發(fā)布時(shí)間：2017-07-16 00:18

  本文關(guān)鍵詞：交叉裂隙巖樣滲透特性試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 交叉裂隙 充填裂隙 滲流應(yīng)力耦合 裂隙面積 滲透系數(shù) 三軸試驗(yàn)

【摘要】：本文以灰?guī)r為研究對(duì)象,主要對(duì)交叉裂隙巖樣和充填砂裂隙巖樣進(jìn)行了圍壓、軸壓、滲透水壓力、裂隙結(jié)構(gòu)面粗糙度、裂隙面積及隙寬、充填砂粒徑、充填砂厚度等因素對(duì)滲透系數(shù)的影響的三軸滲流試驗(yàn)研究。主要研究工作內(nèi)容及成果有:(1)對(duì)灰?guī)r巖樣進(jìn)行劈裂后,對(duì)裂隙面進(jìn)行圖像處理,使用MATLAB軟件對(duì)裂隙圖片進(jìn)行處理,導(dǎo)入相關(guān)編程根據(jù)比例關(guān)系求得裂隙面積及隙寬,將圖形處理應(yīng)用于裂隙隙寬測(cè)量中,使裂隙隙寬和裂隙面積的測(cè)定更加準(zhǔn)確。(2)對(duì)交叉裂隙巖樣,軸壓固定,進(jìn)水端面水壓恒定下,垂直交叉和多裂隙交叉巖樣滲透系數(shù)隨圍壓增大呈對(duì)數(shù)遞減關(guān)系;圍壓固定,進(jìn)水端水壓恒定,垂直交叉裂隙滲透系數(shù)隨軸壓增大呈指數(shù)遞減關(guān)系,而交叉多裂隙滲透系數(shù)隨軸壓增大呈線性遞減關(guān)系;軸壓、圍壓都固定時(shí),滲透系數(shù)與滲透水壓呈一次線性遞增的關(guān)系。(3)對(duì)充填砂單裂隙巖樣,軸壓保持穩(wěn)定,進(jìn)水端水壓恒定情況下,滲透系數(shù)隨圍壓的增大而減小;圍壓恒定,進(jìn)水端水壓恒定條件下,滲透系數(shù)隨軸壓的增大而減小;同等隙寬條件下,充填砂粒徑越小則充填裂隙巖樣的滲透系數(shù)對(duì)應(yīng)的越小,反之越大;充填砂厚度對(duì)單裂隙巖體的滲透系數(shù)影響顯著,同軸壓和圍壓條件下,充填厚度越大,充填砂單裂隙巖體滲透系數(shù)越大。(4)垂直交叉裂隙巖樣的滲透系數(shù)與裂隙面積呈立方或超立方關(guān)系,粗糙度系數(shù)值小于13時(shí)滲透系數(shù)與裂隙面積呈三次函數(shù)關(guān)系,粗糙度系數(shù)值大于13時(shí)滲透系數(shù)與裂隙面積呈四次函數(shù)關(guān)系。(5)對(duì)垂直交叉裂隙巖樣滲流試驗(yàn),通過(guò)數(shù)據(jù)分析,并利用最小二乘擬合的方法,擬合出滲透系數(shù)與軸壓圍壓的函數(shù)關(guān)系式,滲透系數(shù)與JRC、裂隙面積的函數(shù)關(guān)系式。(6)充填砂單裂隙巖樣的滲透系數(shù)隨裂隙面積的增大而增大,二者呈二次函數(shù)關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：交叉裂隙 充填裂隙 滲流應(yīng)力耦合 裂隙面積 滲透系數(shù) 三軸試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U451.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 裂隙巖體滲流模型10
• 1.2.2 裂隙巖體滲透系數(shù)確定方法10-15
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容15
• 1.4 研究方法15-16
• 第二章 裂隙巖體滲透試驗(yàn)基礎(chǔ)理論16-26
• 2.1 巖體裂隙結(jié)構(gòu)面特性16-20
• 2.1.1 隙寬16-18
• 2.1.2 粗糙度18-19
• 2.1.3 裂隙面連通率19-20
• 2.1.4 裂隙面溫度20
• 2.2 裂隙巖體滲流規(guī)律20-23
• 2.3 裂隙巖體滲流-應(yīng)力耦合23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 裂隙巖樣制備及滲流試驗(yàn)方案26-52
• 3.1 材料選取及巖樣制備26-34
• 3.1.1 試驗(yàn)材料選取26-27
• 3.1.2 灰?guī)r巖樣制備27-28
• 3.1.3 巖樣裂隙制備28-30
• 3.1.4 充填砂材料選取及滲透系數(shù)測(cè)定30-31
• 3.1.5 灰?guī)r巖樣制作的設(shè)備裝置31-34
• 3.2 巖樣篩選及裂隙特征測(cè)量34-42
• 3.2.1 未劈裂時(shí)篩選34-36
• 3.2.2 劈裂后篩選36-37
• 3.2.3 巖樣端面裂隙隙寬及裂隙面積測(cè)量37-39
• 3.2.4 巖樣裂隙面粗糙度測(cè)量39-40
• 3.2.5 巖樣參數(shù)40-42
• 3.3 裂隙巖體滲流特性試驗(yàn)過(guò)程42-48
• 3.3.1 滲透系數(shù)計(jì)算原理42-43
• 3.3.2 裂隙巖體滲透特性試驗(yàn)過(guò)程43-46
• 3.3.3 滲流試驗(yàn)設(shè)備裝置46-48
• 3.4 滲流試驗(yàn)方案48-50
• 3.5 試驗(yàn)流程50-51
• 3.6 本章小結(jié)51-52
• 第四章 交叉裂隙巖樣及充填裂隙巖樣滲流特性研究52-99
• 4.1 交叉裂隙巖樣滲透特性試驗(yàn)結(jié)果分析52-71
• 4.1.1 滲流應(yīng)力耦合試驗(yàn)結(jié)果分析52-61
• 4.1.2 裂隙粗糙度系數(shù)對(duì)滲透系數(shù)的影響試驗(yàn)分析61-64
• 4.1.3 裂隙面積對(duì)滲透系數(shù)影響試驗(yàn)分析64-71
• 4.2 交叉多裂隙滲透特性試驗(yàn)結(jié)果分析71-81
• 4.2.1 滲流應(yīng)力耦合試驗(yàn)結(jié)果分析71-78
• 4.2.2 滲透系數(shù)與裂隙面積關(guān)系試驗(yàn)分析78-81
• 4.3 平行裂隙滲透特性試驗(yàn)結(jié)果分析81-85
• 4.3.1 圍壓對(duì)滲透系數(shù)影響實(shí)驗(yàn)分析81-84
• 4.3.2 滲透系數(shù)與裂隙面積試驗(yàn)分析84-85
• 4.4 充填砂單裂隙滲透特性試驗(yàn)結(jié)果分析85-97
• 4.4.1 滲透系數(shù)與應(yīng)力關(guān)系分析85-92
• 4.4.2 充填砂粒粒徑對(duì)滲透系數(shù)影響試驗(yàn)分析92-94
• 4.4.3 充填裂隙面積對(duì)滲透系數(shù)影響試驗(yàn)分析94-97
• 4.5 本章小結(jié)97-99
• 4.5.1 交叉裂隙巖樣滲流結(jié)論97
• 4.5.2 平行裂隙巖樣滲流結(jié)論97-98
• 4.5.3 充填砂單裂隙巖樣滲流結(jié)論98-99
• 第五章 結(jié)論與展望99-101
• 5.1 結(jié)論99-100
• 5.2 展望100-101
• 參考文獻(xiàn)101-105
• 致謝105-106
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷106

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