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《淺談裂隙巖體滲流與應(yīng)力耦合的問題》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、裂隙巖體滲流與應(yīng)力耦合淺析匡坤華（遼寧工程技術(shù)大學(xué)采礦工程阜新123000）摘要：針對(duì)巖體在滲流與應(yīng)力相互作用下動(dòng)態(tài)平衡體系中的變形及穩(wěn)定，提出了裂隙巖體滲流與應(yīng)力耦合的研究課題問題，結(jié)合巖體滲流的特性，分析了裂隙巖體應(yīng)力與應(yīng)變對(duì)滲透系數(shù)的影響情況，然后對(duì)裂隙巖體滲流插和應(yīng)力場(chǎng)藕合作用及反演分析的思想和方法進(jìn)行了論述，最后對(duì)目前裂隙巖體滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)耦合的研究進(jìn)展和存在的問題進(jìn)行了介紹。關(guān)鍵字：裂隙巖體；滲流；耦合；反演分析Andstresscouplinganalysisofseepageflowinfracturedrockmass
2、KUANGKun-hua(SchoolofLiaoningTechnicalUniversty,Miningengineering,Fuxin,123000)Abstract:rockmassinteractionintheseepageandstressthedynamicbalancesystem,thedeformationandstabilityofthefracturedrockmassproposedcouplingofseepageandstressresearchissues,combinedwiththecharact
3、eristicsofrockseepageanalysisofthefracturedrockmassstressandstrainonthepermeabilitycoefficientofthesituation,andthenfracturedrockcoupledseepageandstressfieldoftheroleofinsertionandinversionanalysisofideasandmethodsarediscussedandfinallythecurrentfracturedrockmassseepagef
4、ieldandstressfieldofresearchprogressandthereisTheproblemisintroduced.Keywords:Fracturedrock；seepage；coupling；backanalysis隨著我國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工程巖體在滲流與應(yīng)力相互作用下動(dòng)態(tài)平衡體系中的變形及穩(wěn)定是許多工程學(xué)科面臨的共同問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，90％以上的巖石邊坡破壞與地下水滲透力有關(guān)，60％的礦井事故與地下水的作用有關(guān)，30%～40％的水電工程大壩失事是由滲透作用引起的?？梢?，裂隙巖體滲流與應(yīng)力耦合分析是巖體力學(xué)界一個(gè)
5、很有意義但又十分復(fù)雜的課題，近年來，巖體滲流與應(yīng)力(應(yīng)變)耦合作用研究已成為巖體力學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。1巖體滲流的特征1.1滲流的各向異性巖體的滲流各向異性是指巖體在各個(gè)方向的上的滲透特性各不相同，通常用滲透張量來表示，不連續(xù)面的成組性和空間展布的不均勻性是造成滲流各項(xiàng)異性的主要原因，通常在節(jié)理裂隙密集的方向上，巖體的滲透性占主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。1.2滲流的不均勻性巖體的滲流非均勻性是指巖體空間系統(tǒng)內(nèi)不同位置的滲透系數(shù)大小不同，即滲透系數(shù)是坐標(biāo)的空間函數(shù)。對(duì)于多孔介質(zhì)及準(zhǔn)多孔介質(zhì)，巖體的滲流不均勻性主要是孔隙和節(jié)理裂隙分布差異造成的，宏觀上巖體滲流
6、的不均勻性主要是不連續(xù)面的發(fā)育程度的差異造成的。。1.3滲流的非飽和性由于粗糙程度和開度的差異，不連續(xù)面不同部位的滲透特性可能相差很大，有些部位成為氣封閉域，致使?jié)B徑復(fù)雜化，而開度大的部位就成為優(yōu)勢(shì)滲流主槽。一些勘探表明，雖然處于地下水位以下，但有的裂隙內(nèi)仍然是干燥或僅有少量裂隙滲水，這說明巖體處于非飽和狀態(tài)。巖體滲流的非飽和性是流體通過裂隙時(shí)流動(dòng)的重要特征。2裂隙中滲流與應(yīng)力耦合分析很多情況下，裂隙巖體中存在地下水，地下水強(qiáng)烈影響著巖體的力學(xué)性質(zhì)，除了使強(qiáng)度降低以外，還會(huì)對(duì)裂隙巖體施加滲流力。故對(duì)巖體的變形和溫度都起著非常大的影晌。對(duì)
7、節(jié)理裂隙巖體進(jìn)行變形和穩(wěn)定分析時(shí)，對(duì)滲流影響的評(píng)估非常重要，但也很困難。一方面滲流產(chǎn)生滲透壓力，減少了節(jié)理裂隙面上的有效法向應(yīng)力，從而影響了巖體的變形和穩(wěn)定；另一方面滲流又具有很強(qiáng)的應(yīng)力和變形依賴性，裂隙巖體受荷載作用后，由于應(yīng)力場(chǎng)的逐漸改變和裂隙法向及切向應(yīng)力的逐漸增大，引起巖體中孔隙或裂隙張開度發(fā)生變化，從而使得巖體滲流通道發(fā)生變化，裂隙中滲流的流速和流體壓力的重分布。這樣以來，變形和滲流便形成了復(fù)雜的耦合作用。2.1裂隙巖體應(yīng)力對(duì)滲流系數(shù)的關(guān)系裂隙巖體受荷載作用后，由于應(yīng)力場(chǎng)的逐漸改變和裂隙法向及切向應(yīng)力的逐漸增大，引起巖體中孔隙
8、或裂隙張開度發(fā)生變化，從而使得巖體滲流通道發(fā)生變化，裂隙中滲流的流速和流體壓力的重分布，裂隙水通量隨裂隙法向應(yīng)力的增加而很快降低，見下圖所示1-1圖1裂隙張開度和通水量和有效正應(yīng)力的關(guān)系圖2.2裂隙巖體其變
