巖體水力劈裂的細觀PFC-CFD聯(lián)合分析
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【摘要】:現(xiàn)有關于水力劈裂的研究成果多基于宏觀連續(xù)介質(zhì)方法,難以揭示水力劈裂細觀機制,借助顆粒離散元在材料破碎及裂紋動態(tài)發(fā)展研究方面的優(yōu)勢,提出從細觀層面實現(xiàn)裂紋擴展動態(tài)分析的PFC-CFD聯(lián)合求解法,并采用圓環(huán)巖體試件的簡化模型驗證了該方法的可行性。隨后以一隧洞工程為背景,采用該方法對隧洞開挖過程中裂紋擴展情況進行模擬,分析非穩(wěn)定滲流階段,掌子面與高壓水源距離不同(掘進過程)對隧洞裂紋擴展的影響。研究結(jié)果表明:建立的耦合分析方法能夠較好地模擬巖體水力劈裂的破壞過程,可用于隧洞工程的安全性評價。
【作者單位】: 河海大學巖土力學與堤壩工程教育部重點實驗室;河海大學巖土工程研究所;
【關鍵詞】: 巖石力學 深埋隧洞 水力劈裂 細觀 流 固耦合模型
【基金】:中央高;究蒲袠I(yè)務費專項資金資助(2014B04914) 國家自然科學基金項目(51309086) 教育部博士點新教師基金(20110094120002)
【分類號】:TU45
【正文快照】: 1引言黃文熙[1]先于1982年指出,水力劈裂是由于水壓力的抬升在巖體或土體中引起裂縫發(fā)生與擴展的一種物理現(xiàn)象。目前,已有很多學者針對水力劈裂問題進行了研究,并取得了相關成果。A.B.Y.Park等[2-3]研究指出,巖體發(fā)生劈裂的根本原因是在開裂部位最大拉應力超過了巖體材料的最
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本文編號:415103
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