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充填管袋堆积体应力-渗流耦合模型试验 预览
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作者 詹美礼 梁洪坤 +1 位作者 盛金昌 孙孝安 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2018年第3期48-53,65共7页
为探讨充填管袋堤坝管袋堆积体渗透各向异性及应力-渗流耦合关系,采用室内大尺度应力-渗流耦合模型试验,研究了多个管袋搭接形成的堆积体采用不同布置方式时上覆应力对管袋堆积体渗透特性以及渗透各向异性的影响。结果表明:管袋间接缝... 为探讨充填管袋堤坝管袋堆积体渗透各向异性及应力-渗流耦合关系,采用室内大尺度应力-渗流耦合模型试验,研究了多个管袋搭接形成的堆积体采用不同布置方式时上覆应力对管袋堆积体渗透特性以及渗透各向异性的影响。结果表明:管袋间接缝是堆积体渗流的主要通道,管袋按接缝平行渗流方向布置时,堆积体渗透系数远大于垂直方向布置,且易发生渗透破坏;随上覆应力增加,管袋堆积体的渗透系数逐渐减小,渗透各向异性逐渐增强,但不同布置方式时上覆应力的增加对堆积体渗透性的影响程度不同。 展开更多
关键词 充填管袋 堤坝 渗透特性 各向异性 应力-渗流耦合
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应力-渗流耦合作用下井壁混凝土力学性能试验研究 预览
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作者 薛维培 姚直书 +2 位作者 孔干 解德柱 武汉 《硅酸盐通报》 CSCD 北大核心 2018年第3期985-989,共5页
为研究应力-渗流耦合作用下井壁混凝土力学性能变化规律,配制出两种强度等级井壁混凝土,设计渗透压为4MPa、6MPa、8MPa、10MPa,开展三轴耦合渗透性试验。结果表明:相同围压作用下,随着渗透压增大井壁混凝土峰值强度降低、割线弹性模量减... 为研究应力-渗流耦合作用下井壁混凝土力学性能变化规律,配制出两种强度等级井壁混凝土,设计渗透压为4MPa、6MPa、8MPa、10MPa,开展三轴耦合渗透性试验。结果表明:相同围压作用下,随着渗透压增大井壁混凝土峰值强度降低、割线弹性模量减小;相同渗透压作用下,随着围压增大井壁混凝土峰值强度增大。渗透压对混凝土峰值强度有一定影响,但起主导影响的是围压。同时将井壁混凝土应力应变全过程渗透率变化情况划分为四个阶段,建立了相应的概念模型用于描述各阶段力学行为。 展开更多
关键词 应力-渗流耦合 井壁混凝土 渗透压 峰值强度 割线弹性模量 渗透率
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地表水入渗对浅埋黄土隧道稳定性影响分析 预览
3
作者 薛山 杨东升 +1 位作者 邓祥辉 王睿 《西安工业大学学报》 CAS 2017年第8期600-606,共7页
旨在分析地表水入渗前后浅埋黄土隧道的稳定性差异以及降雨等地表水入渗对围岩强度的影响.依托某高铁黄土隧道,分析了强降雨对该隧道浅埋段稳定性的影响.根据陕西关中地区平均降雨强度得出地表渗流量后,通过地质资料以及软件拟合得出非... 旨在分析地表水入渗前后浅埋黄土隧道的稳定性差异以及降雨等地表水入渗对围岩强度的影响.依托某高铁黄土隧道,分析了强降雨对该隧道浅埋段稳定性的影响.根据陕西关中地区平均降雨强度得出地表渗流量后,通过地质资料以及软件拟合得出非饱和参数;运用Midas数值模拟软件中的应力-渗流耦合模块,计算地表水的渗流深度;依据该深度调整围岩参数对隧道进行施工模拟.结果表明:强降雨后,拱顶沉降从12.5cm增大到21.1cm;收敛最大值并无变化,收敛范围明显增大;初支混凝土及钢架等支护应力提高约1%-5%. 展开更多
关键词 地表水 浅埋黄土隧道 应力-渗流耦合 稳定性
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基于应力-渗流耦合的保护层开采瓦斯渗流特征数值研究 预览
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作者 孙臣 冯康武 +2 位作者 覃俊 周锦萱 邓华易 《内蒙古煤炭经济》 2016年第15期139-145,共7页
保护层开采改变了围岩应力分布状态,引起煤体内裂隙发生收缩或膨胀,导致煤体渗透率发生改变。本文以平煤集团某矿煤层群为研究对象,利用数值软件Flac3D建立保护层开采应力-渗流三维数值模型。根据保护层开采后不同位置处应力分布特征将... 保护层开采改变了围岩应力分布状态,引起煤体内裂隙发生收缩或膨胀,导致煤体渗透率发生改变。本文以平煤集团某矿煤层群为研究对象,利用数值软件Flac3D建立保护层开采应力-渗流三维数值模型。根据保护层开采后不同位置处应力分布特征将采场沿纵向划分为“全应力卸除区”、“竖直应力卸除区”、“应力集中区”和“原岩应力区”。分析了不同区域内瓦斯渗流特征,研究结果为被保护层卸压瓦斯治理提供了理论指导。 展开更多
关键词 应力-渗流耦合 保护层 渗流特征 FLAC3D
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基于应力-渗流耦合的三维坝基抗滑稳定性分析
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作者 朱超 马士举 《土工基础》 2015年第1期77-80,共4页
向家坝水电站二期工程大坝坝基岩体抗滑稳定问题较为突出,坝基岩体的稳定性对整个水电站的正常运行具有至关重要的作用。针对该坝基典型坝段基岩在正常蓄水位工况下,采用三维强度折减方法进行抗滑稳定性分析,失稳判据采用常用的弹塑性... 向家坝水电站二期工程大坝坝基岩体抗滑稳定问题较为突出,坝基岩体的稳定性对整个水电站的正常运行具有至关重要的作用。针对该坝基典型坝段基岩在正常蓄水位工况下,采用三维强度折减方法进行抗滑稳定性分析,失稳判据采用常用的弹塑性计算不收敛和坝基关键点位移突变两种方法,计算结果表明:以计算不收敛得到的安全系数为3.62;以塑性区贯通和关键点位移突变作为失稳判据,则安全系数为3.2左右,且由当前参数计算得到的坝顶、坝踵与坝趾等三个特征点位移均指向下游方向,说明在该工况下坝体有向下滑动的趋势。 展开更多
关键词 坝基稳定 强度折减法 应力-渗流耦合 向家坝水电站
水泥尾矿砂土的应力渗流耦合特性试验 预览 被引量:2
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作者 宁宝宽 王宇旸 +1 位作者 陈四利 刘国庆 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期74-78,共5页
基于工程环境中水泥土桩体经常处于各种荷载应力和地下水渗流等多因素耦合作用的复杂状态,采用三轴应力-应变-渗流试验系统,研究了不同水泥掺量的水泥尾矿砂土的渗流特性。结果显示:各种应力状态下水泥尾矿砂土的渗流特性均符合达西定... 基于工程环境中水泥土桩体经常处于各种荷载应力和地下水渗流等多因素耦合作用的复杂状态,采用三轴应力-应变-渗流试验系统,研究了不同水泥掺量的水泥尾矿砂土的渗流特性。结果显示:各种应力状态下水泥尾矿砂土的渗流特性均符合达西定律,且渗透系数随着水泥掺量的增加明显减小;在应力-渗流耦合作用下,水泥尾矿砂土的渗流特性随应力状态变化而改变,渗透系数随着轴向应力的增加先减小后增大,变化曲线呈U字型。水泥尾矿砂土的渗透特性变化与它的应力-应变特性具有一定的对应关系。 展开更多
关键词 水泥尾矿砂土 应力-渗流耦合 围压 渗透系数
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裂隙随机分布条件下地下石油洞库水封性评价 被引量:7
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作者 平洋 王者超 +2 位作者 李术才 薛翊国 张立 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期811-819,共9页
以国内首个大型地下水封石油洞库工程为背景,在考虑洞库围岩节理裂隙的随机分布特征基础上,采用离散介质流-固耦合理论对大型地下石油洞库水封性进行了评价。介绍了地下水封储油洞室水封原理与水封准则。通过室内结构面剪切试验获得... 以国内首个大型地下水封石油洞库工程为背景,在考虑洞库围岩节理裂隙的随机分布特征基础上,采用离散介质流-固耦合理论对大型地下石油洞库水封性进行了评价。介绍了地下水封储油洞室水封原理与水封准则。通过室内结构面剪切试验获得了结构面参数,采用Barton-Bandis剪胀模型对结构面参数进行了校验。根据库区节理裂隙统计结果,建立了洞库围岩的随机节理裂隙网络模型。分析了不同水幕压力条件下洞室开挖后地下水压力分布情况、涌水量大小和洞库围岩变形与受力情况。分析表明:在水幕压力大于或等于75 kPa的条件下,洞室周围地下水压力满足水封准则;在水幕压力为75 kPa条件下各洞室涌水量在0.003~0.015 m3/d之间,拱顶沉降量在16-32 mm之间。研究结果可为地下水封石油洞库水幕系统设计提供依据。 展开更多
关键词 地下水封石油洞库 离散单元法 应力-渗流耦合 随机节理裂隙 水幕压力 剪胀模型 涌水量
渗透水压对节理应力-渗流耦合特性的影响试验研究 被引量:6
8
作者 尹立明 陈军涛 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2563-2568,共6页
为研究渗透水压对节理应力-渗流耦合特性的影响,通过对6组人造节理试件恒定法向载荷和恒定法向刚度的压剪渗流试验,分析了应力和位移、节理水力开度以及透过率随剪切位移的变化趋势,获得了渗透水压对节理岩石应力-渗流耦合特性的影... 为研究渗透水压对节理应力-渗流耦合特性的影响,通过对6组人造节理试件恒定法向载荷和恒定法向刚度的压剪渗流试验,分析了应力和位移、节理水力开度以及透过率随剪切位移的变化趋势,获得了渗透水压对节理岩石应力-渗流耦合特性的影响规律。结果表明:节理试件的剪切应力和位移、水力开度以及透过率都与渗透水压密切相关。剪切应力随渗透水压的增大而减小,法向变形、水力开度和透过率却随渗透水压的增大而增大。在压剪渗流试验过程中,不同渗透压力的节理试件都发生了剪胀效应。研究可为深部岩体工程围岩遇水作用稳定性及渗流灾害控制技术提供科学的理论依据。 展开更多
关键词 应力-渗流耦合 恒定法向刚度 水力开度 透过率 渗透水压
节理粗糙度对应力-渗流耦合特性影响试验研究 预览 被引量:4
9
作者 尹立明 王刚 +1 位作者 孙文斌 陈绍杰 《山东科技大学学报:自然科学版》 CAS 2012年第6期30-35,共6页
通过对3种不同粗糙度的人造节理试件进行压剪条件下的应力-渗流耦合特性试验,分析了剪切应力、法向位移、节理水力开度及透过率在剪切过程中随剪切位移变化的趋势和规律,获得了节理粗糙度对应力-渗流耦合特性的影响规律。结果表明:节... 通过对3种不同粗糙度的人造节理试件进行压剪条件下的应力-渗流耦合特性试验,分析了剪切应力、法向位移、节理水力开度及透过率在剪切过程中随剪切位移变化的趋势和规律,获得了节理粗糙度对应力-渗流耦合特性的影响规律。结果表明:节理表面粗糙度是节理特性中对岩体力学和水力学性质有重要影响的指标之一,当节理面在开始产生较小的剪切位移时,节理的应力、位移和水力开度及透过率等特性会产生较大变化,而节理表面粗糙度越大,对节理应力-渗流耦合特性影响越明显。 展开更多
关键词 节理 粗糙度 应力-渗流耦合 剪胀 水力开度
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采动煤层渗透率演化与卸压瓦斯抽放技术 预览 被引量:39
10
作者 汪有刚 李宏艳 +3 位作者 齐庆新 彭永伟 李春睿 邓志刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期406-410,共5页
为解决煤层渗透性低这一制约瓦斯抽采技术发展的瓶颈,进行了采动影响下煤层瓦斯渗透率示踪试验,获得了采动煤层瓦斯渗透率演化规律。基于应力-渗流耦合效应,采用数值试验方法,探讨了钻孔布置位置对瓦斯抽采效果的影响。结果表明:钻孔... 为解决煤层渗透性低这一制约瓦斯抽采技术发展的瓶颈,进行了采动影响下煤层瓦斯渗透率示踪试验,获得了采动煤层瓦斯渗透率演化规律。基于应力-渗流耦合效应,采用数值试验方法,探讨了钻孔布置位置对瓦斯抽采效果的影响。结果表明:钻孔布置于渗透率较高区域,瓦斯压力降低幅度相对较大,抽采效果较好;距离工作面小于5 m为最佳钻孔拆除时间,有利于改善工作面安全状态。 展开更多
关键词 采动渗透率 应力-渗流耦合 瓦斯抽放 数值试验
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三峡水库水位涨落条件下奉节南桥头滑坡稳定性分析 预览 被引量:45
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作者 丁秀丽 付敬 张奇华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第17期 2913-2919,共7页
三峡大坝建成后,水库将分期蓄水抬高水位,蓄水后库区水位将上抬100多米.由于防洪的需要,库水位将在175~145 m范围内变动.库水位的抬升和周期性涨落,将改变岸坡原有的水-岩作用环境与条件,有可能引起库岸边坡与滑坡的失稳.南桥头滑坡位... 三峡大坝建成后,水库将分期蓄水抬高水位,蓄水后库区水位将上抬100多米.由于防洪的需要,库水位将在175~145 m范围内变动.库水位的抬升和周期性涨落,将改变岸坡原有的水-岩作用环境与条件,有可能引起库岸边坡与滑坡的失稳.南桥头滑坡位于三峡库区奉节县长江公路大桥南岸,其稳定性直接关系到大桥的安全运行.应用FLAC4.0对南桥头滑坡在不同水位及涨落条件下的渗流场与应力场进行分析,研究了应力-渗流耦合作用下滑坡体的变形趋势与破坏特征;探讨了不同蓄水工况下滑坡稳定性的变化规律及其对桥基的影响.结果表明:南桥头滑坡在现状条件下处于基本稳定状态;三峡水库蓄水后,随着水位的抬升,滑坡整体稳定性逐渐恶化;滑带内塑性区全部连通,滑坡安全系数小于1.0,表明该滑坡在库水位抬升后有可能产生整体失稳.建议采取有效的工程治理措施,消除滑坡对大桥运行造成的安全隐患. 展开更多
关键词 滑坡 奉节长江公路大桥 库水位 应力-渗流耦合 变形 稳定性
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泥岩核废料处置库温度-渗流-应力耦合参数敏感性分析
12
作者 陈卫忠 马永尚 +2 位作者 于洪丹 龚哲 李香玲 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第2期407-416,共10页
针对比利时HADES地下实验室PRACLAY现场加热试验,应用温度-渗流-应力耦合弹塑性模型,模拟现场加热过程中泥岩核废料处置库的水力学响应特征。采用单因素分析法,就泥岩热、水、力学参数对核废料处置库围岩孔压、温度、有效应力的影响... 针对比利时HADES地下实验室PRACLAY现场加热试验,应用温度-渗流-应力耦合弹塑性模型,模拟现场加热过程中泥岩核废料处置库的水力学响应特征。采用单因素分析法,就泥岩热、水、力学参数对核废料处置库围岩孔压、温度、有效应力的影响进行了三维有限元分析。并基于参数敏感性分析结果,就温度、渗流、应力三场两两耦合作用对处置库围岩水力学响应的影响程度进行了系统分析。研究结果表明:泥岩热、水、力学参数中,渗透系数、弹性模量以及导热系数对加温所导致的超孔压的值影响较大;凝聚力、内摩擦角以及热膨胀系数对孔压的影响较小,但会显著影响围岩的有效应力;导热系数对围岩温度场的分布有决定性影响,温度传递的差异会显著影响围岩的孔压和有效应力;不同的热、水、力学参数对孔压、温度以及有效应力的影响机制是不同的,温度、渗流、应力三场两两耦合作用对围岩水力学响应的影响程度也存在显著的差异性。温度场对应力场、温度场对渗流场的耦合效应十分显著,加热后,围岩超孔压的产生以及热膨胀导致的有效应力变化会显著影响处置库的稳定。该研究结果在一定程度上可以为核废料处置库泥岩的热、水、力学参数的确定及耦合机制分析提供科学依据。 展开更多
关键词 温度-应力-渗流耦合 敏感性分析 泥岩 孔隙水压力 有效应力
应力与渗流耦合下煤层开采覆岩破坏研究 预览
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作者 梁世伟 《呼伦贝尔学院学报》 2017年第6期138-143,共6页
在分析陕西某煤矿20201工作面上覆岩层的地质特征的前提下,利用国际岩土工程学界十分推崇的有限差分程序(FLAC)建立了采动岩体的应力与渗流耦合模型,对采动引起的上覆岩层的破坏进行了计算机数值模拟,得出了工作面上覆岩层的应力、位... 在分析陕西某煤矿20201工作面上覆岩层的地质特征的前提下,利用国际岩土工程学界十分推崇的有限差分程序(FLAC)建立了采动岩体的应力与渗流耦合模型,对采动引起的上覆岩层的破坏进行了计算机数值模拟,得出了工作面上覆岩层的应力、位移的变化特征,同时,在上覆含水层水压的作用下,得出了随着工作面的推进的覆岩孔隙水压力分布规律.孔隙水压力分布规律是采动应力与渗流耦合作用下煤层覆岩破坏的重用表现,因此,通过对孔隙水压力分布规律的研究来分析应力与渗流耦合下的覆岩破坏更具有积极的理论与实践意义. 展开更多
关键词 采动覆岩 应力渗流耦合 计算机数值模拟 覆岩破坏
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低透煤层水力压裂促进瓦斯抽采模拟与试验研究 被引量:9
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作者 周西华 周丽君 +2 位作者 范超军 白刚 宋东平 《中国安全科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期81-86,共6页
针对低透气性煤层瓦斯抽采难度大、工作量大、效率低等问题,采用水力压裂技术促进煤层瓦斯抽采。在多场耦合和弹性损伤理论基础上,建立煤层损伤-应力-渗流耦合模型,数值模拟马堡煤矿15108工作面水力压裂及瓦斯抽采过程,分析煤层弹性模... 针对低透气性煤层瓦斯抽采难度大、工作量大、效率低等问题,采用水力压裂技术促进煤层瓦斯抽采。在多场耦合和弹性损伤理论基础上,建立煤层损伤-应力-渗流耦合模型,数值模拟马堡煤矿15108工作面水力压裂及瓦斯抽采过程,分析煤层弹性模量、渗透率和瓦斯压力的变化规律,确定压裂和抽采关键参数,并据此开展工程试验,对模拟结果进行验证。结果表明:高能压裂液能使煤层破裂,渗透率急剧升高,加快瓦斯向抽采钻孔运移;随着压裂时间增加,压裂损伤范围逐渐扩大;模拟得出水力压裂10 000 s时,2个压裂孔间的损伤区在抽采孔处贯通,压裂损伤范围达14 m;现场压裂试验后,瓦斯抽采平均和最高纯量分别达到63.79和126.57 m3/d,是未压裂的9.65倍和7.23倍,透气性升高了67倍。 展开更多
关键词 低透气性煤层 水力压裂 瓦斯抽采 增透促抽 损伤-应力-渗流耦合模型 数值模拟
库区水位变动下白沙碉变形体稳定性研究
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作者 徐开民 盛谦 +2 位作者 付晓东 胡伟 周永强 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第A02期4114-4120,共7页
渗流场与应力场的耦合分析是库区水位变动下变形体稳定性研究的热点和难点问题。基于岩体不连续性的离散元方法可以模拟流体在不透水岩体之间的裂隙中的流动,是一种完全的流固耦合分析方法。以金沙江溪洛渡水电站右岸白沙碉变形体为研... 渗流场与应力场的耦合分析是库区水位变动下变形体稳定性研究的热点和难点问题。基于岩体不连续性的离散元方法可以模拟流体在不透水岩体之间的裂隙中的流动,是一种完全的流固耦合分析方法。以金沙江溪洛渡水电站右岸白沙碉变形体为研究对象,通过岸坡岩体力学特性试验给出参数建议值;在充分考虑岸坡区域地质条件特征的基础上,采用离散元方法的应力–渗流耦合分析理论,结合溪洛渡水电站水库调度曲线,研究库水位变动下变形体的稳定性变化过程,并开展基于渗流场计算的极限平衡对比分析。分析结果表明,随库水位增加,变形体的孔隙水压力不断增大,稳定性则逐渐减低;当水位为600 m时,变形体发生失稳;离散元与极限平衡分析结果基本一致,但离散元动态地反映水在裂隙中的流动过程,相对极限平衡分析更能反映实际情况。 展开更多
关键词 岩石力学 溪洛渡库区 变形体 水位变动 离散元 应力渗流耦合
水力压裂中裂纹扩展的数值模拟 预览 被引量:2
16
作者 刘传奇 薛世峰 孙其诚 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期760-766,共7页
水力压裂是在高压粘滞流体或清水作用下地层内裂缝起裂与扩展的过程。由于包含岩石断裂和流-固耦合等复杂问题,对该过程的数值模拟具有相当大的挑战性。本文建立基于有限元与离散元混合方法的裂纹模型,模拟岩石裂纹扩展,实现了连续向非... 水力压裂是在高压粘滞流体或清水作用下地层内裂缝起裂与扩展的过程。由于包含岩石断裂和流-固耦合等复杂问题,对该过程的数值模拟具有相当大的挑战性。本文建立基于有限元与离散元混合方法的裂纹模型,模拟岩石裂纹扩展,实现了连续向非连续的转化;建立双重介质流动模型,裂隙流作为孔隙渗流的压力边界,孔隙渗流反作用裂隙的压力求解,处理了流体在基岩与人工裂缝中的协调流动;将裂纹模型与流体流动模式进行结合,建立断裂-应力-渗流耦合形式的力学模型,进一步分析了水力压裂的基本过程,综合多种数值计算方法,编写程序,在验证岩体裂纹模型与双重介质流动模型有效性的基础上,对压裂过程进行复现,将模拟结果与文献结果进行了对比,并讨论了所构建模型的优缺点。 展开更多
关键词 水力压裂 双重介质 断裂-应力-渗流耦合
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基于应力-渗流耦合效应的含断层煤层底板破坏特征分析
17
作者 吴建琼 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第9期206-209,共4页
为研究工作面上、下盘开采顺序对底板破坏特征的影响规律,以菏泽龙固煤矿1302工作面采场条件为工程背景,基于FLAC~(3D)数值仿真软件对该工作面底板破坏进行流固耦合数值模拟。研究表明:先开采下盘煤层时,断层带附近孔隙水压力较为集... 为研究工作面上、下盘开采顺序对底板破坏特征的影响规律,以菏泽龙固煤矿1302工作面采场条件为工程背景,基于FLAC~(3D)数值仿真软件对该工作面底板破坏进行流固耦合数值模拟。研究表明:先开采下盘煤层时,断层带附近孔隙水压力较为集中,采动应力对底板塑性区的破坏性较大,且底板破坏深度较先开采上盘煤层时大5 m。因此,为了安全开采,应当采取“先开采上盘煤层,后开采下盘煤层”的开采方式。 展开更多
关键词 应力-渗流耦合效应 数值模拟 上下盘开采顺序 底板破坏深度 孔隙水压力
大尺度单裂隙介质应力–渗流耦合试验台架及其渗透系数测试研究 被引量:3
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作者 满轲 刘晓丽 +3 位作者 苏锐 王驹 周宏伟 赵阳 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2064-2072,共9页
针对裂隙介质渗透特性的试验及理论进展,结合裂隙介质渗流诱发的工程问题,详细介绍自主研发的裂隙介质渗透试验台架;该台架可实现裂隙介质在法向、切向的同步、异步加载,其最大加载位移均为100 mm,最大加载荷载均为1 000 k N。密封技术... 针对裂隙介质渗透特性的试验及理论进展,结合裂隙介质渗流诱发的工程问题,详细介绍自主研发的裂隙介质渗透试验台架;该台架可实现裂隙介质在法向、切向的同步、异步加载,其最大加载位移均为100 mm,最大加载荷载均为1 000 k N。密封技术是决定裂隙渗流试验成败的关键技术,通过相关调研及研究,针对试验所用的大尺度岩样,提出全新的密封试验技术(岩石表面内外放置密封圈),采用此技术实现了大尺度裂隙介质渗透试验的密封。同时,基于渗流达西定律及立方定律,得到适用于该试验台架的裂隙介质渗透系数计算方法。进一步地,利用该渗透台架,采取岩石表面黏贴细砂的方法模拟岩石表面的粗糙性,初步开展大尺度单裂隙花岗岩的渗透试验。并基于流量平衡原则,剔除无效试验数据,获得该单裂隙花岗岩渗透系数的变化规律,其随着渗透时间的增加,渗透系数逐渐增大,并稳定至某个数值。深入分析渗透系数变化的影响因素,认为裂隙介质表面黏贴的细砂对其渗透性有着决定性的影响。同时进行裂隙介质的表面为光滑、无黏贴细砂状态下的渗透试验,与之相对比,验证了裂隙表面的粗糙性是影响裂隙介质渗透系数的重要因素。渗透试验结果表明:此渗透试验台架采用该计算测试方法获得的参数是准确可信的,可以应用于地下核废料处置、水利水电地下硐室、水下隧道、采矿等工程有关问题的研究中,为能源的开发利用提供有效的研究手段。 展开更多
关键词 岩石力学 大尺度单裂隙介质 应力渗流耦合 渗透系数 测试方法 密封技术
岩石应力–渗流耦合真三轴试验系统的研制与应用 被引量:17
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作者 尹立明 郭惟嘉 陈军涛 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期2820-2826,共7页
针对深部岩石所处的高地应力、强渗透水压等复杂的赋存环境特点,研制岩石应力–渗流耦合真三轴试验系统,并详细介绍系统的主要结构、功能和使用方法。该系统可独立伺服控制施加三维应力,利用声测系统对试件在三维应力和渗透水压作用下... 针对深部岩石所处的高地应力、强渗透水压等复杂的赋存环境特点,研制岩石应力–渗流耦合真三轴试验系统,并详细介绍系统的主要结构、功能和使用方法。该系统可独立伺服控制施加三维应力,利用声测系统对试件在三维应力和渗透水压作用下的裂隙扩展演化过程进行实时跟踪。通过对不同渗透水压条件下大尺寸花岗岩人造节理试件的真三轴加载试验,研究三维应力和渗透水压对渗透特性的影响,试验结果很好地反映出深部岩体的应力–渗流耦合特性。岩石应力–渗流耦合真三轴试验系统的研制和试验,丰富深部高地应力、强渗透水压等环境下岩石力学性质的研究手段,可为采动围岩遇水作用的稳定性及渗流灾害控制技术的研究提供科学的试验基础。 展开更多
关键词 岩石力学 应力渗流耦合 大尺寸 高渗透水压 真三轴试验系统
应力与渗流耦合作用下溪洛渡拱坝变形稳定分析 预览 被引量:4
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作者 林鹏 刘晓丽 +2 位作者 胡昱 许文彬 李庆斌 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1145-1156,共12页
以溪洛渡工程为例,通过对大坝基础地质条件、岩体内应力–渗流耦合作用机制的详细分析,基于现场监测数据,对大坝复杂基础的渗流耦合作用机制和渗压、水位变化规律进行分析;对比渗流场分析结果和实测结果,确定岩层的渗透参数及边界条件... 以溪洛渡工程为例,通过对大坝基础地质条件、岩体内应力–渗流耦合作用机制的详细分析,基于现场监测数据,对大坝复杂基础的渗流耦合作用机制和渗压、水位变化规律进行分析;对比渗流场分析结果和实测结果,确定岩层的渗透参数及边界条件。建立裂隙岩体渗透特性和应力–变形的关系,采用非线性有限元方法,对施工期典型阶段的大坝基础渗流工作状态进行三维数值精细模拟分析,分析结果与现场变形和压应力监测值进行对比,得到施工期大坝复杂基础的渗透真实工作状态,预测大坝运行期的渗流工作性态,从而指导大坝现场渗控体系施工,对保证蓄水过程的施工质量和大坝安全具有重要指导意义。 展开更多
关键词 水利工程 溪洛渡拱坝 应力渗流耦合机制 反演分析 变形稳定
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