巖體裂隙在巖體工程中的影響無(wú)處不在,如大型水利水電工程、土木工程、石油工程、核電工程,廢料埋存以及礦產(chǎn)資源開(kāi)采等相關(guān)工程領(lǐng)域。裂隙巖體的滲透性等力學(xué)特征將直接影響各類(lèi)巖體工程的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)情況,所以對(duì)裂隙巖體滲透性規(guī)律的研究具有非常重要的意義,而解決實(shí)際工程滲流問(wèn)題的間接的辦法是研究巖體的滲透張量,滲透張量是進(jìn)行滲流分析的一個(gè)重要的物理量。近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)得到迅猛發(fā)展,通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)確定巖體的滲透特性,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)比修正,可以宏觀地計(jì)算出反映巖體各向異性的滲透張量,這種方法應(yīng)用較為廣泛。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)裂隙巖體性狀和滲流系統(tǒng)的研究取得了廣泛的一致認(rèn)識(shí)。離散網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型可大致分為兩種:管狀流模型和面狀流模型,其中面流模型因?yàn)榫W(wǎng)格劃分復(fù)雜,計(jì)算量大等問(wèn)題給實(shí)際工程應(yīng)用帶來(lái)很多困難。所以本文主要基于面狀流模型提出一種空間一維環(huán)單元來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算的簡(jiǎn)化,可計(jì)算得到滲透張量表達(dá)式,該模型也可直接用于裂隙網(wǎng)絡(luò)計(jì)算,使降低計(jì)算規(guī)模成為現(xiàn)實(shí)。本文具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)到的裂隙統(tǒng)計(jì)參數(shù)選用Baecher模型,基于蒙特卡羅法生成三維空間隨機(jī)裂隙網(wǎng)絡(luò)模擬巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)模型。從滲透... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１裂隙矢量坐標(biāo)??

２．３三維裂隙網(wǎng)絡(luò)中裂隙間位置的判定??在三維裂隙網(wǎng)絡(luò)模型中，裂隙被當(dāng)作平面圓盤(pán)是最利于計(jì)算機(jī)及數(shù)學(xué)表示處??理的，因此兩裂隙之間的兒何關(guān)系可由下圖２－２表示：??備＾７費(fèi)??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??（ｄ）?（ｅ）?（ｆ）??圖２－２兩裂隙面的空間位置關(guān)系??兩個(gè)裂隙間在空間中的相對(duì)位置關(guān)系有相交和相離，其中相交表示兩個(gè)裂隙??在空間中存在交集，相離則是兩個(gè)裂隙不存在交集部分。若兩個(gè)裂隙各自所在的??平面相互平行，那么這兩個(gè)裂隙是不可能相交的（如圖ｃ）；即便兩個(gè)裂隙所在??平面不平行，若兩個(gè)裂隙至少有一個(gè)遠(yuǎn)離交線，他們也不會(huì)存在交集（如圖ａ）；??圖（ｂ）中兩個(gè)裂隙都沒(méi)有遠(yuǎn)離交線，但是彼此在側(cè)面上距離太遠(yuǎn)，也會(huì)沒(méi)有交??集。存在交集的只有圖（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）中的情況。因此，依據(jù)兩個(gè)裂隙圓盤(pán)在??空間中相交時(shí)交線端點(diǎn)位置的分布規(guī)律，相交可分為３種模式：相交、相連、相??嵌

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文??圓周內(nèi)（如圖２－３?（ｃ））。??（ａ）相交?（ｂ）相連?（ｃ）相嵌??圖２－３兩裂隙圓盤(pán)的三種相交模式??進(jìn)行連通路徑搜索之前需要進(jìn)行兩條裂隙的相交計(jì)算。判斷兩裂隙面是否相??交的思路如下：首先通過(guò)計(jì)算兩平面的夾角來(lái)確定兩個(gè)裂隙是否平行，若相互平??行則可省略進(jìn)一步的計(jì)算，若不平行則進(jìn)一步計(jì)算兩個(gè)平面的交線方程，求出交??線方程后再分別計(jì)算兩個(gè)裂隙面圓心與交線之間的距離，如果這兩個(gè)距離分別比??各自裂隙面的半徑小，那么表明兩個(gè)裂隙圓盤(pán)與交線存在交點(diǎn)，但也許可能是圖??ｂ的情況，因此需要進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證，分別計(jì)算以兩裂隙面為大圓的球面與交線??的四個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)，判斷兩個(gè)交線是否存在交集，如果有交集存在即相交，否則不??相交。具體求解流程如圖２－４所示：??１４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]復(fù)雜裂隙巖體等效力學(xué)參數(shù)及工程應(yīng)用研究[D]. 章廣成.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2008
[2]巖體等效水力學(xué)參數(shù)研究[D]. 張宜虎.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]三維裂隙網(wǎng)絡(luò)線單元滲流模型確定滲透張量研究[D]. 岳瀟.華北電力大學(xué) 2015
[2]基于裂隙連通路徑和數(shù)值模擬的巖體滲透性評(píng)價(jià)[D]. 姚文鑫.南京理工大學(xué) 2015
[3]巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)的滲流計(jì)算及分形特性研究[D]. 王肖珊.山東大學(xué) 2014
[4]裂隙巖體滲透特性尺寸效應(yīng)及其影響因素研究[D]. 劉倩.大連理工大學(xué) 2014
[5]三維裂隙網(wǎng)絡(luò)線單元滲流模型及其校正[D]. 葉茂.華北電力大學(xué) 2014
[6]黃島地下水封洞庫(kù)裂隙巖體滲透性研究[D]. 馬峰.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2010
[7]滲流與應(yīng)力耦合作用對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響的研究[D]. 郭玉龍.武漢理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3260087