柱状节理岩体渗透性模型试验研究

摘要：

针对柱状节理岩体渗透性质的研究较少，开展了柱状节理岩体相似材料的模型试验，研究了柱状节理岩体相似材料在多次围压循环加卸载作用下的渗透性质，分析得出柱状节理岩体存在表征单元体积，可以采用等效连续介质模型分析柱状节理岩体的渗流性质，提出了计算柱状节理岩体渗透率张量的方法，基于张量不变性理论，推导出了柱状节理岩体渗透张量的主渗透系数的计算公式。研究表明：在围压初次加载阶段，柱状节理岩体渗透张量的主渗透系数随围压加载显著降低，在随后的围压循环加卸载阶段主渗透系数保持较低值，围压的加卸载对柱状节理岩体的主渗透系数影响较少，且在每个围压加卸载阶段，柱状节理岩体渗透张量的主渗透系数与围压均呈幂函数关系；柱状节理岩体渗透张量的主方向随着围压加卸载逐渐增大，在初次围压加卸载阶段增长显著，在此后的围压加卸载阶段缓慢增长；柱状节理岩体在低围压下渗透各向异性较为显著，且随着柱体倾角增大渗透各向异性逐渐减弱，在第一次围压加载阶段，随围压增大柱状节理岩体的渗透各向异性迅速减弱，当加载到高围压时，柱体倾角对柱状节理岩体的渗透各向异性几乎没有影响，在此后的围压循环加卸载阶段，柱状节理岩体的渗透各向异性稳定在较低水平，柱体倾角对渗透各向异性的影响很微弱；柱状节理岩体的渗透性质均是在第一次围压加载阶段发生显著变化，且围压卸载后渗透性质不能恢复，此后的围压循环加卸载对其渗透性质影响很小。

关键词：柱状节理岩体、相似材料、渗透性质、各向异性、围压加卸载、模型试验

所属期刊栏目：38

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目11172090，11272113，51479049，11572110，51209075；江苏省自然科学基金项目BK2012809

在线出版日期：2016-08-24（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：1407-1416