基于层状岩体渗流失稳条件的煤矿突水机理

利用分离变量法进行了层状岩体Forcheimer型非Darcy渗流系统的稳定性分析,从非线性动力学系统结构失稳的视角揭示了煤矿突水的机理.研究表明:矿井突水是由岩层的厚度、渗透特性、渗流液体的力学性质及边界压力共同决定的;当渗流系统的控制参量与边界压力满足一定的条件时,此系统失去稳定性,并引发突水灾害;当某岩层的渗透率比其他岩层低一个量级,而非Darcy流β因子比其他岩层高两个量级时,该岩层为渗流系统的关键层,其渗透特性对系统的稳定性起支配作用.

裂隙岩体渗流模拟的三维离散裂隙网络数值模型(Ⅰ):裂隙网络的随机生成

对于裂隙岩体中的渗流来说,离散裂隙网络模型比等效连续体模型更能刻画其基本规律。发展了用于模拟裂隙岩体渗流的三维离散裂隙网络数值模型,并编制了裂隙岩体渗流模拟程序FracFlow。该模型可以利用野外露头上采集到的裂隙的观测数据,通过计算机处理最终形成三维裂隙网络的人工几何模型,然后用边界元法求解所生成的裂隙网络中的渗流问题。在此第一部分中,介绍了利用计算机随机生成三维裂隙网络的详细过程,然后利用算例校核了程序的正确性。

岩体渗流场与应力场耦合分析的多重裂隙网络模型

将岩体中的各种裂隙和孔隙按规模和渗透性分为四级处理 ,即一级真实裂隙网络、二级随机裂隙网络、三级等效连续介质体系、四级连续介质体系。各级裂隙 (孔隙 )都形成各自的裂隙网络 ,以水量平衡原理建立各级裂隙网络之间的联系 ,并考虑各级裂隙渗流与应力不同的相互作用关系 ,建立起岩体渗流场与应力场耦合分析的多重裂隙网络模型 。

三维裂隙岩体渗流场与应力场耦合模型研究

三维裂隙岩体渗流场与应力场耦合模型研究高海鹰夏颂佑（河海大学结构中心，南京，２１００９８）１前言目前，裂隙岩体渗流与应力相互作用数值模拟问题，分为连续性模型和离散性模型。前者对岩块和裂隙的透水性进行组合，视为一种等价的孔隙介质。例如，可以应用比奥固结...

岩体渗流的一种改进数学模型

鉴于常规岩体渗流模拟数学模型存在拟真性差、水量交换项难确定、计算难度大、不能全面反映岩体渗流真实物理特性等不足,从离散-连续介质渗透机理出发,引入无厚度渗透突变单元,建立了改进的离散-连续介质耦合模型,提出了反映水头间断程度的连续系数概念,并通过不同地质条件下水头间断现象研究,分析了合理的连续系数取值规律.研究表明,改进模型能够真实反映岩体渗流中的水头间断现象,较容易地解决常规数学模型中水量交换难确定的问题.

基于二维裂隙网络模拟的岩体渗流数值分析

裂隙网络渗流模型能够较为真实地反映岩体渗流的情况,根据统计学基本规律、随机数及随机分布函数产生方法,利用Monte Carlo方法模拟岩体二维裂隙网络,将图论基本理论与二维裂隙网络迹线图形相结合,以单裂隙立方定律为基础,可较为精确地求解岩体单裂隙系统渗流场。

大足县宝顶山石刻区岩体渗流模型研究

根据建模的一般原理，由石刻区岩体含水性及水力特性概化出石刻岩体渗流的概念模型，即石刻岩体上部渗流和下部渗流，并建立了相应的数学模型。经数值模拟，证明所建模型是正确的。

重视岩体渗流研究,确保工程设计安全

1959年12月2日下午9时,名噪一时,设计精巧的法国马业帕塞拱坝突然全坝溃决,四百余人丧生。马坝结构设计符合规范,施工质量良好,其破坏原因使工程师们困惑不解。积30年的研究,以下两种分析最具权威。贝利埃和龙德认为,左坝肩岩层走向与拱推力方向平行,拱推力扩散条件不好而沿不宽的条带传向深部,在坝肩岩体形成高压应力区。

自适应分布模型在岩体渗流监测中的应用研究

正态分布模型和瑞利分布模型是两种常用的岩体渗流统计模型,它们分别认为因子对观测分量的影响过程是正态过程和瑞利过程,与实际情况不尽相符。本文引入的自适应分布模型可拟合任意影响过程,采用阿尔蒙多项式修正方法对模型进行转换后,结合优化算法可实现模型的有效求解。基于某工程实例,分别用三种模型对岩体渗流压力进行拟合及预测,得到相应的过程曲线,拟合部分的复相关系数和剩余标准差,以及预测部分的平均相对误差,结果表明自适应分布模型拟合及预测效果良好,且均优于正态分布模型和瑞利分布模型;另外,还得到了自适应分布模型的滞后时间和影响时间,可间接用于推测岩石裂隙分布状况,为工程防渗提供技术依据。

裂隙岩体渗流研究现状（Ⅰ）

岩体渗流是水电、交通、建筑及国防等土建工程中普遍遇到的一个渐为人们重视的重要的岩土工程问题，对边坡、坝基稳定性及基础岩土体的承载能力具有显著影响乃至制约作用．通过对４０余年来国内外岩体渗流文献的分析、整理，归纳出了岩体渗流四个方面的主要研究成果，即裂隙岩体渗流计算模型、渗透系数、渗流场的数值模拟及渗流──应力耦合作用．本文对前两方面进行了比较详细的分析归纳，总结出了适用有效性及存在的一些问题．

三峡工程永久船闸陡高边坡岩体渗流发育规律探讨

本文基于对三峡工程永久船闸边坡岩体渗流的现场调查，从地下水的分布、渗透结构面及渗流量变化规律等几方面进行了较为翔实的论述，并提出了用于岩体渗流分析的裂隙网络模型，为永久船闸地区岩体渗流的深入研究奠定了坚实的基础．

岩体渗流的数学模型和数值分析方法

在分析岩体渗透特性及其影响因素的基础上，建立了岩体渗流的数学模型；研究了岩体渗流的有限单元法，提出了适于解决裂隙结构渗流的节理单元，推导了相应的计算公式并编制了相应的计算机程序。对模型应用中的若干问题进行了探讨。

二维裂隙岩体渗流数值模拟技术研究

如何准确地描述岩体裂隙水的流动状态是一个重要课题.与原位实验相比,利用数值模拟方法研究裂隙岩体渗流问题,具有高效、经济、可重复性强等特点.然而,较准确的岩体裂隙网格模拟和裂隙水流动模拟系统的设计与实现,是数值模拟方法研究的两个难点.非连续裂隙网络仿真主要采用Monte Carlo技术,结合裂隙统计学特征,进行随机模拟.先研究区域内随机生成符合地质统计学规律的裂隙网络,再对渗流有贡献的裂隙进行筛选并自动离散,最后利用水量均衡原理计算出各节点的水头.通过开发相应的程序包,提高岩体裂隙渗流计算的规模和准确性,为进一步研究水在岩石中的作用打下基础.

裂隙岩体渗流研究现状（Ⅱ）

基于对４０余年来国内外裂隙岩体渗流研究文献的综合研究，本文重点分析了裂隙岩体渗流研究在渗流场数值模拟及渗流－应力耦合作用两方面的研究成果．在现在的岩体渗流计算中，以数值方法为主，其中使用最多、适应性较强的为有限元法；迄今，岩体渗流－应力耦合作用的研究主要集中在渗透系数与裂隙面法向应力应变之间的相互关系方面．

露天煤矿边坡岩体渗流特性及水压控制方案的研究

本文从裂隙岩体渗流理论出发，以某露天煤矿边坡岩体现场节理裂隙调查及水压动态资料为基础，建立边坡岩体渗流模型，分析评价水压动态与疏干工程施工过程及边坡稳定性的关系，并提出了有实际意义的水压控制方案。

裂隙岩体渗流与拱坝坝肩稳定

工程实例表明,坝肩稳定是拱坝设计中最关键的问题,而在拱坝坝肩荷载中,渗流荷载是坝肩稳定分析中最为敏感的作用力.本文分析了裂隙岩体渗流的特点,对其基本理论和数学模型及参数作了介绍,并概要介绍了现有坝肩稳定分析的方法.

裂隙岩体渗流场有限离散解法

本文以二维问题为背景,研究裂隙线上水头降和二维流场按两套网格离散的解法,并进一步研究了该方法的收敛性及解的唯一性.

裂隙岩体渗流作用下地下洞室围岩稳定性分析

针对传统的考虑外水荷载的围岩稳定性计算方法难以定量评价地下工程的围岩稳定状况的问题,结合卡里巴水电站的工程实例,采用三维弹塑性损伤有限元数值计算方法,分别在无支护开挖、无渗流锚固支护开挖、有渗流锚固支护开挖三种工况下,定量分析并评价了地下洞室群围岩的稳定状况。结果表明,分期锚固支护开挖可确保洞室围岩稳定,裂隙岩体渗流对地下洞室围岩稳定影响较大。可见裂隙岩体渗流—弹塑性损伤计算方法可定量评价围岩稳定状况,为地下厂房设计、施工及安全运行提供了参考。

有地表入渗的裂隙岩体渗流数值分析及工程应用

有地表入渗的裂隙岩体渗流是一饱和非饱和渗流过程。针对裂隙密度较大的岩体 ,把裂隙岩体等效为连续介质来处理 ,建立了有地表入渗的裂隙岩体饱和非饱和渗流数学模型。采用有限元方法作为数值模拟手段 ,编制了考虑地表入渗的饱和非饱和渗流有限元计算程序。用一室内模型试验对程序的可靠性进行了检验 ,检验结果表明模型和计算程序是合理的。最后介绍了程序在一实际工程问题中的应用。