岩体水力劈裂的细观PFC-CFD联合分析
本文关键词:岩体水力劈裂的细观PFC-CFD联合分析,由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】:现有关于水力劈裂的研究成果多基于宏观连续介质方法,难以揭示水力劈裂细观机制,借助颗粒离散元在材料破碎及裂纹动态发展研究方面的优势,提出从细观层面实现裂纹扩展动态分析的PFC-CFD联合求解法,并采用圆环岩体试件的简化模型验证了该方法的可行性。随后以一隧洞工程为背景,采用该方法对隧洞开挖过程中裂纹扩展情况进行模拟,分析非稳定渗流阶段,掌子面与高压水源距离不同(掘进过程)对隧洞裂纹扩展的影响。研究结果表明:建立的耦合分析方法能够较好地模拟岩体水力劈裂的破坏过程,可用于隧洞工程的安全性评价。
【作者单位】: 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室;河海大学岩土工程研究所;
【关键词】: 岩石力学 深埋隧洞 水力劈裂 细观 流 固耦合模型
【基金】:中央高校基本科研业务费专项资金资助(2014B04914) 国家自然科学基金项目(51309086) 教育部博士点新教师基金(20110094120002)
【分类号】:TU45
【正文快照】: 1引言黄文熙[1]先于1982年指出,水力劈裂是由于水压力的抬升在岩体或土体中引起裂缝发生与扩展的一种物理现象。目前,已有很多学者针对水力劈裂问题进行了研究,并取得了相关成果。A.B.Y.Park等[2-3]研究指出,岩体发生劈裂的根本原因是在开裂部位最大拉应力超过了岩体材料的最
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王国庆;谢兴华;速宝玉;;岩体水力劈裂试验研究[J];采矿与安全工程学报;2006年04期
2 宋晓晨,徐卫亚;裂隙岩体渗流模拟的三维离散裂隙网络数值模型(Ⅰ):裂隙网络的随机生成[J];岩石力学与工程学报;2004年12期
3 何翔;冯夏庭;张东晓;;岩体渗流 应力耦合有限元计算的精细积分方法[J];岩石力学与工程学报;2006年10期
4 詹美礼;岑建;;岩体水力劈裂机制圆筒模型试验及解析理论研究[J];岩石力学与工程学报;2007年06期
5 赵延林;曹平;赵阳升;林杭;汪亦显;;双重介质温度场-渗流场-应力场耦合模型及三维数值研究[J];岩石力学与工程学报;2007年S2期
6 陈五一;赵颜辉;;土石坝心墙水力劈裂计算方法研究[J];岩石力学与工程学报;2008年07期
7 倪小东;王媛;陆宇光;;隧洞开挖过程中渗透破坏细观机制研究[J];岩石力学与工程学报;2010年S2期
8 罗平平;陈蕾;邹正盛;;空间岩体裂隙网络灌浆数值模拟研究[J];岩土工程学报;2007年12期
9 唐春安,杨天鸿,李连崇,梁正召,ThamL.G.,LeeK.K.,TsuiY.;孔隙水压力对岩石裂纹扩展影响的数值模拟[J];岩土力学;2003年S2期
10 李宗利,张宏朝,任青文,王亚红;岩石裂纹水力劈裂分析与临界水压计算[J];岩土力学;2005年08期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯晓莹;栾茂田;徐泽平;;黏土心墙坝水力劈裂发生机理及判别方法[J];北京工业大学学报;2009年04期
2 王斌;李夕兵;;单轴荷载下饱水岩石静态和动态抗压强度的细观力学分析[J];爆炸与冲击;2012年04期
3 陈志波;朱俊高;刘汉龙;;土石坝应力路径三维有限元数值分析[J];长江科学院院报;2010年12期
4 汪魁;赵明阶;;岩石压剪裂纹水力劈裂分析及裂纹面方向计算[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2010年03期
5 刘新颖;曹平;刘涛影;梅慧浩;宁果果;;不衬砌水工隧洞围岩稳定性数值模拟分析[J];铁道科学与工程学报;2012年03期
6 李景;;基于有限差分法的露采高边坡稳定性研究[J];福建地质;2011年03期
7 吕伏;梁冰;;基于Matlab的裂隙岩体渗透路径搜索[J];辽宁工程技术大学学报;2007年S2期
8 吕伏;梁冰;;裂隙岩体离散网络模型及其渗流规律数值计算[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年S1期
9 李守巨;上官子昌;孙伟;亢晨钢;;多孔岩土材料渗透系数与孔隙率关系随机模拟[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2010年04期
10 郭衍茹;练章华;魏臣兴;蔺刚;王磊;;气井的流固耦合渗流场分析[J];断块油气田;2012年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭佳奇;岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D];北京交通大学;2011年
2 黄戡;裂隙岩体中隧道注浆加固理论研究及工程应用[D];中南大学;2011年
3 杨慧;水—岩作用下多裂隙岩体断裂机制研究[D];中南大学;2010年
4 罗恒;注浆理论研究及其在公路工程中的应用[D];中南大学;2010年
5 王睿;煤层顶底板突水地质力学条件及其危险性研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
6 于永江;煤体非均质随机裂隙模型及渗流—应力耦合分析[D];辽宁工程技术大学;2010年
7 尹立明;深部煤层开采底板突水机理基础实验研究[D];山东科技大学;2011年
8 姜世平;散体系统破碎动力学研究[D];南京理工大学;2011年
9 李子梅;基于近景摄影测量的石质文物裂隙识别定位的研究[D];中国地质大学(北京);2012年
10 潘鹏志;岩石破裂过程及其渗流—应力耦合特性研究的弹塑性细胞自动机模型[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁卫华,仵彦卿,蒲毅彬,廖全荣;CT技术应用于岩石实验动态观测的新进展[J];冰川冻土;2000年03期
2 刘允芳,刘元坤;水压致裂法三维地应力测量方法的研究[J];地壳形变与地震;1999年03期
3 于青春,大西有三;岩体三维不连续裂隙网络及其逆建模方法[J];地球科学;2003年05期
4 吴景浓,吴绵拔;内孔加压三轴条件下岩石的破裂试验研究[J];地震地质;1986年02期
5 阳友奎,肖长富,吴刚,邱贤德;不同地应力状态下水力压裂的破裂模式[J];重庆大学学报(自然科学版);1993年03期
6 靳晓光;李晓红;;高地应力区深埋隧道三维应力场数值模拟[J];重庆大学学报(自然科学版);2007年06期
7 阳友奎,肖长富,邱贤德,,吴刚;水力压裂裂缝形态与缝内压力分布[J];重庆大学学报(自然科学版);1995年03期
8 贺玉龙,杨立中,赵文;岩体温度对地下水性质的影响[J];辽宁工程技术大学学报;2002年05期
9 曾开华,殷宗泽;土质心墙坝水力劈裂影响因素的研究[J];河海大学学报(自然科学版);2000年03期
10 颜玉定,廖远群,吴景浓,石勇;围压条件下岩石的抗拉强度[J];华南地震;1991年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 谢兴华;岩体水力劈裂机理试验及数值模拟研究[D];河海大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘令瑶,崔亦昊,张广文;宽级配砾石土水力劈裂特性的研究[J];岩土工程学报;1998年03期
2 张丙印,李娜,李全明,孙逊;土石坝水力劈裂发生机理及模型试验研究[J];岩土工程学报;2005年11期
3 殷宗泽;朱俊高;袁俊平;张坤勇;;心墙堆石坝的水力劈裂分析[J];水利学报;2006年11期
4 周伟;熊美林;常晓林;周创兵;;心墙水力劈裂的颗粒流模拟[J];武汉大学学报(工学版);2011年01期
5 陈建峰;王莉;常红;;粒状材料中水力劈裂的认识[J];力学季刊;2008年04期
6 冯晓莹;徐泽平;;心墙水力劈裂机理的离心模型试验研究[J];水利学报;2009年10期
7 崔少英;包腾飞;崔健健;;水工隧洞中水力劈裂临界孔隙水压计算方法[J];水电能源科学;2012年05期
8 昝志斌,杨海燕;引黄入晋工程总干线一、二级泵站高压出水岔管区域水力劈裂试验[J];水利水电工程设计;2000年03期
9 詹美礼;岑建;;岩体水力劈裂机制圆筒模型试验及解析理论研究[J];岩石力学与工程学报;2007年06期
10 仲济刚;胡云进;;岩体水力劈裂的无单元法模拟[J];水利水电技术;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 沈明;胡云进;毛根海;;应用无单元法模拟岩体水力劈裂[A];第15届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2006年
2 詹美礼;岑建;;岩体水力劈裂圆筒模型实验研究[A];水工渗流研究与应用进展——第五届全国水利工程渗流学术研讨会论文集[C];2006年
3 周欣华;铙锡保;朱国胜;;沥青混凝土心墙堆石坝产生水力劈裂破坏的分析与评价[A];第二届全国岩土与工程学术大会论文集(上册)[C];2006年
4 朱俊高;翁厚洋;王俊杰;;土石坝心墙水力劈裂分析[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(上册)[C];2006年
5 章定文;刘松玉;;三向应力下土体水力劈裂的破坏机理及其适用性探讨[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(上册)[C];2006年
6 李宗利;王亚红;;洞周岩体内裂纹水力劈裂临界水压分析计算[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(上册)[C];2006年
7 侯瑜京;徐泽平;梁建辉;邵宇;张延亿;;心墙堆石坝水力劈裂离心模型试验研究初探[A];中国水利学会2007学术年会物理模拟技术在岩土工程中的应用分会场论文集[C];2007年
8 崔少英;包腾飞;;水工隧洞中的水力劈裂研究[A];2012年中国水力发电工程学会大坝安全监测专委会年会暨学术交流会论文集[C];2012年
9 孔宪勇;左永振;姜景山;;土石坝心墙水力劈裂的研究进展[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(一)[C];2008年
10 徐泽平;梁建辉;韩连兵;侯瑜京;张廷亿;肖兆君;;心墙水力劈裂机理的离心模型试验研究[A];中国水利学会2007学术年会物理模拟技术在岩土工程中的应用分会场论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 冯晓莹;黏土心墙水力劈裂机理试验及数值分析研究[D];大连理工大学;2008年
2 王俊杰;基于断裂力学的土石坝心墙水力劈裂研究[D];河海大学;2005年
3 谢兴华;岩体水力劈裂机理试验及数值模拟研究[D];河海大学;2004年
4 唐红侠;水力劈裂条件下裂隙介质水力特性研究[D];河海大学;2005年
5 李宗利;岩体水力劈裂机理研究及其在地下洞室围岩稳定分析中应用[D];河海大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖耀廷;粘土心墙土石坝水力劈裂的有限元数值仿真研究[D];西安理工大学;2008年
2 岑建;岩体水力劈裂实验及计算模拟方法研究[D];河海大学;2006年
3 曹建建;粘性土水力劈裂全过程数值模拟及影响因素研究[D];河海大学;2006年
4 王国庆;岩体水力劈裂试验及裂纹扩展的无单元法计算[D];河海大学;2004年
5 张辉;堆石坝心墙水力劈裂试验与数值模拟研究[D];河海大学;2005年
6 谢坤;高水压力作用下岩体水力劈裂的无单元法模拟[D];浙江大学;2007年
7 鲁超;沥青混凝土心墙模型水力劈裂的试验研究[D];西安理工大学;2010年
8 张鑫;基于无单元法的应力—渗流—损伤耦合模型的水力劈裂研究[D];河海大学;2007年
9 孔宪勇;土石坝心墙料水力劈裂特性试验研究[D];长江科学院;2009年
10 张新海;基于粘结裂缝模型的混凝土衬砌压力隧洞水力劈裂分析[D];浙江大学;2013年
本文关键词:岩体水力劈裂的细观PFC-CFD联合分析,由笔耕文化传播整理发布。
本文编号:415103
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