岩体裂缝网络的渗流计算及分形特性研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jica330
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
岩体裂隙在天然岩体中无处不在,裂隙岩体的变形,强度,以及渗透性问题直接影响到岩土工程的施工,运营,维护等问题。目前,国内外对裂隙岩体的渗透性以及性状等方面的研究已经比较系统,然而对裂隙岩体的渗透规律以及其在工程实际中应用的并不多。此外,天然岩体作为一种复杂的地质结构,其主要的渗透特性由岩体分布的裂隙分布密度,裂隙节理迹长,倾角,等因素共同决定。在研究裂隙岩体的渗透性规律的过程中,将分形维数作为描述岩体裂隙几何分布的一个衡量标准,从而得到等效渗透特性与分形维数之间的关系。  在本文的研究中,利用离散元软件UDEC,以蒙特卡洛随机法为基础,建立随机分布的二维离散元裂隙网络模型。通过对模型施加两类相互垂直的,独立的线性边界条件,计算分析已建立的岩体裂隙网络的渗透特性。  (1)基于蒙特卡罗法,利用已知的岩体裂隙几何参数,如产状,间距,密度,开度等已知的参数,建立离散岩体裂隙网络。同时,对已建立的裂隙网络模型施加边界条件,进行渗透性计算。  (2)通过数值计算该裂隙网络在各个方向上的等效渗透系数,从而确定此裂隙网络的合理的代表单元体积REV。在此计算的过程中,不考虑力学作用的影响,因此方向上的等效渗透系数在0°以及180°时是相等的。各方向的等效渗透系数可以通过各个旋转模型进行求出。随着岩体裂隙网络边长尺寸的增加,裂隙岩体的等效渗透系数趋近于一个常数,本文中,当岩体裂隙网络的边长尺寸超过40m时,裂隙岩体的等效渗透系数趋于不变,即该裂隙网络模型合理的REV尺寸为40m。  (3)根据等效渗透系数的计算结果,在极坐标系中,运用最小二乘法,将方向等效渗透系数的对应值拟合成椭圆,即渗流椭圆,通过对渗流椭圆的计算得到相应的渗透张量以及相应的渗流主值,渗流方向。  (4)分形维数作为描述岩体中裂隙分布情况的衡量标准,与岩体中裂隙分布的诸多参数有关,如岩体裂隙的分布密度,岩体裂隙节理迹长等。在本文中,通过对裂隙网络的分形特性的研究,寻找裂隙网络分形维数与相应的等效渗透系数之间的关系。计算中,通过改变岩体裂隙网络中裂隙的分布密度,从而改变此裂隙网络的分形维数,同时,利用盒子法裂隙网络的分形维数进行计算。采用盒子法进行对分形维数的计算。计算结果表明,随着岩体中裂隙分布密度的增加,其分形维数及等效渗透系数相应地增加,且裂隙岩体的等效渗透系数以及分形维数的关系趋向于二阶线性关系。
其他文献
  宽带微波带通滤波器作为通信系统重要的无源器件,受到了学术界的广泛关注。本文设计了一种2-4GHz宽带带通滤波器,该滤波器使用微带阶跃阻抗谐振器和微带环形谐振器构成多模
  本文以具有单个传输零点的低通滤波器电路为原型,通过合理安排LTCC内部元件的位置,有效地利用了结构内部的电磁耦合,在不过多增加滤波器阶数的前提下,达到了带外抑制度高、抑
香菇(Lentinus edodes)又称为花菇,香菌,香蕈,冬菇,香菰,属真菌门(Eumycophyta),侧耳科(Pleurotaceae),香菇属(Lentinus),是世界第二大食用菌,也是我国特产之一。因其营养丰富,味道鲜美,香气沁脾
  本文结合基片集成波导和双模滤波器两种技术,设计了一种新型带通滤波器.滤波器通过TE201和TE102两种模式耦合,产生一个传输零点,改善了阻带效果.中心频率为34GHz,相对带
  本文在集总参数网络设计理论分析的基础上,成功实现了一种可调并联谐振带通滤波器,它在整个可调范围内具有良好的通带和阻带特性,带内插损小,阻带抑制度高,可实现快速切换。实
随着建筑物高度的增加,建筑结构的刚度和阻尼变得越来越小,导致结构地震和风振效应愈加明显。传统的结构设计通过设置加强层等增加结构侧向刚度的方法来抵御地震荷载及风荷载
综合分析了Doherty功放在设计过程效率下降的因素,从Doherty最初的效率公式出发,将理论推导和仿真验证结合起来,选择Freescale公司的MRF8S19140,设计了一款工作在WCDMA上行频
  本文研究了K波段微波低噪声放大器的设计方法和测试方法.在设计中,分别对FMM5701X芯片的输入输出电路进行设计,再对其馈电电路和版图进行设计.在测试方法上对微组装工艺
  基于LTCC的无源器件内埋和垂直互连技术,结合宽禁带GaN高功率内匹配放大器,本文提出了一种应用于空中交管的小型化高功率功放模块。这种功放模块实现了43dB增益和200W大功
高陡边坡在强烈地震作用下发生失稳,形成灾害性的滑坡,不仅威胁人民的生命财产安全,而且对自然环境和资源具有严重的破坏性,因此对边坡动力稳定性分析方法的研究具有重要的理