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三峡水库水位涨落条件下奉节南桥头滑坡稳定性分析 被引量:60
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作者 丁秀丽 付敬 张奇华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第17期2913-2919,共7页
三峡大坝建成后,水库将分期蓄水抬高水位,蓄水后库区水位将上抬100多米。由于防洪的需要,库水位将在175~145m范围内变动。库水位的抬升和周期性涨落,将改变岸坡原有的水-岩作用环境与条件,有可能引起库岸边坡与滑坡的失稳。南桥头滑坡... 三峡大坝建成后,水库将分期蓄水抬高水位,蓄水后库区水位将上抬100多米。由于防洪的需要,库水位将在175~145m范围内变动。库水位的抬升和周期性涨落,将改变岸坡原有的水-岩作用环境与条件,有可能引起库岸边坡与滑坡的失稳。南桥头滑坡位于三峡库区奉节县长江公路大桥南岸,其稳定性直接关系到大桥的安全运行。应用FLAC^(40)对南桥头滑坡在不同水位及涨落条件下的渗流场与应力场进行分析,研究了应力-渗流耦合作用下滑坡体的变形趋势与破坏特征;探讨了不同蓄水工况下滑坡稳定性的变化规律及其对桥基的影响。结果表明:南桥头滑坡在现状条件下处于基本稳定状态;三峡水库蓄水后,随着水位的抬升,滑坡整体稳定性逐渐恶化;滑带内塑性区全部连通,滑坡安全系数小于1.0,表明该滑坡在库水位抬升后有可能产生整体失稳。建议采取有效的工程治理措施,消除滑坡对大桥运行造成的安全隐患。 展开更多
关键词 滑坡 奉节长江公路大桥 库水位 应力-渗流耦合 变形 稳定性
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采动煤层渗透率演化与卸压瓦斯抽放技术 被引量:54
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作者 汪有刚 李宏艳 +3 位作者 齐庆新 彭永伟 李春睿 邓志刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期406-410,共5页
为解决煤层渗透性低这一制约瓦斯抽采技术发展的瓶颈,进行了采动影响下煤层瓦斯渗透率示踪试验,获得了采动煤层瓦斯渗透率演化规律。基于应力-渗流耦合效应,采用数值试验方法,探讨了钻孔布置位置对瓦斯抽采效果的影响。结果表明:钻孔布... 为解决煤层渗透性低这一制约瓦斯抽采技术发展的瓶颈,进行了采动影响下煤层瓦斯渗透率示踪试验,获得了采动煤层瓦斯渗透率演化规律。基于应力-渗流耦合效应,采用数值试验方法,探讨了钻孔布置位置对瓦斯抽采效果的影响。结果表明:钻孔布置于渗透率较高区域,瓦斯压力降低幅度相对较大,抽采效果较好;距离工作面小于5 m为最佳钻孔拆除时间,有利于改善工作面安全状态。 展开更多
关键词 采动渗透率 应力-渗流耦合 瓦斯抽放 数值试验
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断层破碎带岩体突水灾害的蠕变﹣冲蚀耦合力学特性试验研究 被引量:25
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作者 马丹 段宏宇 +2 位作者 张吉雄 冯秀娟 黄艳利 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1751-1763,共13页
为研究断层破碎带岩体突水灾变规律,开展破碎带岩体蠕变-冲蚀耦合力学特性的试验研究。发明并创新了渗透缸筒内壁周围注水与轴向应力加载的试验方法,突破了渗透作用下细小物质由四周向中心径向迁移的核心问题,开展多因素条件下的破碎带... 为研究断层破碎带岩体突水灾变规律,开展破碎带岩体蠕变-冲蚀耦合力学特性的试验研究。发明并创新了渗透缸筒内壁周围注水与轴向应力加载的试验方法,突破了渗透作用下细小物质由四周向中心径向迁移的核心问题,开展多因素条件下的破碎带岩体流-固耦合试验,获得变质量突水过程中破碎带岩体的变形与渗流特征。试验结果表明,变质量突水过程可以分为初始期、冲蚀主控期、蠕变主控期3个阶段;其中,冲蚀主控期是决定变质量突水灾害萌发的关键时期,而蠕变主控期产生的岩体变形将导致围岩失稳灾害。在轴压和内径尺寸较大、水压和胶结强度较小的试样中,可观察到更加显著的蠕变效应;水压和内径尺寸较大、轴压和胶结强度较小的试样中,可观察到更加显著的冲蚀效应。轴压和胶结强度为破碎带岩体蠕变的主控因素;而轴压、水压、胶结强度与内径尺寸四者均对岩体冲蚀产生了较大影响。 展开更多
关键词 岩石力学 断层岩体 应力-渗流耦合 蠕变变形 颗粒迁移
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低透气性煤层水力冲孔和抽采钻孔瓦斯治理模拟研究 被引量:17
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作者 李喜员 荣海 范超军 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第1期11-16,共6页
为消除平煤十矿己15-16-24100工作面在准备和回采过程中的突出危险,精细化模拟研究了水力冲孔结合抽采钻孔的瓦斯治理过程。分析了瓦斯解吸、渗流及煤岩变形的相互作用,构建了煤层瓦斯运移应力-渗流耦合数学方程,采用有限元软件对其求解... 为消除平煤十矿己15-16-24100工作面在准备和回采过程中的突出危险,精细化模拟研究了水力冲孔结合抽采钻孔的瓦斯治理过程。分析了瓦斯解吸、渗流及煤岩变形的相互作用,构建了煤层瓦斯运移应力-渗流耦合数学方程,采用有限元软件对其求解,通过数值模拟己15-16-24100工作面顺层钻孔、底板巷穿层钻孔、水力冲孔掩护风巷、机巷和开切眼掘进及本煤层回采全过程,研究瓦斯抽采对降低工作面突出危险性的影响,并结合现场监测结果对抽采效果进行验证。研究结果表明:对己15-16煤层进行“穿层钻孔+顺层钻孔+穿层水力冲孔”综合抽采瓦斯可有效降低己15-16-24100工作面在准备和回采过程中的突出危险。在该设计方案下,己15-16煤层中残存瓦斯压力值降为0.25~0.45 MPa,相应的煤层残存瓦斯含量降为2.8~4.5 m^3/t,均满足平煤十矿煤与瓦斯突出防治规定要求。 展开更多
关键词 低透气性煤层 瓦斯治理 应力渗流耦合 立体抽采 水力冲孔 精细化模拟
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渗透水压对节理应力-渗流耦合特性的影响试验研究 被引量:15
5
作者 尹立明 陈军涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2563-2568,共6页
为研究渗透水压对节理应力-渗流耦合特性的影响,通过对6组人造节理试件恒定法向载荷和恒定法向刚度的压剪渗流试验,分析了应力和位移、节理水力开度以及透过率随剪切位移的变化趋势,获得了渗透水压对节理岩石应力-渗流耦合特性的影响规... 为研究渗透水压对节理应力-渗流耦合特性的影响,通过对6组人造节理试件恒定法向载荷和恒定法向刚度的压剪渗流试验,分析了应力和位移、节理水力开度以及透过率随剪切位移的变化趋势,获得了渗透水压对节理岩石应力-渗流耦合特性的影响规律。结果表明:节理试件的剪切应力和位移、水力开度以及透过率都与渗透水压密切相关。剪切应力随渗透水压的增大而减小,法向变形、水力开度和透过率却随渗透水压的增大而增大。在压剪渗流试验过程中,不同渗透压力的节理试件都发生了剪胀效应。研究可为深部岩体工程围岩遇水作用稳定性及渗流灾害控制技术提供科学的理论依据。 展开更多
关键词 应力-渗流耦合 恒定法向刚度 水力开度 透过率 渗透水压
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裂隙随机分布条件下地下石油洞库水封性评价 被引量:8
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作者 平洋 王者超 +2 位作者 李术才 薛翊国 张立 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期811-819,共9页
以国内首个大型地下水封石油洞库工程为背景,在考虑洞库围岩节理裂隙的随机分布特征基础上,采用离散介质流-固耦合理论对大型地下石油洞库水封性进行了评价。介绍了地下水封储油洞室水封原理与水封准则。通过室内结构面剪切试验获得... 以国内首个大型地下水封石油洞库工程为背景,在考虑洞库围岩节理裂隙的随机分布特征基础上,采用离散介质流-固耦合理论对大型地下石油洞库水封性进行了评价。介绍了地下水封储油洞室水封原理与水封准则。通过室内结构面剪切试验获得了结构面参数,采用Barton-Bandis剪胀模型对结构面参数进行了校验。根据库区节理裂隙统计结果,建立了洞库围岩的随机节理裂隙网络模型。分析了不同水幕压力条件下洞室开挖后地下水压力分布情况、涌水量大小和洞库围岩变形与受力情况。分析表明:在水幕压力大于或等于75 kPa的条件下,洞室周围地下水压力满足水封准则;在水幕压力为75 kPa条件下各洞室涌水量在0.003~0.015 m3/d之间,拱顶沉降量在16-32 mm之间。研究结果可为地下水封石油洞库水幕系统设计提供依据。 展开更多
关键词 地下水封石油洞库 离散单元法 应力-渗流耦合 随机节理裂隙 水幕压力 剪胀模型 涌水量
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充填管袋堆积体应力-渗流耦合模型试验 被引量:6
7
作者 詹美礼 梁洪坤 +1 位作者 盛金昌 孙孝安 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2018年第3期48-53,65,共7页
为探讨充填管袋堤坝管袋堆积体渗透各向异性及应力-渗流耦合关系,采用室内大尺度应力-渗流耦合模型试验,研究了多个管袋搭接形成的堆积体采用不同布置方式时上覆应力对管袋堆积体渗透特性以及渗透各向异性的影响。结果表明:管袋间接缝... 为探讨充填管袋堤坝管袋堆积体渗透各向异性及应力-渗流耦合关系,采用室内大尺度应力-渗流耦合模型试验,研究了多个管袋搭接形成的堆积体采用不同布置方式时上覆应力对管袋堆积体渗透特性以及渗透各向异性的影响。结果表明:管袋间接缝是堆积体渗流的主要通道,管袋按接缝平行渗流方向布置时,堆积体渗透系数远大于垂直方向布置,且易发生渗透破坏;随上覆应力增加,管袋堆积体的渗透系数逐渐减小,渗透各向异性逐渐增强,但不同布置方式时上覆应力的增加对堆积体渗透性的影响程度不同。 展开更多
关键词 充填管袋 堤坝 渗透特性 各向异性 应力-渗流耦合
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节理粗糙度对应力-渗流耦合特性影响试验研究 被引量:6
8
作者 尹立明 王刚 +1 位作者 孙文斌 陈绍杰 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2012年第6期30-35,共6页
通过对3种不同粗糙度的人造节理试件进行压剪条件下的应力-渗流耦合特性试验,分析了剪切应力、法向位移、节理水力开度及透过率在剪切过程中随剪切位移变化的趋势和规律,获得了节理粗糙度对应力-渗流耦合特性的影响规律。结果表明:节理... 通过对3种不同粗糙度的人造节理试件进行压剪条件下的应力-渗流耦合特性试验,分析了剪切应力、法向位移、节理水力开度及透过率在剪切过程中随剪切位移变化的趋势和规律,获得了节理粗糙度对应力-渗流耦合特性的影响规律。结果表明:节理表面粗糙度是节理特性中对岩体力学和水力学性质有重要影响的指标之一,当节理面在开始产生较小的剪切位移时,节理的应力、位移和水力开度及透过率等特性会产生较大变化,而节理表面粗糙度越大,对节理应力-渗流耦合特性影响越明显。 展开更多
关键词 节理 粗糙度 应力-渗流耦合 剪胀 水力开度
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周期性孔隙水压作用下砂岩损伤劣化特性研究
9
作者 李洪亚 马林建 +3 位作者 刘杰 李增 邓家军 许宏发 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2000-2010,共11页
消落带砂岩由于受到周期性水压渗透的影响,其物理力学特性随时间损伤劣化,导致岸坡稳定性降低。开展了周期性孔隙水压力损伤砂岩的不排水三轴压缩试验,分析了砂岩强度、变形及脆性特征演化规律,讨论了细微观结构劣化机制。结果表明:砂... 消落带砂岩由于受到周期性水压渗透的影响,其物理力学特性随时间损伤劣化,导致岸坡稳定性降低。开展了周期性孔隙水压力损伤砂岩的不排水三轴压缩试验,分析了砂岩强度、变形及脆性特征演化规律,讨论了细微观结构劣化机制。结果表明:砂岩峰值强度随着孔隙水压作用周次的增大而减小,且强度劣化度随围压增大逐渐降低。随着孔隙水压作用周次增大,黏聚力和内摩擦角分别呈现指数式衰减和线性衰减,其中黏聚力下降是强度劣化的主要原因。弹性模量、破坏应变和Tarasov脆性指数均随孔隙水压作用周次增大逐渐降低,而随围压增大具有明显增强效应。破坏模式由单斜面剪切破坏发展至共轭剪切破坏,破裂角由67.20°逐渐减小至62.05°。周期性孔隙水压作用在裂隙尖端导致的应力集中和应力疲劳加剧了砂岩内部结构劣化,且不排水压缩过程中的孔隙水压力的增长进一步加剧了砂岩的损伤劣化,而围压作用导致部分渗流通道闭合,降低了砂岩的渗流损伤。 展开更多
关键词 库岸边坡 砂岩 应力-渗流耦合 周期性孔隙水压 脆性指数 损伤劣化
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考虑水位频动影响的周宁坝址区边坡运行期稳定性分析 被引量:6
10
作者 黄文洪 张健 +2 位作者 李龙龙 朱永生 潘兵 《四川建筑》 2020年第4期138-142,共5页
受运行期水位频繁变动条件影响,库岸边坡将经历十分复杂的应力-渗流耦合作用过程。以周宁抽水蓄能电站为研究对象,采用基于Biot理论的FLAC3D程序的应力-渗流耦合方法分析和预测库岸边坡在运行期的变形特征和稳定性条件,除水位频动条件外... 受运行期水位频繁变动条件影响,库岸边坡将经历十分复杂的应力-渗流耦合作用过程。以周宁抽水蓄能电站为研究对象,采用基于Biot理论的FLAC3D程序的应力-渗流耦合方法分析和预测库岸边坡在运行期的变形特征和稳定性条件,除水位频动条件外,还同时考察了岩体固体骨架、矿物质颗粒和水的可压缩性的影响。分析结果表明,运行期水位频动引致的库岸边坡岩体的最大变形及收敛变形分别不超过4 mm和1 mm,且变形方向总体指向边坡坡内,可维持较好的稳定性条件。为相关分析研究周宁抽水蓄能电站提供方法和决策依据。 展开更多
关键词 岩质边坡 库水 水位频动 应力-渗流耦合 稳定性分析
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应力-渗流耦合作用下不同卸荷路径对砂岩损伤特性及能量演化规律的影响研究
11
作者 张培森 许大强 +3 位作者 颜伟 张晓乐 董宇航 赵铭 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期325-339,共15页
岩体灾害发生的本质是能量驱动下的一种失稳现象,受开挖卸荷扰动影响导致的岩体结构破裂失稳是诱发采场突水等动力灾害的主要原因之一。为探究开挖卸荷过程对岩体结构破裂的影响,明晰围岩劣化损伤规律及突水等动力灾害孕育机制,针对应力... 岩体灾害发生的本质是能量驱动下的一种失稳现象,受开挖卸荷扰动影响导致的岩体结构破裂失稳是诱发采场突水等动力灾害的主要原因之一。为探究开挖卸荷过程对岩体结构破裂的影响,明晰围岩劣化损伤规律及突水等动力灾害孕育机制,针对应力-渗流耦合因素影响下岩石损伤特性及能量演化规律研究较少的特点,采用Rock Top多场耦合试验仪,在应力-渗流耦合作用下对砂岩开展了常规三轴(C组)、不同初始损伤程度常规卸围压(W组)及循环加卸围压(X组)3种应力路径下的岩石损伤特性及能量演化规律试验研究。试验结果表明:岩石能量演化规律与应力-应变曲线具有明显相关性,基于岩石弹性应变能演化特征,将常规三轴压缩(C组)下岩石应力-应变曲线分为5个阶段,并对每个阶段U_(1)、U_(3)、U_(e)、U_(d)及渗透率变化特点进行了详细阐释(U_(e)为弹性应变能,U_(d)为耗散能,U_(1)为轴向应力对岩石做正功转化的岩石应变能,U_(3)为做负功所释放的应变能);常规卸围压过程中,U_(1)、U_(3)演化规律与C组岩石基本一致,但U_(3)负增长更为显著,岩石输入能逐渐从以U_(e)为主导转变为以U_(d)为主导,初始损伤程度对该规律无明显影响,卸围压过程中渗透率呈波动上升趋势,围压与渗透率呈负相关;循环加卸围压过程中,各能量演化规律与W组岩石基本一致,仅因时间效应而导致能量积累量存有差异。整体来看,无论何种应力路径,峰前阶段岩石均以U_(e)为主导,以能量存储为主,峰后阶段则以能量释放及耗散为主,轴向应力加载是U_(e)得以快速积累的主要影响因素,围压改变不足以引起U_(e)发生较大变化,轴向载荷作用为工程致灾的主要影响因素。此外,岩石损伤变量与围压存在明显负相关,围压越大,岩石U_(e)释放比例越小,岩石损伤越小,围压束缚作用可有效提高岩石储能能力并抑制岩石能量的 展开更多
关键词 岩石力学 应力-渗流耦合 卸荷路径 损伤特性 能量演化
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破碎岩体应力-渗流耦合模型及数值模拟研究 被引量:5
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作者 张超 宋卫东 +2 位作者 李腾 付建新 李杨 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1220-1230,共11页
为了解决地下矿山岩体防渗及顶底板突水问题,设计破碎岩体应力-渗流耦合试验,分析岩体破坏特征及渗透率变化特征,并揭示应力-渗流耦合试验中岩体的致灾演变规律;结合D-P准则演化推导岩体应力-渗流耦合力学模型,从力学角度解释岩体破坏过... 为了解决地下矿山岩体防渗及顶底板突水问题,设计破碎岩体应力-渗流耦合试验,分析岩体破坏特征及渗透率变化特征,并揭示应力-渗流耦合试验中岩体的致灾演变规律;结合D-P准则演化推导岩体应力-渗流耦合力学模型,从力学角度解释岩体破坏过程;推导应力-渗流耦合模型在FLAC3D中的有限差分程序,实现耦合模型的二次开发应用。研究表明:岩体的渗透率变化规律可划分为4个阶段(孔隙压密阶段、弹性变形阶段、塑性强化变形阶段及破坏后阶段),其中在塑性强化阶段渗透率产生明显提升并持续增长;增大孔隙水压,岩体泊松比上升,弹性模量下降,破坏角减小,岩体弱化效果明显,破坏形式由主剪切破坏逐渐向次生裂隙的张拉剪切破坏过渡;增大孔隙水压,模型参数F0和m分别以指数形式减小和增大,岩体峰值强度降低,高压水的存在使得岩体劣化程度增加,增大了裂隙发育程度,从而导致突水致灾危险性增加。 展开更多
关键词 应力-渗流耦合 孔隙水压 数值模拟 有限差分
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岩体水力压裂应力-渗流耦合近场动力学模拟 被引量:3
13
作者 高成路 李术才 +4 位作者 周宗青 李利平 张道生 厉明浩 刘冠男 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期470-480,共11页
裂隙岩体应力-渗流耦合机制是油气开采、地应力测量与地质灾害防控等岩土工程活动的理论基础。基于近场动力学非局部作用思想提出了物质点双重覆盖理论模型,通过将近场动力学在模拟固体材料变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,采... 裂隙岩体应力-渗流耦合机制是油气开采、地应力测量与地质灾害防控等岩土工程活动的理论基础。基于近场动力学非局部作用思想提出了物质点双重覆盖理论模型,通过将近场动力学在模拟固体材料变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,采用“混合”时间积分方案,构建了流体压力驱动条件下裂隙岩体应力-渗流耦合的常规态型近场动力学模拟方法,并将其应用于空心圆柱体注水试验模拟,揭示了水力裂隙起裂、扩展和贯通的作用机制,通过与室内试验及传统数值方法计算结果对比验证了模拟方法的有效性。模拟结果显示,空心圆柱体注水试验过程中岩体的变形和破坏完全是由水力驱动的,水力裂隙的产生是随机的,不需要指定裂隙扩展路径,并且水力压裂过程中致使试件破裂的能量存在积蓄-释放过程,应用近场动力学方法可以较好地捕捉该现象。 展开更多
关键词 裂隙岩体 近场动力学 水力压裂 应力-渗流耦合 数值模拟
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地表水入渗对浅埋黄土隧道稳定性影响分析 被引量:4
14
作者 薛山 杨东升 +1 位作者 邓祥辉 王睿 《西安工业大学学报》 CAS 2017年第8期600-606,共7页
旨在分析地表水入渗前后浅埋黄土隧道的稳定性差异以及降雨等地表水入渗对围岩强度的影响.依托某高铁黄土隧道,分析了强降雨对该隧道浅埋段稳定性的影响.根据陕西关中地区平均降雨强度得出地表渗流量后,通过地质资料以及软件拟合得出非... 旨在分析地表水入渗前后浅埋黄土隧道的稳定性差异以及降雨等地表水入渗对围岩强度的影响.依托某高铁黄土隧道,分析了强降雨对该隧道浅埋段稳定性的影响.根据陕西关中地区平均降雨强度得出地表渗流量后,通过地质资料以及软件拟合得出非饱和参数;运用Midas数值模拟软件中的应力-渗流耦合模块,计算地表水的渗流深度;依据该深度调整围岩参数对隧道进行施工模拟.结果表明:强降雨后,拱顶沉降从12.5cm增大到21.1cm;收敛最大值并无变化,收敛范围明显增大;初支混凝土及钢架等支护应力提高约1%~5%. 展开更多
关键词 地表水 浅埋黄土隧道 应力-渗流耦合 稳定性
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水泥尾矿砂土的应力渗流耦合特性试验 被引量:3
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作者 宁宝宽 王宇旸 +1 位作者 陈四利 刘国庆 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期74-78,共5页
基于工程环境中水泥土桩体经常处于各种荷载应力和地下水渗流等多因素耦合作用的复杂状态,采用三轴应力-应变-渗流试验系统,研究了不同水泥掺量的水泥尾矿砂土的渗流特性。结果显示:各种应力状态下水泥尾矿砂土的渗流特性均符合达西定律... 基于工程环境中水泥土桩体经常处于各种荷载应力和地下水渗流等多因素耦合作用的复杂状态,采用三轴应力-应变-渗流试验系统,研究了不同水泥掺量的水泥尾矿砂土的渗流特性。结果显示:各种应力状态下水泥尾矿砂土的渗流特性均符合达西定律,且渗透系数随着水泥掺量的增加明显减小;在应力-渗流耦合作用下,水泥尾矿砂土的渗流特性随应力状态变化而改变,渗透系数随着轴向应力的增加先减小后增大,变化曲线呈U字型。水泥尾矿砂土的渗透特性变化与它的应力-应变特性具有一定的对应关系。 展开更多
关键词 水泥尾矿砂土 应力-渗流耦合 围压 渗透系数
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地面井预抽瓦斯应力-渗流耦合数值模拟研究 被引量:2
16
作者 张宝 华明国 +2 位作者 李建伟 傅国廷 姚邦华 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第1期18-21,共4页
基于弹性力学、渗流力学等理论,建立了地面井预抽瓦斯应力-渗流耦合模型,在此基础上结合工程实例,分析了地应力对瓦斯抽采效果的影响。计算结果表明:在地面井抽采作用下,煤层瓦斯压力不断减小,且地应力越大,瓦斯压力下降速度越慢;随着... 基于弹性力学、渗流力学等理论,建立了地面井预抽瓦斯应力-渗流耦合模型,在此基础上结合工程实例,分析了地应力对瓦斯抽采效果的影响。计算结果表明:在地面井抽采作用下,煤层瓦斯压力不断减小,且地应力越大,瓦斯压力下降速度越慢;随着抽采的持续进行,造成煤体的有效应力增加和渗透率降低,同时由于瓦斯解吸,煤层孔裂隙重新变大和渗透率增加,2种效应共同作用下煤层渗透率总体呈现非线性增加趋势;地应力对地面井抽采效率影响显著,两者呈现负相关关系,即随着地应力的增加,煤层中的基质孔隙率下降和裂隙趋于闭合,造成煤层渗透性下降,最终导致了瓦斯抽采量的下降。 展开更多
关键词 地面井 预抽瓦斯 应力 渗透率 应力-渗流耦合 数值模拟
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应力-渗流耦合作用下井壁混凝土力学性能试验研究 被引量:2
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作者 薛维培 姚直书 +2 位作者 孔干 解德柱 武汉 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期985-989,共5页
为研究应力-渗流耦合作用下井壁混凝土力学性能变化规律,配制出两种强度等级井壁混凝土,设计渗透压为4 MPa、6 MPa、8 MPa、10 MPa,开展三轴耦合渗透性试验。结果表明:相同围压作用下,随着渗透压增大井壁混凝土峰值强度降低、割线弹性... 为研究应力-渗流耦合作用下井壁混凝土力学性能变化规律,配制出两种强度等级井壁混凝土,设计渗透压为4 MPa、6 MPa、8 MPa、10 MPa,开展三轴耦合渗透性试验。结果表明:相同围压作用下,随着渗透压增大井壁混凝土峰值强度降低、割线弹性模量减小;相同渗透压作用下,随着围压增大井壁混凝土峰值强度增大。渗透压对混凝土峰值强度有一定影响,但起主导影响的是围压。同时将井壁混凝土应力应变全过程渗透率变化情况划分为四个阶段,建立了相应的概念模型用于描述各阶段力学行为。 展开更多
关键词 应力-渗流耦合 井壁混凝土 渗透压 峰值强度 割线弹性模量 渗透率
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应力—渗流耦合作用下损伤岩石渗流特性 被引量:2
18
作者 胡建华 董喆喆 +3 位作者 马少维 秦亚光 徐晓 代转 《黄金科学技术》 CSCD 2021年第3期355-363,共9页
地下矿产资源开采过程中,频繁的应力扰动会对深部硬岩造成一定的损伤。硬岩内部孔隙和裂隙在高地应力和高渗透压的状态下迅速扩展贯通,严重威胁岩体工程的安全和稳定性。针对损伤花岗岩开展了一系列应力—渗流耦合试验,结合CT扫描,考虑... 地下矿产资源开采过程中,频繁的应力扰动会对深部硬岩造成一定的损伤。硬岩内部孔隙和裂隙在高地应力和高渗透压的状态下迅速扩展贯通,严重威胁岩体工程的安全和稳定性。针对损伤花岗岩开展了一系列应力—渗流耦合试验,结合CT扫描,考虑渗透压、围压和损伤程度等因素的影响,综合分析了损伤岩石在应力—渗流耦合作用下的力学和渗流特性。试验结果表明:随着损伤程度的增加,岩样孔隙及裂隙体积呈现出从平缓增加、稳步增加到急剧增加的变化趋势;在围压相同的情况下,岩样的峰值强度随着渗透压的增加呈线性减小,渗透压对损伤花岗岩的强度具有明显的弱化效应,且弱化程度与围压无关;损伤程度越大,裂隙发育程度越高,渗透率越大,同时,孔隙及裂隙的发育程度可用于表征渗透率的大小。 展开更多
关键词 岩石力学 损伤花岗岩 应力渗流耦合 渗透率 CT扫描 损伤程度
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富水区隧道围岩多场参数反分析研究 被引量:2
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作者 寇海军 《铁道建筑技术》 2021年第6期6-10,44,共6页
富水区岩体蠕变特性对工程长期稳定性具有较大影响,如何能简单、快速、准确地确定耦合条件下岩体蠕变多参数,对工程结构设计和施工具有重要意义。以兰州至海口高速公路某隧道为工程实例,利用IA-BP算法的反分析方法进行富水条件下隧道围... 富水区岩体蠕变特性对工程长期稳定性具有较大影响,如何能简单、快速、准确地确定耦合条件下岩体蠕变多参数,对工程结构设计和施工具有重要意义。以兰州至海口高速公路某隧道为工程实例,利用IA-BP算法的反分析方法进行富水条件下隧道围岩蠕变多参数反演。研究结果表明:IA-BP算法可有效避免BP神经网络易陷入局部极小值问题,且收敛速度快,具有精确的全局寻优性能;各参数试验值和反演值残差值较小,对于多参数反演具有较高精度。将基于IA-BP算法的智能反分析法应用到多场耦合参数反演中,以拓宽反分析应用范围,同时为富水地层软岩隧道工程结构设计与施工提供理论支撑。 展开更多
关键词 软岩隧道 应力-渗流耦合 IA-BP 算法 多参数反演
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基于应力-渗流耦合的保护层开采瓦斯渗流特征数值研究 被引量:1
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作者 孙臣 冯康武 +2 位作者 覃俊 周锦萱 邓华易 《内蒙古煤炭经济》 2016年第15期139-145,共7页
保护层开采改变了围岩应力分布状态,引起煤体内裂隙发生收缩或膨胀,导致煤体渗透率发生改变。本文以平煤集团某矿煤层群为研究对象,利用数值软件Flac3D建立保护层开采应力-渗流三维数值模型。根据保护层开采后不同位置处应力分布特征将... 保护层开采改变了围岩应力分布状态,引起煤体内裂隙发生收缩或膨胀,导致煤体渗透率发生改变。本文以平煤集团某矿煤层群为研究对象,利用数值软件Flac3D建立保护层开采应力-渗流三维数值模型。根据保护层开采后不同位置处应力分布特征将采场沿纵向划分为"全应力卸除区"、"竖直应力卸除区"、"应力集中区"和"原岩应力区"。分析了不同区域内瓦斯渗流特征,研究结果为被保护层卸压瓦斯治理提供了理论指导。 展开更多
关键词 应力-渗流耦合 保护层 渗流特征 FLAC3D
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