巖體裂隙在巖體工程中的影響無處不在,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巖體工程的設(shè)計、施工、運營和維護情況,所以對裂隙巖體滲透性規(guī)律的研究具有非常重要的意義,而解決實際工程滲流問題的間接的辦法是研究巖體的滲透張量,滲透張量是進行滲流分析的一個重要的物理量。近年來計算機技術(shù)得到迅猛發(fā)展,通過計算機仿真技術(shù)確定巖體的滲透特性,并根據(jù)現(xiàn)場試驗對比修正,可以宏觀地計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,國內(nèi)外學(xué)者對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。離散網(wǎng)絡(luò)計算模型可大致分為兩種:管狀流模型和面狀流模型,其中面流模型因為網(wǎng)格劃分復(fù)雜,計算量大等問題給實際工程應(yīng)用帶來很多困難。所以本文主要基于面狀流模型提出一種空間一維環(huán)單元來實現(xiàn)計算的簡化,可計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)計算,使降低計算規(guī)模成為現(xiàn)實。本文具體研究內(nèi)容如下:（1）根據(jù)現(xiàn)場勘測到的裂隙統(tǒng)計參數(shù)選用Baecher模型,基于蒙特卡羅法生成三維空間隨機裂隙網(wǎng)絡(luò)模擬巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)模型。從滲透... 

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

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：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)作平面圓盤是最利于計算機及數(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??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??（ｄ）?（ｅ）?（ｆ）??圖２－２兩裂隙面的空間位置關(guān)系??兩個裂隙間在空間中的相對位置關(guān)系有相交和相離，其中相交表示兩個裂隙??在空間中存在交集，相離則是兩個裂隙不存在交集部分。若兩個裂隙各自所在的??平面相互平行，那么這兩個裂隙是不可能相交的（如圖ｃ）；即便兩個裂隙所在??平面不平行，若兩個裂隙至少有一個遠(yuǎn)離交線，他們也不會存在交集（如圖ａ）；??圖（ｂ）中兩個裂隙都沒有遠(yuǎn)離交線，但是彼此在側(cè)面上距離太遠(yuǎn)，也會沒有交??集。存在交集的只有圖（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）中的情況。因此，依據(jù)兩個裂隙圓盤在??空間中相交時交線端點位置的分布規(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２－３兩裂隙圓盤的三種相交模式??進行連通路徑搜索之前需要進行兩條裂隙的相交計算。判斷兩裂隙面是否相??交的思路如下：首先通過計算兩平面的夾角來確定兩個裂隙是否平行，若相互平??行則可省略進一步的計算，若不平行則進一步計算兩個平面的交線方程，求出交??線方程后再分別計算兩個裂隙面圓心與交線之間的距離，如果這兩個距離分別比??各自裂隙面的半徑小，那么表明兩個裂隙圓盤與交線存在交點，但也許可能是圖??ｂ的情況，因此需要進一步進行驗證，分別計算以兩裂隙面為大圓的球面與交線??的四個交點坐標(biāo)，判斷兩個交線是否存在交集，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】：
期刊論文
[1]巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)管單元多參數(shù)模型滲透張量研究[J]. 王俊奇,李鵬宇,董曄,穆孟婧.  浙江科技學(xué)院學(xué)報. 2017(05)
[2]基于離散裂隙網(wǎng)絡(luò)的表征單元體研究[J]. 黃丹,李小青.  武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2016(05)
[3]三維離散裂隙網(wǎng)絡(luò)管單元模型確定巖體滲透張量的嘗試[J]. 王俊奇,董曄,李鵬宇.  水利與建筑工程學(xué)報. 2016(03)
[4]裂隙巖體表征單元體的確定及工程應(yīng)用[J]. 陳云娟,朱維申,王知深,李邦翔,鄭春梅.  地下空間與工程學(xué)報. 2016(01)
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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價[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]黃島地下水封洞庫裂隙巖體滲透性研究[D]. 馬峰.中國地質(zhì)大學(xué) 2010
[7]滲流與應(yīng)力耦合作用對邊坡穩(wěn)定性影響的研究[D]. 郭玉龍.武漢理工大學(xué) 2005



本文編號：3260087