节理岩体渗流和变形耦合性质的研究

本文针对三组节理的岩体,推导了渗透张量的一般形式。利用这些结果,编制了节理岩体的弹粘塑性变形和渗流耦合分析的有限元程序,并针对某边坡工程实例进行了计算分析。     

坝基节理岩体裂隙水渗流的计算机模拟

在现场节理测绘的基础上，利用Ｍｏｍｔｅ－Ｃａｒｌｏ法建立起了与现场岩体节理分布等效的节理网络图，分析了坝基节理岩体中节理网络图内裂隙水的运动规律，计算出了水头水压等值线图及水流流向图。     

节理裂隙岩体渗流与应力耦合分析

在总结已有的饱和非饱和渗流模型的基础上，把裂隙岩体看作是离散网络模型，分析研究了含节理裂隙岩体的非饱和渗流特性，建立了裂隙网络饱和非饱和渗流模型，并推导了控制方程．对节理裂隙岩体中外力对裂隙渗流的影响进行了分析研究，提出了渗流场—应力场耦合的分析模型，推导出三维应力与裂隙水压力共同作用下一组平行裂隙组的渗流应力耦合关系式。     

节理裂隙岩体渗流与应力耦合分析

在总结已有的饱和非饱和渗流模型的基础上,把裂隙岩体看作是离散网络模型,分析研究了含节理裂隙岩体的非饱和渗流特性,建立了裂隙网络饱和非饱和渗流模型,并推导了控制方程.对节理裂隙岩体中外力对裂隙渗流的影响进行了分析研究,提出了渗流场-应力场耦合的分析模型,推导出三维应力与裂隙水压力共同作用下一组平行裂隙组的渗流应力耦合关系式.     

断续节理洞群渗流效应的数值模拟

采用三维有限差分FLAC3D程序,以二滩工程地下洞群为背景,考虑断续节理是影响地下洞室围岩稳定的重要因素,为有效反映其影响,本文提出Interface界面模型模拟断续节理的力学效应,对考虑与不考虑节理岩体渗流对围岩稳定性进行了大量计算工况的准三维数值模拟。得到相应的结论,可供大型地下洞室群稳定分析时作为参考。     

断续节理洞群渗流效应的数值模拟

采用三维有限差分FLAC^3D程序,以二滩工程地下洞群为背景,考虑断续节理是影响地下洞室围岩稳定的重要因素,为有效反映其影响,本文提出Interface界面模型模拟断续节理的力学效应,对考虑与不考虑节理岩体渗流对围岩稳定性进行了大量计算工况的准三维数值模拟。得到相应的结论,可供大型地下洞室群稳定分析时作为参考。     

变形介质气藏渗流理论研究的发展及研究意义

变形介质气藏的开采过程是流固藕合渗流过程。常规气藏渗流理论由于没有考虑气藏开采过程中岩石骨架的变形，因此不能准确分析气藏中流体的运动状态。变形介质气藏渗流力学理论正为了解决这一问题而发展形成的。早期主要以研究储层岩石的孔隙度、渗透率与压力之间的关系为主要目的，引入有效应力概念后，建立了线弹性变形下的渗流模型，后又发展到考虑非线弹性变形和塑性变形下流固耦合渗流力学模型，到目前为止，已开始综合考虑渗流、应力和温度场三者之间的关系，并建立了相关的耦合模型。我国变形介质渗流力学理论的研究起步较晚，是在国外理论研究的基础上发展起来的，20世纪90年代以来，随着油气田开发理论的发展，许多国内学者开始对变形介质渗流力学理论进行了深入的研究，并取得了一些研究成果，对我国现阶段主要气藏的开发具有重要的指导作用。     

预应力锚固体控制节理围岩变形的机理分析

采用理论分析、数值模拟与现场试验的方法,对节理受力张开、剪切滑移过程中不同锚固方式下锚杆应力分布规律及杆体承载特性、锚杆-锚固剂-围岩相互作用机理进行了研究.结果表明:节理张开时,加长锚固感知节理张开的灵敏度最高,既能通过预应力从岩体外部施加压应力,又能通过黏锚力-锚杆轴力实现初始高阻与快速增阻控制离层,提高支护刚度;...     

渗流计算中求解浸润线的自由面适应网格方法

渗流计算中的浸润线计算属于自由面求解问题,传统的求解自由面方法,多为改变网格去适应自由面在迭代过程中的变化。提出了自由面适应网格方法,该方法与传统方法相反,即在迭代求解过程中不改变网格而是让浸润线不断地去适应网格,采用网格映射的方法去确定浸润线,直至最后达到允许精度,得到要求的浸润线分布。结果表明,该方法具有计算简单,编程方便,精度较高等优点。采用本方法时,如果采用加密网格或者高阶映射的方法则可以进一步提高求解精度。     

直流电机与液力耦合器联合工作特性研究

为了减少直流电机启动时大电流的作用时间,在电机和负载之间增加液力耦合器降低电机过热烧毁的危险。通过对直流电机和液力耦合器特性的分析,建立直流电机单独工作、直流电机-液力耦合器联合工作情况下的数学模型。运用Matlab软件作系统仿真,绘制系统运行的电流I、输出转速n、输出转矩T的特性曲线图。通过对特性曲线的分析可以得出,电机与液力耦合器联合工作降低了启动电流和启动转矩,减少了电机过流过热和启动转矩对设备零部件冲击破坏的风险,设备抗振动能力提高,对安全作业具有指导意义。     

渗透变形中相似性问题的颗粒流模拟

在离心试验中进行渗流试验一般采用原型土,由于土样没有和模型同比缩放,导致试验中流体流动不遵循流体动力学相似准则.在分析离心试验结果的基础上,对照流体动力学相似准则,提出通过调整颗粒粒径和流体材料参数,获得模型和原型的完全相似.由于颗粒粒径和流体材料参数调整具有一定的难度,根据离散单元法的特点,考虑采用颗粒流程序对离心试验中的渗透变形问题进行模拟.数值模拟结果表明模型和原型中的流场可以实现较好的相似,与理论及试验结果一致.说明采用颗粒流程序进行离心试验是可行的,同时为颗粒流在涉及渗流过程的离心试验中进一步运用提供了参考.     

水平衡压渗法在堤防抢护中的应用

提出一种基于渗流理论的能有效地抑制渗漏、管涌发展，简便易行的堤防抢护法──水平衡压渗法．     

岩石损伤过程中的渗流特性

目前人们对岩石损伤后渗透性变化定性、定量方面的认识都存在不足,通过分析中国大量岩石全应力应变过程渗透性试验的成果,总结出目前岩石破损过程渗透性变化的4种类型。分析了岩石孔隙、裂隙、岩性等因素对于形成4种不同渗透性变化类型的影响,以及围压对渗透性发展演化的作用。峰值前一般渗透性随围压增加而减小,但峰后比较复杂,值得继续研究。统计分析了目前试验中岩石渗透性的变化范围,结果表明：一般软岩渗透性变化较小,脆性岩石渗透性变化较大。从目前围压1MPa-40MPa的全应力应变渗透性试验结果来看,97％渗透性变化不超过1000倍,其中85．9％渗透性变化不超过100倍。提出岩石破坏后是否出现高速非达西流需要从有效应力考虑,提出了渗流失稳与渗流作用下结构失稳的区别。     

大河桥水库坝体防渗处理技术

以大河桥水库除险加固工程为例,探讨了防渗墙在坝体防渗中的应用,综合分析了大坝内理论浸润线分布、各测点压力水头等重要的渗流特征参数,并运用有限元法复核计算增设防渗墙前后的坝体渗流.结果表明,实测浸润线与渗流有限元法数值模拟结果能够较好地吻合,水库坝体防渗处理方案可行,有效解决了渗漏问题,改善了水库的运行条件,为相关工程设...     

全风化凝灰岩(土)渗透稳定研究

通过对浙江省天荒坪抽水蓄能电站上水库熔结凝灰岩全风化土的原状、扰动两种情况的渗透变形性能试验数据的研究分析,得出了一些有意义的结论,可供同行参考.     

Experimental Study of Seepage Properties of Non-Darcy Flow in Granular Coal Gangues

By using the steady-state seepage method, a patent seepage device together with the MTS815.02 Rock Mechanics Test System is used to test the seepage properties of non-Darcy flow in a granular gangue with five different grain sizes during the compaction. The experimental results show that the seepage properties are not only related to the stress or displacement level, but also to the grain size, the pore structure of the granular gangue, and the current porosity The permeability and the non-Darcy flow coefficient can be fitted respectively by the cubic polynomials and the power functions of the porosity, Formally, the flow in granular gangue satisfies the Forchheimer＇s binomial flow, but under the great axial and confining pressure and owing to the grain＇s crushing, the flow in granular gangues is different from that in rock-fills which are naturallv oiled un. As a result, the non-Darer flow coefficient may be negative.     

煤层透气系数计算存在的问题及其解决办法

径向流量法是目前我国使用得最为广泛的一种煤层透气系数测定方法，但其透气系数计算存在着两个问题：其一是有时无法找到适当的计算公式，其二是有时又可以得到两个互相矛盾的结果。本文详细剖析了这些问题的根本原因，给出了解决问题的实用方法