考虑曲折效应的粗糙节理渗流计算新公式研究

摘要：

粗糙节理的隙宽分布不均匀是引起节理渗流出现曲折现象的主要原因.针对节理试件B01和B02,在获得节理的三维表面形貌并计算节理的三维空腔组合形貌后,分别进行窜内渗流试验和Reynolds方程下的节理渗流数值模拟,得到节理中的曲折流径分布,在此基础上根据节理三维空腔组合形貌定义定量描述节理渗流曲折效应的平均曲折因子.在考虑节理表面粗糙性的立方定理修正经验公式的基础上,采用分析岩石渗透系数的等效沟槽模型对粗糙节理的渗流进行分析,推导得到考虑曲折效应的节理渗流计算公式,并根据节理试件B01的数值计算结果确定渗流计算公式中的待定常数.然后采用节理试件B02的数值计算结果对渗流计算公式的准确性进行验证,计算结果表明考虑节理渗流曲折效应的渗流计算公式可以较好地反映节理中的渗流情况.在此基础上,将根据本文渗流计算公式得到的节理试件渗流结果与渗流试验实测值及速宝玉经验公式计算结果进行比较,结果表明:考虑曲折效应的节理渗流计算公式渗流结果与实测值一致,而速宝玉经验公式过高地估计了节理的渗流量,进一步验证了节理渗流计算公式的准确性.

关键词：岩石力学、粗糙节理、Reynolds方程、渗流曲折效应、曲折因子

所属期刊栏目：30

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目40972178,40472142

在线出版日期：2012-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2416-2425