發(fā)布時間：2017-10-21 15:31

  本文關(guān)鍵詞：基于UDEC分析平臺的裂隙巖體滲流分析

  更多相關(guān)文章： 露天礦邊坡 裂隙巖體 滲流應(yīng)力耦合 UDEC 邊坡穩(wěn)定性

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,露天礦的開采量日益增加。開采規(guī)模及深度的增加使得分析露天礦邊坡的穩(wěn)定性變得越來越復(fù)雜。裂隙巖體的水力特性及滲流-應(yīng)力耦合一直是巖土工程界所關(guān)注的重點(diǎn)問題。由于巖體中裂隙的存在,降低了巖體自身的強(qiáng)度,在滲流作用下加劇了裂隙的擴(kuò)展與貫通,加快了裂隙巖體邊坡的失穩(wěn)與破壞。由于工程開挖,改變了巖體內(nèi)的應(yīng)力分布,促使巖體發(fā)生變形破壞,變形破壞又導(dǎo)致裂隙中滲流場的改變,滲流場的變化反過來又進(jìn)一步影響巖體的應(yīng)力場,從而體現(xiàn)了應(yīng)力場與滲流場之間的耦合關(guān)系。裂隙巖體應(yīng)力場與滲流場的耦合作用直接影響和決定了露天礦邊坡工程的穩(wěn)定性、安全性及經(jīng)濟(jì)性。本文首先闡述了裂隙巖體滲流的基本特征,介紹了裂隙巖體滲流-應(yīng)力耦合的研究現(xiàn)狀及基本理論。其次分析了邊坡穩(wěn)定性的影響因素及影響程度,重點(diǎn)研究了裂隙節(jié)理的特性對邊坡的影響作用。其次以鞍千礦業(yè)許東溝采場二期東幫邊坡為研究背景,詳細(xì)地調(diào)查了礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境,然后借助三維巖體不接觸測量系統(tǒng)并應(yīng)用節(jié)理聚類分析方法對結(jié)構(gòu)面進(jìn)行分析,得到邊坡結(jié)構(gòu)面的分布情況。之后對邊坡巖體進(jìn)行試驗,得到巖體的強(qiáng)度指標(biāo),并為數(shù)值模擬分析的參數(shù)選取提供依據(jù)。通過離散元軟件UDEC建立采場的簡化模型,充分利用軟件自身優(yōu)越的細(xì)化節(jié)理及裂隙的功能,考慮了實際工程中節(jié)理的貫通情況和裂隙填充物對結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度的折減作用,重點(diǎn)通過位移場、滲流場、應(yīng)力場等方面分析在滲流耦合作用下裂隙的分布情況,滲流對邊坡穩(wěn)定性的影響程度及邊坡內(nèi)部的變形規(guī)律及破壞機(jī)理。此外,對比研究耦合與非耦合算法對邊坡產(chǎn)生的不同影響。
【關(guān)鍵詞】：露天礦邊坡 裂隙巖體 滲流應(yīng)力耦合 UDEC 邊坡穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD315
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 緒論9-16
• 1.1 論文研究目的及意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 單裂隙巖體滲流模型研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 裂隙巖體滲流與應(yīng)力耦合研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 離散單元法發(fā)展13-14
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容14-16
• 2. 裂隙巖體滲流應(yīng)力耦合的基本理論16-24
• 2.1 滲流連續(xù)性方程的推導(dǎo)16-17
• 2.2 滲流立方定律的推導(dǎo)17-18
• 2.3 UDEC滲流-應(yīng)力耦合18-23
• 2.3.1 UDEC耦合過程18-20
• 2.3.2 基本算法20-22
• 2.3.3 穩(wěn)態(tài)流動算法22
• 2.3.4 經(jīng)驗算法——不可壓縮流體的非穩(wěn)定流態(tài)22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3. 結(jié)構(gòu)面特征對裂隙巖體影響的分析24-31
• 3.1 數(shù)值模型及參數(shù)24-25
• 3.1.1 數(shù)值模型24
• 3.1.2 計算參數(shù)24-25
• 3.2 節(jié)理傾角對邊坡穩(wěn)定性影響的分析25-27
• 3.3 初始裂隙寬度對邊坡穩(wěn)定性影響的分析27-28
• 3.4 節(jié)理間距對邊坡穩(wěn)定性的分析28-30
• 3.5 本章小結(jié)30-31
• 4. 工程概況與數(shù)值模擬31-61
• 4.1 工程概況31-33
• 4.1.1 場地概況31
• 4.1.2 采場地質(zhì)概況31-32
• 4.1.3 巖體地質(zhì)調(diào)查與分析32-33
• 4.2 邊坡巖體統(tǒng)計型結(jié)構(gòu)面測量與分析33-39
• 4.2.1 邊坡巖體三維不接觸測量與產(chǎn)狀聚類分析33-37
• 4.2.2 邊坡巖體節(jié)理間距和跡長的Jointmetrix3d分析37-38
• 4.2.3 節(jié)理密度與跡長的平面攝影法量測與分析38-39
• 4.3 巖體力學(xué)強(qiáng)度與變形參數(shù)研究39-44
• 4.3.1 巖石物理力學(xué)指標(biāo)39-42
• 4.3.2 結(jié)構(gòu)面物理力學(xué)指標(biāo)42-44
• 4.4 UDEC模型的建立44-45
• 4.4.1 UDEC簡介44
• 4.4.2 露天礦采場開采模型的建立44-45
• 4.5 許東溝采場二期東幫邊坡滲流-應(yīng)力耦合數(shù)值模擬45-60
• 4.5.1 初始應(yīng)力狀態(tài)45-46
• 4.5.2 模擬開挖過程46-57
• 4.5.3 耦合與非耦合對比分析57-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 5. 結(jié)論與展望61-63
• 5.1 結(jié)論61
• 5.2 展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 致謝66-67
• 作者簡介67-68

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9 紀(jì)偉;裂隙巖體滲流等效性及數(shù)值模擬研究[D];河海大學(xué);2005年

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本文編號：1074119