复杂裂隙岩体水-力耦合模型及溶质运移模拟

摘要：

在刚块弹簧法中引入非线性的裂隙本构关系,同时考虑裂隙法向的非线性应力变形关系、切向的剪切滑动以及剪胀效应,使得该方法可以较为真实地模拟裂隙开度在复杂应力作用下的变化.结合离散裂隙网络方法,建立采用隐式求解的复杂裂隙岩体的水-力耦合模型.该模型显式考虑裂隙存在,能很好地模拟裂隙网络在应力和渗流作用下的演化特征.在水力耦合达到平衡状态后,进行溶质运移分析,采用粒子追踪法模拟溶质在裂隙网络中随渗流的运移过程.根据所提出的模型编制相应程序,对DECOVALEX项目中的典型算例进行分析,研究不同应力条件对渗流以及溶质运移结果的影响以及不同应力条件下水力耦合的控制性机制.研究发现,低应力比条件和高应力比条件下对水力耦合作用起控制作用的分别是法向应力变形关系和剪胀效应.通过对比分析,验证模型的合理性.在此基础上,讨论高水头条件下考虑水力耦合效应的必要性.

关键词：岩石力学、裂隙网络、渗流、水力耦合、溶质运移、刚块弹簧法

所属期刊栏目：32

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目2010CB732005;国家自然科学基金资助项目51079110

在线出版日期：2013-11-22（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：1656-1665