岩体裂隙流固化耦合作用研究
汇报人:周庆
指导教师:詹美礼
专业:水力学及河流动力学
单裂隙流固化耦合作用模拟
汇报内容
研究背景
裂隙的生成
总结
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研究背景
在流固化耦合作用下,岩石内部矿物颗粒间联结被削弱,岩石溶蚀物质被水溶液带走或被吸附沉淀,裂隙结构面、岩石孔隙结构将发生显著的变异,从而导致裂隙岩石渗透特性发生重大改变,最终对岩石工程的安全产生重要影响。近年来,随着深部地下空间、地下资源的开发和利用,研究并掌握渗流-应力-化学耦合作用下裂隙岩石的渗透特性变化规律就显得尤为重要。
裂隙的生成
由于岩体中裂隙的存在,使得岩体的渗流性质具有非均匀性、各向异性等特性。这些裂隙是渗流的主要通道,裂隙的几何形状、粗糙程度、空间相对位置的不同,将严重的影响裂隙中水流的形态及渗流特性。
天然裂隙面是凸凹不平的,采用分形理论,利用随机布朗运动函数法来模拟粗糙裂隙面,函数表达式如下:
裂隙的生成
在模拟裂隙开度(隙宽)时可以仿照裂隙开度产生的方法来生成,即根据裂隙面错位的思想。
首先,根据分形理论生成一个裂隙面;
然后,让此裂隙面产生一个错位,则某固定点处的裂隙面位移值发生了变化,其位移变化值即为裂隙的开度大小。
注意:当计算过程中产生负值时,可以认为裂隙开度为零。
单裂隙流固化耦合作用模拟
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