裂隙岩体渗流与应力耦合有限元分析

裂隙岩体中裂隙发育规模和分布规律控制了岩体的渗流特性和变形规律，从工程角度出发，忽略岩块的渗透性，假设水流只在岩体的裂隙网络中流动，以立方定律为基本公式，给出了非平行楔形裂隙渗流方程，利用裂隙变形与渗透系数之间关系的耦合机理，给出了有限元分析模型。给出的算例表明，所提出的模型是可靠的。     

多孔介质软岩蠕变的渗流固流耦合模型

基于深部岩体工程地质灾害防范预测研究的目的,开展了渗流对软岩蠕变变形规律的影响的研究,根据岩土流变力学和流体力学理论,流体的质量和能量守恒方程,建立了单向流体在多孔介质软岩中流动的固流耦合数学模型。     

裂隙介质中多场耦合理论现状研究

随着国民经济的不断发展，工程建设项目越来越多，工程建设规模也越来越大，很多大型工程以岩体裂隙做为建筑物地基，建筑物地基安全与否直接关系到工程的安危，因此，研究裂隙介质中多场耦合问题就显得格外重要，将展开裂隙介质中多场耦合理论现状研究，为工程建设服务。     

DNAPL在饱和多孔介质中的迁移规律及数值模拟

基于多孔介质两相流模型,编制了相关的有限元计算软件,对已有文献中关于重非水相流体(Dense Non-aque-ous Phase Liquids,DNAPL)在饱和多孔介质中迁移的离心模型试验进行了模拟,探讨了DNAPL的重度与粘滞度等参数对其在地下水位线下迁移规律的影响,并对DNAPL在均质以及非均质地层的迁移进行了模拟,计算结果对DNAPL在饱和多孔介质中的迁移过程、影响范围的描述以及评价有一定的参考意义。     

裂隙等效介质模型对煤层裂隙参数的影响

本文整理分析了Hudson一阶模型、Hudson二阶模型、Cheng模型、Liu模型、Schoenberg线性滑动模型等五种裂隙等效模型的弹性参数表达式。利用数值模拟的方法,分析了裂隙的纵横波速度、弹性参数随裂隙密度、方位角和孔隙填充性质的变化规律,得出了Hudson一阶模型、Hudson二阶模型和Cheng模型的适用条件与适用范围,以及Liu模型与Schoenberg模型的差异性。模拟结果表明:在裂隙密度小于0.05时,Hudson一阶模型和Hudson二阶模型都是有效的;在裂隙密度小于0.1时,Hudson二阶近似的相应特征与Cheng模型相同;在裂隙密度大于0.15以后,Hudson二阶近似开始出现无意义的发散;Liu模型和Cheng模型适用于裂隙密度小于等于0.3的介质。相对而言,Liu模型的适应性更好;Schoenberg线性滑动模型对于含水裂隙的反应最为敏感。     

裂隙岩体渗流耦合模型及在三峡船闸分析中的应用

根据岩体实际性状，提出了基于块裂介质和拟连续介质的裂隙岩体三维渗流耦合数学模型，并编制了三维有限元程序，最后以三峡高坡为工程算例，验证了所提出的数学模型基本上是合理、可信的。     

岩体渗流与应力耦合理论及在近水体采煤的应用

裂隙岩体渗流特征的研究是论证近水体,即水体下(上)采煤可行性的重要依据。介绍了多孔介质渗流与应力耦合理论、地下裂隙岩体渗流与应力耦合理论的发展现状,评价耦合模型适用条件及其优缺点,并介绍了以上理论在近水体采煤领域的应用现状。     

裂隙岩体渗流水-岩耦合数值分析

以单条平直裂隙中的水流运动规律和裂隙网络渗流模型为基础，介绍了裂隙岩体渗流场与应力场耦合非线性分析的基本原理以及两场耦合的数学模型，并说明了耦合计算方法及步骤，运用算例，通过对比分析耦合及非耦合两种情况下的渗流场等值线图，说明了在渗流场必须考虑水-岩耦合作用。     

多孔介质中的溶质扩散与浮重关系研究

考虑到多孔介质中的溶质扩散过程与浮重存在一一对应的关系,建立了一维情况下,反映溶质扩散与浮重关系的数学模型,并用有限体积方法获得模型的数值解。实例计算表明,当多孔介质中的溶质浓度高于周围流体中的溶质浓度时,溶质由孔隙向主流体中扩散,随着扩散进程的进行,多孔介质的浮重逐渐减小,并且浮重减小速率逐渐降低,从孔隙内部到孔隙出口,溶质浓度和溶液密度都逐渐降低。随着扩散系数或者孔隙率的增大,多孔介质的浮重减小速率增加,孔隙中的溶质浓度和溶液密度降低。随着周围流体中溶质浓度的增加,多孔介质的浮重减小,并且减小速率降低,孔隙中的溶质浓度和溶液密度增加。当主流体中的溶质浓度大于孔隙中的溶质浓度时,随着时间的增加,溶质由主流体逐渐向孔隙内扩散,多孔介质的浮重逐渐增加,并且浮重增加的速率逐渐降低,从孔隙内部到孔隙出口,溶质浓度和溶液密度逐渐增加。     

隧道爆破开挖震动效应的数值模拟

以某工程隧道为例, 基于FLAC^3D软件对隧道爆破开挖引起的地表震动效应进行了数值模拟, 得出在隧道爆破开挖影响区一定范围内已开挖区域地表质点震动速度是未开挖区域地表质点震动速度的2~5倍, 且两者的衰减规律完全不一样。在距掌子面水平距离为5~25 m的范围内, 隧道爆破开挖存在明显的空洞效应, 若忽视爆破开挖空洞效应现象, 则不能确保施工过程中爆破震动的安全性。     

韩家岭大跨度隧道开挖过程数值模拟研究

采用面向对象的编程技术，选取可视化的开发工具Visual Basic和Fortran Power Station编制了二维弹塑性有限元分析程序EPFEM-2D。以韩家岭大跨度公路隧道为例，通过地质勘察和实验室岩石力学物理实验确定了隧道围岩的类别及一些必要的物理力学参数，优选出了能较好反映隧道实际受力状况的计算模型，利用EPFEM-2D对韩家岭大跨度公路隧道的开挖过程进行了数值模拟，所得计算结果和有关结论为韩家岭大跨度公路隧道的设计及施工提供了重要的参考依据。     

多水平井巷施工对竖井稳定性影响的数值分析

针对金川三矿区主、副井系统的井巷工程进行了动态施工及相互影响的数值分析,并得到了一些有价值的成果。首先根据工程地质和围岩自身的特点,建立了主、副井控制性工程的三维数值模型。然后,根据主、副井及其各水平中段巷道的开挖特点,设计了6种不同的开挖施工方案,并采用FLAC3D对这些方案进行了计算和分析,得到了较为合理的开挖方案。计算结果表明：同时进行多个工程的开挖,势必会引起其他工程特别是1 165 m水平附近的围岩,产生较大的位移,应及时进行支护和加固。     

安楚公路2~＃、3~＃大断面隧道破碎带掘进的技术措施

安楚公路的２￣＃、３￣大断面隧道均在断层破碎带中掘进，给施工带来了困难，为了确保工程的顺利进行，采用了微振弱爆破、正面短台阶、先拱后墙法的掘进技术；长管棚预注浆结合格栅拱钢支撑、喷－锚－网－喷的支护技术及围岩量测技术。     

隧道爆破开挖对洞口段边坡稳定性影响的数值分析

为了分析评价隧道爆破开挖对洞口段边坡稳定性的影响, 以武靖高速矮子寨隧道工程为依托, 采用FLAC^3D软件建立了相应数值分析模型模拟隧道爆破开挖施工过程, 计算分析了爆破施工对洞口段边坡稳定性的影响规律。研究结果表明：隧道爆破施工产生的振动效应会极大降低隧道洞口段边坡的安全系数, 并且会增大边坡地表位移沉降; 锚杆支护有助于提高振动荷载作用下处于失稳状态的边坡稳定性。     

基于非线性固液耦合模型的程潮铁矿地表变形研究

运用三维非线性孔隙介质固液耦合模型,研究了饱和介质条件下地下开采对上覆岩层变形和地表移动的影响,并利用OpenSees有限元平台,以程潮铁矿西区回采采用的充填开采法为例,模拟了-360m至-500m的水平开采过程;文中还研究了地表沉降在饱和孔隙介质中的响应规律、移动特征和破坏状态,并给出其破坏等级,为地表移动范围的设计提供了依据。     

基坑开挖对邻近地铁隧道影响的Midas GTS三维数值模拟分析

随着城市地铁工程的高速发展,地面建筑物基坑的施工将必然会对邻近的地铁隧道造成一定的影响,运用Midas GTS三维数值模拟计算软件分析基坑开挖对邻近地铁隧道的影响,对地层自重固结、基坑开挖施工的整个过程进行模拟分析,计算的结果与实际监测数据进行对比表明,该方法对实际工程有一定的指导意义。     

龙潭隧道的流固耦合分析

为研究复杂地质条件下的围岩稳定性,采用FLAC^3D程序对沪-蓉高速公路西线段龙潭特长深埋隧道进行计算模拟,从围岩的孔隙水压力分布、应力场、位移场及塑性区4个方面进行分析讨论,并将计算结果与监测结果进行对比,验证了计算结果的可靠性．结果表明：在具有裂隙发育、高地应力复杂地质条件下,目前的支护方式和强度基本满足工程安全运营的需要,但应做好防渗排水工作,在地下水丰富地段,可以采取灌浆措施控制底板下一定范围内塑性区的发展．     

浅埋暗挖技术在南平市天台隧道工程施工中的应用

主要介绍了在Ⅱ、Ⅲ类围岩中施工城市浅埋隧道的施工技术，以“短开挖、快封闭、强支护、勤量测”为指导，将隧道分成上、下两个台阶进行开挖，及时进行初期支护，保证施工始终处于安全状态。