基于孔压内聚力模型的心墙水力劈裂数值模拟

发布时间：2018-09-05 11:25

【摘要】：在心墙坝建设过程中,水力劈裂是一个亟待解决的关键问题。采用考虑孔隙水压力的内聚力模型对水力劈裂进行数值模拟,研究了水力劈裂的形成机理。该方法不仅模拟了水力劈裂流固耦合效应,而且能够直观地跟踪裂缝从萌生到最终形成贯穿性裂缝的全过程。通过对计算结果的分析可以得出:劈裂水压力值随着竖向应力的增大而线性增加;高水力梯度和裂缝与周边介质的水压力差是心墙水力劈裂裂缝萌生与扩展的两个重要原因;水力劈裂破坏的力学机理以拉伸破坏为主。此外,随着初始裂缝长度的增大,形成水力劈裂所需水压力值逐渐减小。
[Abstract]:Hydraulic splitting is a key problem to be solved in the construction of core dam. The formation mechanism of hydraulic fracturing was studied by numerical simulation of hydraulic fracturing with cohesive force model considering pore water pressure. This method not only simulates the fluid-solid coupling effect of hydraulic fracturing, but also can directly track the whole process of fracture from initiation to final formation. Through the analysis of the calculation results, it can be concluded that the value of split water pressure increases linearly with the increase of vertical stress, the high hydraulic gradient and the water pressure difference between the fracture and the surrounding medium are two important reasons for the initiation and expansion of the hydraulic split crack in the core wall. The mechanical mechanism of hydraulic fracturing failure is tensile failure. In addition, with the increase of the initial crack length, the water pressure required to form hydraulic fracturing gradually decreases.
【作者单位】： 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室;武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金青年面上项目(51579193);国家自然科学基金青年基金项目(51509190) 中国博士后科学基金面上项目(2016T907272)
【分类号】：TV64

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本文编号：2224131