在水利水電工程、交通工程、石油工程、采礦工程、核廢料地質(zhì)處置等工程中,經(jīng)常會(huì)接觸到力學(xué)性質(zhì)和滲透性質(zhì)復(fù)雜的裂隙巖體。裂隙巖體包含由礦物膠結(jié)的巖塊和大量的節(jié)理、裂隙、斷層等結(jié)構(gòu)面,結(jié)構(gòu)面往往對上述工程巖體的穩(wěn)定性和滲透特性起控制性作用。因此對結(jié)構(gòu)面的力學(xué)特性和滲流特性進(jìn)行研究是確保巖體工程長期安全與有效運(yùn)行的需要。為了系統(tǒng)的研究結(jié)構(gòu)面的剪切滲流特性,本文以無充填粗糙結(jié)構(gòu)面為研究對象,采用室內(nèi)試驗(yàn),理論分析,數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,主要開展了結(jié)構(gòu)面三維形貌掃描試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)面直剪試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)面剪切滲流試驗(yàn),推導(dǎo)了考慮節(jié)理剪切變形的非線性滲流模型,開展了不同剪切錯(cuò)動(dòng)條件下節(jié)理滲流的數(shù)值模擬,主要研究內(nèi)容與成果如下:（1）運(yùn)用節(jié)理三維形貌測量儀對五種不同類型巖石節(jié)理表面形貌進(jìn)行了測量,采用節(jié)理粗糙度系數(shù)曲線法和三維形貌表征法研究了節(jié)理粗糙度各向異性特征。結(jié)果顯示,三維形貌表征法能夠較好描述節(jié)理面粗糙度的各向異性,但是節(jié)理粗糙度系數(shù)曲線法在表征相隔180°方向的粗糙度各向異性方面存在不足,且五種節(jié)理試樣三維粗糙度參數(shù)θmax*(（C+1）的各向異性變化規(guī)律極坐標(biāo)圖都呈橢球形。通過對五種巖石節(jié)理粗糙度各向... 

【文章來源】：武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１不同采樣間距條件節(jié)理輪廓線示意圖??開展結(jié)構(gòu)面粗糙度評價(jià)時(shí)，設(shè)置合適地采樣間距，是準(zhǔn)確計(jì)算粗糙度參數(shù)的前提

三類巖石節(jié)理具有不同的特征。為了研宄不同類型巖石節(jié)理粗糙度的各向異性，??本次研宄選取花崗巖節(jié)理、紅砂巖節(jié)理、大理巖節(jié)理、玄武巖節(jié)理和粉砂巖節(jié)理試樣作??為代表性的研宄對象。本次研究選取的五種巖石節(jié)理如圖２．２所示，其中玄武巖節(jié)理和??粉砂巖節(jié)理為天然巖石節(jié)理，花崗巖節(jié)理、紅砂巖節(jié)理和大理巖節(jié)理為人工劈裂節(jié)理。??粉砂巖?紅砂巖??１?覆??．玄薄參、．習(xí)花崗巖??Ｉ?Ｉ?１??圖２．２五種不同巖石節(jié)理試樣??粗�；◢弾r取自湖北鄂州。制作方法：將完整巖石切割成ｌＯＯｍｍＸ?１００ｍｍＸ２００＿??的長方體試樣，采用巴西劈裂法形成劈裂節(jié)理面，再采用切割機(jī)切割成尺寸為１００ｍｍ??Ｘ?１００ｍｍ的節(jié)理試樣�；◢弾r是一種地表凝結(jié)而成的火成巖，顏色為灰白色，主要礦??物組成為長石、石英和黑云母，全晶質(zhì)中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，質(zhì)地均勻，粒徑尺寸約為??２．０？４．０ｍｍ，風(fēng)化程度，微風(fēng)化，節(jié)理面表面具有剪切擦痕。??紅砂巖取自湖北鄂州。制作方法：將完整巖石切割成１００ｍｍＸｌ〇〇ｍｍＸ２００ｍｍ的??長方體試樣，采用巴西劈裂法形成劈裂節(jié)理面，再采用切割機(jī)切割成尺寸為ｌＯＯｍｍＸ??１００ｍｍ的節(jié)理試樣。此紅砂巖為碎屑狀結(jié)構(gòu)，膠結(jié)物質(zhì)沉積而形成，屬于細(xì)粒沉

序?qū)Σ杉瘮?shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成掃描過程中所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的（Ｘ，Ｙ，Ｚ）坐標(biāo)。然后將掃描生??成的坐標(biāo)導(dǎo)入Ｓｕｒｆｅｒ?１２．０軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)內(nèi)插處理，根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)插處理的文件進(jìn)行粗糙節(jié)??理面的表面形貌重新生成，生成的節(jié)理三維形貌掃描俯視圖如圖２．４所示。??ｔ?，?ｒｉ￣ｌ．?Ｆ￣ｔ￣￣＇?＊??１?１?，?＊?■?ｈ??＇?’?，，丨、??ｙ?－４?ｊ?－Ｉ；??丨ｉ．，＇，‘＞＂?ｉ??』ｒ?＇?廠?＾?ｌ?＾??、▲卜？二?ｒ?Ｉ，＇?．?，?ｔ１?ｉ??」?＊■?—?■?■?？?：＊?—?－?－Ｉ?＊■？?＊?－￣￣■￣?Ｊ?ｉ?ｉ?■?Ｉ?Ｉ?Ｉ?，?：?Ｉ??ｃ?？０?２Ｃ?３０?５０?６０?７Ｃ?３ｌ?９＜?０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０?１００??（ａ）花崗巖節(jié)理試樣?（ｂ）紅砂

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同采樣間隔下結(jié)構(gòu)面形貌特征和各向異性特征的統(tǒng)計(jì)參數(shù)穩(wěn)定性研究[J]. 宋磊博,江權(quán),李元輝,楊成祥,鐘山,張妹珠.  巖土力學(xué). 2017(04)
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博士論文
[1]巖石單裂隙滲流粗糙起伏角修正公式研究[D]. 何冠鴻.清華大學(xué) 2014



本文編號(hào)：2951508