›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (S1): 53-57.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

岩体裂隙网络非线性非立方渗流研究与应用

徐维生1,柴军瑞1,2,陈兴周1,3,孙旭曙1   

  1. 1. 西安理工大学 水利水电学院,西安 710048;2. 三峡大学 土木水电学院,宜昌 443002; 3. 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院,西安 710065
  • 收稿日期:2009-04-20 出版日期:2009-08-10 发布日期:2011-03-16
  • 作者简介:徐维生,男,1982年生,博士研究生,主要从事岩土工程、渗流力学方面研究。
  • 基金资助:

    教育部“新世纪优秀人才支持计划”资助项目(No.NCET―05―0679);湖北省青年杰出人才基金项目(No.2004ABB012);三峡大学湖北省“楚天学者计划”特聘教授资助项目(No.603108);三峡大学科技创新团队资助项目(No.603402)。

Study of nonlinear noncubic seepage in netwok rock and its application

XU Wei-sheng1, CHAI Jun-rui 1, 2, CHEN Xing-zhou 1, 3, SUN Xu-shu1   

  1. 1. Institute of Water Resources and Hydro-electric Engineering, Xi’an University of Technology, Xi’an 710048, China; 2. College of Civil & Hydroelectric Engineering, China Three Gorges University, Yichang 443002, China; 3. Northwest Investigation and Design Institute, China Hydropower Engineering Consulting Group Corporation, Xi’an 710065, China
  • Received:2009-04-20 Online:2009-08-10 Published:2011-03-16

摘要:

裂隙岩体渗流与岩体其他分析密切相关。岩体裂隙网络渗流理论最初主要是建立在线性立方定律的基础基上的,当裂隙水头较大或者流速较大时,裂隙水流不再满足线性立方定律,此时如仍用线性立方水流分析,无疑将会给渗流分析带来较大的误差,甚至引起工程事故。当裂隙水流不满足线性立方定律时,研究这种渗流自身的规律则是非常重要的,也是必要的。通过研究裂隙网络稳定和非稳定情况下的非线性渗流、非立方渗流规律,得出以下结论:①当渗流规律偏离线性渗流较远时,按非线性渗流计算出的水头分布和流量与线性渗流相差较大;当偏离不远时,计算出的水头分布和流量与线性渗流相差较小,可近似简化为线性渗流分析;②当渗流偏离立方渗流较远时,按非立方渗流计算出的水头分布和流量与立方渗流相差较大;当偏离不远时,计算出的水头分布和流量与立方渗流相差较小,可近似简化为立方渗流分析;③对于非线性非立方渗流,应综合考虑非线性与非立方两种因素对渗流的影响。

关键词: 裂隙网络岩体, 非线性, 非立方, 非稳定, 渗流

Abstract:

Seepage analysis fractural rock mass has very close relation with other analyses of rock mass. Seepage theory of fractural network rock mass is based on linear cubic law. When the water head is very high or the fracture flux is very large, fracture stream doesn’t abide by linear cubic law; if such seepage is still analyzed by using linear cubic law, it will bring great errors, even make engineering disaster. If the fluid in the fractures doesn’t abide by the linear cubic law, the study for themselves’ rules is very important and essential. The rules of nonlinear seepage and non-cubic seepage are reaearched; it is concluded that (1) if the seepage rule deflected the linear cubic law very much, there would exist great differences in water head and flux; if the seepage rule deflected the linear cubic law very little, the diffrerences would also be very little, it can be simplified to linear cubic seepage; (2) if the seepage rule deflected the cubic-law very much, there would exist great differences in water head and flux; if the seepage rule deflected the cubic-law very little, the diffrerences would also be very little, it can be simplified to cubic seepage; (3) for the nonlinear non-cubic seepage, both the nonlinear effect and the non-cubic effect should be taken into account.

Key words: rock mass of fracture network, nonlinearity, non-cube, unsteadiness, seepage

中图分类号: 

  • O 357
[1] 柯锦福, 王水林, 郑宏, 杨永涛, . 基于修正对称和反对称分解的 三维数值流形元法应用推广[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 695-706.
[2] 苏永华, 李诚诚. 强降雨下基于Green-Ampt模型的边坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 389-398.
[3] 刘成禹, 陈博文, 罗洪林, 阮家椿, . 满流条件下管道破损诱发渗流侵蚀的试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 1-10.
[4] 刘忠玉, 夏洋洋, 张家超, 朱新牧. 考虑Hansbo渗流的饱和黏土 一维弹黏塑性固结分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 11-22.
[5] 夏才初, 喻强锋, 钱 鑫, 桂 洋, 庄小清. 常法向刚度条件下岩石节理剪切−渗 流特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 57-66.
[6] 于丽, 吕城, 段儒禹, 王明年, . 考虑孔隙水压力及非线性Mohr-Coulomb破坏准则下浅埋土质隧道三维塌落机制的上限分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 194-204.
[7] 何鹏飞, 马巍, 穆彦虎, 黄永庭, 董建华, . 黄土−砂浆块界面剪切特性试验及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 82-90.
[8] 支永艳, 邓华锋, 肖瑶, 段玲玲, 蔡佳, 李建林. 微生物灌浆加固裂隙岩体的渗流特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 237-244.
[9] 许江, 邬君宇, 刘义鑫, 雷娇, . 不同充填度下岩体剪切−渗流耦合试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3416-3424.
[10] 刘伟俊, 张晋勋, 单仁亮, 杨昊, 梁辰, . 渗流作用下北京砂卵石地层多排管局部 水平冻结体温度场试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3425-3434.
[11] 李晶晶, 孔令伟, . 膨胀土卸荷蠕变特性及其非线性蠕变模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3465-3475.
[12] 李博, 黄嘉伦, 钟振, 邹良超, . 三维交叉裂隙渗流传质特性数值模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3670-3768.
[13] 张强, 李小春, 周英博, 石露, 白冰, . 高压孔隙CO2/水作用下完整四川三叠系 砂岩剪切特性的试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3028-3036.
[14] 王鹏飞, 谭文辉, 马学文, 李子建, 刘景军, 武洋帆, . 不同粗糙度和隙宽贯通充填裂隙 渗流特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3062-3070.
[15] 张天军, 庞明坤, 蒋兴科, 彭文清, 纪翔, . 负压对抽采钻孔孔周煤体瓦斯渗流特性的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2517-2524.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 肖云华,王 清,陈剑平. 基于优化技术的权重计算方法在岩体质量评价中的应用[J]. , 2009, 30(9): 2686 -2690 .
[2] 范庆来,栾茂田,刘占阁. 软土中T型触探仪贯入阻力的数值模拟[J]. , 2009, 30(9): 2850 -2854 .
[3] 王小军,屈耀辉,魏永梁,杨印海,达益正. 郑西客运专线湿陷性黄土区试验路堤的沉降观测与预测研究[J]. , 2010, 31(S1): 220 -231 .
[4] 钱建固,吕玺琳,黄茂松. 平面应变状态下土体的软化特性与本构模拟[J]. , 2009, 30(3): 617 -622 .
[5] 李新平,孟 建,徐鹏程. 溪洛渡水电站出线竖井爆破振动效应研究[J]. , 2011, 32(2): 474 -480 .
[6] 赵宝友,马震岳,梁 冰,金长宇. 基于损伤塑性模型的地下洞室结构地震作用分析[J]. , 2009, 30(5): 1515 -1521 .
[7] 龚彦峰,张俊儒. 隧道单层衬砌设计方法研究及应用[J]. , 2011, 32(4): 1062 -1068 .
[8] 蔡国庆,赵成刚,刘 艳. 一种预测不同温度下非饱和土相对渗透系数的间接方法[J]. , 2011, 32(5): 1405 -1410 .
[9] 常方强 ,贾永刚. 黄河口不同强度粉土液化特性的试验研究[J]. , 2011, 32(9): 2692 -2696 .
[10] 陈 勇 ,柏建彪 ,朱涛垒 ,闫 帅 ,赵社会 ,李学臣 . 沿空留巷巷旁支护体作用机制及工程应用[J]. , 2012, 33(5): 1427 -1432 .