裂隙岩体的水力学特性对岩土工程活动产生重要影响,如地下洞室开挖的涌突水,大坝坝基修建,石油、地热开采,化学物品、核废料的埋藏,矿井设计等,都不可避免地涉及到裂隙水运动的问题。目前,对裂隙岩体渗流特性的研究,基于平行板模型导出的立方定律已广为岩土工程界所接受,许多学者进一步对立方定律的有效性做了大量研究,通过隙宽和粗糙度对立方定理进行修正。
本文在总结前人研究结果的基础上,阐述了裂隙含水介质渗流应力耦合的基本理论,包括岩体结构面类型,单裂隙面力学变形性质,单裂隙渗流应力耦合的基本原理等等。并且针对裂隙岩体等效连续介质数学模型进行具体分析,介绍了裂隙含水介质渗流应力耦合数学模型计算的基本方法,分别研究了渗流场对应力场的影响作用以及应力场对渗流场的影响作用。通过公式推导得到了渗流场和应力场耦合的有限元控制方程。在这个过程当中,详细介绍了有限单元法的基本思想和求解方法以及在有限元数值模拟过程中求解非线性方程的初流量法。
本文根据推导的裂隙岩体渗流应力耦合的有限元数值模拟方程,运用北京飞箭公司开发的有限元自动生成程序FEPG(Finite Element ProgramGenerator...
【英文摘要】
Hydraulic behavior in fractured rock has an important effect on geotechnical engineering, such as water-grushing in excavation of underground chambers and tunnels, construction of dam foundation, exploitation of oil and terrestrial heat, burial of chemical material and nuclear waste, design on mine and so on. At present, cubic law based on parallel plate model has been accepted in geotechnical engineering field, and many scholars have done much research work to modify cubic law in aperture and roughn...