导读:本文包含了岩体渗流理论论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:部分充填周期性裂隙,渗流,流速分布,等效渗透率
岩体渗流理论论文文献综述
舒付军,符文熹,魏玉峰,夏伟[1]（2018）在《部分充填周期性裂隙岩体渗流理论分析与试验》一文中研究指出为研究部分充填周期性裂隙岩体的渗流特性,建立了岩体渗流分析模型.基于无充填裂隙中流体满足Navier-Stokes方程和多孔介质中渗流满足Brinkman-extended Darcy方程,采用不同介质交界面流速相等且剪应力连续的边界条件,推求出部分充填周期性裂隙岩体中流体的流速分布,并给出了岩体等效渗透率的理论表达式.研制渗透试验装置,选用混凝土模拟岩石基质,混凝土间的缝隙模拟岩体裂隙,砂岩模拟充填物,进行部分填充裂隙岩体的等效渗透试验.试验测得的结果与理论计算值相比,二者差值很小,试验很好地验证了等效渗透率表达式的有效性.(本文来源于《湖南大学学报(自然科学版)》期刊2018年01期）
曹瑞琅[2]（2013）在《考虑残余强度和损伤的岩体应力场—渗流场耦合理论研究及工程应用》一文中研究指出本文主要依托拟建的京张城际铁路八达岭地下车站工程,以详尽的岩体结构调查统计为基础,以大量的岩石单轴、叁轴全应力-应变曲线为支撑,对考虑残余强度和损伤的岩体应力场-渗流场耦合理论作了深入研究,并将理论研究成果应用于八达岭地下车站设计的结构方案优化和环境影响评估以及武广高铁尖峰顶隧道下穿地表高压输电线塔施工控制方案优化。论文的主要创新性的研究方法、手段和研究成果摘要如下：1、岩体残余强度特征研究在隧道及地下工程中,研究岩体残余强度及峰后力学性质对工程设计有着非常重要的意义。本文通过以下四个方面对岩体残余强度特征展开研究：(1)岩石在单轴压缩条件下的变形及损伤特征分析；(2)常规叁轴压缩试验下岩石的残余强度特征分析；(3)进行单层节理岩体力学特性数值试验研究,重点分析单轴和叁轴压缩条件不同结构面倾角的单层节理岩体的强度特征。2、基于残余强度修正的岩石损伤本构模型岩石随着围压的增大,残余强度的增加幅度比峰值强度大,残余强度逐渐成为影响岩石全应力-应变曲线峰后段的主要因素,因此,在建立岩石损伤软化统计本构模型时考虑残余强度进行修正是非常有必要的。基于岩石应变强度理论以及岩石微元强度服从Weibull随机分布的假设,本文考虑岩石峰后残余强度对损伤变量进行了修正,在微元破坏符合Hoek-Brown屈服准则条件下,建立了能够反映岩石峰后软化特征的叁维损伤统计本构模型；然后,依据岩石试验全应力-应变曲线的几何特征,推导出本构模型参数的数学表达式,并基于花岗岩室内试验数据对模型参数进行探讨,研究了Weibull分布参数与本构模型的关系,探讨了损伤修正系数的取值和岩石累积损伤的扩展过程；最后,将本文建立的本构模型理论曲线与四种岩石(斑状二长花岗岩、细晶大理岩、砂岩和粉砂质泥岩)在不同围压下的常规叁轴压缩试验曲线进行对比分析,结果证实该模型能很好的描述岩石破裂过程的全应力-应变关系和表征岩石残余强度特征。这对于岩石损伤软化问题以及岩石加固处理措施的研究均具有重要的意义。3、岩石损伤本构模型参数取值研究岩石损伤本构模型的参数是根据岩体地质强度指标(GSI)计算取得。评价岩体地质强度指标时,因其基本要素取值过程存在较大的随机性和模糊性,这就很难用静态模式去准确地衡量每个影响因素。岩体特征参量的模糊性反映了其内在的不确定性,模糊数学理论能为更客观的刻画这种特性提供有力的数学手段。本文首先引入岩体节理组数Jn、节理间距l和岩体完整性系数Kv描述岩体结构特征,再引入大比例尺波形系数Jw、小比例尺光滑系数Js和节理蚀变系数Ja描述结构面状态,然后把多因素模糊综合评判理论应用到GSI系统的评价中去,并利用层次分析法确定模糊评判因素的权重,建立了GSI系统的模糊综合评判模型。工程应用表明,这种方法针对性较强、准确度较高,能够将地质调查勘探结果、试验结果、统计数据以及专家意见有机结合起来,从而减小了研究者决策时主观性。GSI系统的模糊综合评判法为GSI系统量化提供了新的途径。4、考虑损伤的岩体流固耦合模型研究应用连续性方程、线动量平衡方程、岩石损伤等效弹性模量方程及相应的物性方程,在合理的基本假设基础上,对饱和状态下渗流场和应力场控制方程分别进行了推导,建立了考虑损伤效应的渗流应力耦合模型。在耦合方程组推导过程中,针对岩体损伤效应,考虑了岩体渗流状态的变化及岩石孔隙率、渗透率变化。结合隧道围岩的初始条件及边界条件,研究了考虑损伤效应的渗流应力耦合模型有限差分求解方法,对求解过程进行了程序设计,以FLAC3D有限差分软件为平台,进行了软件二次开发,程序计算过程简洁、便于实现。5、工程应用研究以京张城际铁路八达岭超大规模地下车站修建为例,依据工程区水文地质特征、水压致裂原位应力测量结果,利用有限差分软件FLAC3D建立叁维渗流-应力耦合模型,并采用四种方案进行数值模拟：全封堵、全排水、非耦合、注浆限排。并结合理论分析,着重研究在饱水状况下八达岭车站修建前后渗流场变化、涌水量、围岩变形和地表沉降等环境影响负效应因子,对因地下车站修建环境影响效应的显着性、空间分布特征和长期效应进行评价。模拟计算结果对于裂隙发育、富水地层地下工程尤其修建于自然风景区大型地下洞室防排水设计和施工具有指导意义。偏压富水软岩大断面隧道施工引起的地层变形是多方面影响因素迭加的结果。结合武广高铁尖峰顶隧道下穿地表高压输电线塔的工程实践,首先对隧道施工前后地层变形监测和分析提出控制大变形的工程措施,然后采用综合统计和理论分析,研究地形条件、地层产状、隧道和通道施工、地面荷载、地表坍塌造成的地层变形与建筑物位移的关系,最后以流固耦合数值分析为手段对影响地层变形的关键因素作了量化分析。(本文来源于《北京交通大学》期刊2013-12-01）
陈红江[3]（2010）在《裂隙岩体应力—损伤—渗流耦合理论、试验及工程应用研究》一文中研究指出裂隙岩体内部富含各种缺陷,包括微裂纹、孔隙以及节理裂隙等宏观非连续面,这些存在的缺陷不但大大地改变了岩体的力学性质,而且也严重影响着岩体的渗透特性,因而裂隙岩体具有复杂的力学特性和渗透特性。应力-损伤-渗流耦合是指裂隙中的渗流水压力加剧岩体裂隙的起裂、扩展、贯通,导致岩体中应力场和损伤场的改变；而岩体应力的改变和岩体裂隙的损伤扩展,又导致裂隙岩体渗透特性变化,进而改变渗流场的分布。本文重点研究了裂隙岩体的应力-损伤-渗流耦合过程,揭示了岩体裂隙在应力-损伤-渗流耦合状态下裂隙的起裂、扩展、贯通规律,探求了裂隙岩体在应力-损伤-渗流耦合状态下由于其裂隙的扩展贯通而导致破坏的机理,进而揭示了含水裂隙岩体失稳破坏的原因。该耦合理论在预防采矿工程中的矿井突水、水利水电工程中的大坝失稳破坏以及水下隧道工程突(涌)水等方面有着广泛的应用前景。本文结合国家重点基础研究发展973计划项目(2007CB209402：矿井突水的动力学特征及控制因素)和山东省黄金集团相关科研项目的共同资助下开展理论和应用研究,主要开展的研究工作如下：(1)理论分析研究：将断裂力学和损伤力学相结合,对渗透水压作用下裂隙岩体的损伤断裂力学性质进行研究；探讨压剪、拉剪应力状态下及渗透水压力作用下裂隙岩体中张开型裂纹闭合、起裂、分支裂纹扩展、相邻裂纹间岩桥断裂破坏及贯穿等的规律；给出渗透水压力-压(拉)剪应力共同作用下岩石裂隙变化发展规律。(2)力学试验研究：设计制作含预置裂纹圆柱体岩石试样(φ50mm×100mm)的模具,可根据需要制作单、双预置裂纹的类岩石试件；在原有2000KN伺服试验机设备的基础上,设计开发叁轴室、水压加载系统和围压加载系统,改进后的试验装置可完成完整类岩石试件应力应变-渗透率试验和渗透水压-应力耦合作用下含预置裂隙岩石试件破坏过程的试验；进行含预置裂隙类岩石试件的常规单轴试验并使用声发射仪对试验过程进行监测,并用离散元软件PFC对单轴试验过程进行数值模拟；运用RFPA-flow模拟分析在渗透水压力作用下,含预置裂隙岩石的破坏过程,并与试验结果进行了对比,通过应力场和渗流场的图形显示观察到岩石试件中裂纹的萌生、扩展、贯通直至整个结构破裂的全过程。(3)本构推导研究：研究拉、压剪应力及渗透水压力共同作用下,裂隙岩体的损伤演化特性；推导考虑渗透水压力作用的裂隙岩体弹塑性断裂损伤本构关系方程和裂隙岩体损伤演化方程；建立应力-渗流-耦合作用下裂隙岩体渗透张量演化方程。(4)物理模拟研究：以海下开采矿井突水灾害为研究目标,开发设计“矿山突水机理及渗流特性研究试验机”。采用重晶石粉、液体石蜡、固体石蜡和河沙等材料配置用于模拟流固耦合相似物理模型试验的非亲水性相似材料；以叁山岛海下开采为工程实例,针对海下矿山开采的最小顶板安全厚度问题进行相似物理模拟试验研究；试验结果证明该试验系统的研制对于考虑渗流-应力耦合作用的深部开采承压突水的宏细观机制试验和理论研究具有重要的理论意义和实用价值。(5)数值分析研究：推导出包含离散介质和拟连续介质的双重介质渗流应力耦合模型；详细介绍了有限元程序自动生成系统FEPG的原理、文件组成以及使用方法等。根据裂隙节理调查数据,利用Monte-Carlo模拟技术生成岩体裂隙网络,通过VB编写程序将裂隙面控制点坐标导出,再用Ansys调用裂隙面控制点坐标文件,使用Ansys对整体裂隙岩体进行网格划分,然后将所建数值模型导入FLAC3D,运用FISH编写孔隙-裂隙岩体介质流固耦合分析计算程序,数值模拟的最终结果通过Tecplot软件输出。(6)工程应用研究：编写SURPAC叁维地质模型转化为FLAC3D数值计算模型的接口程序,实现SURPAC叁维地质模型与数值模拟的耦合,使快速、便捷地建立较复杂的FLAC3D计算模型成为现实；然后运用FISH扩展建立了基于FLAC3D的裂隙岩体渗流应力耦合计算程序。后处理在TECPLOT和SURFER中完成,通过接口程序FLACTOTECPLOT.dat将FLAC3D计算结果导入TECPLOT软件进行后处理。此外,用FISH编制小程序实现数据的倒换至SURFER中,绘制孔隙水压力的等高线图形。(本文来源于《中南大学》期刊2010-03-01）
郭家奇[4]（2009）在《裂隙岩体渗流—传热耦合的格林函数计算理论与参数敏感度分析》一文中研究指出本文以饱和裂隙岩体中高放核废料地下处置库方案规划为背景,首先,论述了裂隙岩体渗流-传热耦合的基本理论;然后,针对核废料地下处置库概念模型提出了考虑单裂隙岩体两侧岩层中二维热传导的渗流-传热耦合简化模型;第叁,采用格林函数法,建立了半解析法计算流程并编制了相应的计算机程序;最后,通过算例,计算分析了单裂隙岩体渗流-传热耦合的基本特征及参数敏感度。通过对算例的计算表明,考虑岩层一维热传导和考虑岩层二维热传导这两种情况下裂隙岩体渗流-传热耦合的计算结果差异随距离裂隙的位置变化而不同。影响裂隙岩体渗流-传热耦合计算结果的主要因素为:裂隙开度、流体流速、岩层的热传导系数等。边界均布热源的存在会对裂隙岩体渗流-传热耦合作用下的温度分布产生很大影响。(本文来源于《北京交通大学》期刊2009-06-17）
赵延林[5]（2009）在《裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合理论及应用研究》一文中研究指出渗流场中裂隙岩体的力学特性及水岩作用机理一直是岩石力学领域关注的前沿方向。渗流场的存在和改变是导致裂隙岩体工程失稳,甚至导致大规模地质灾害的重要原因之一。裂隙渗透压加剧了岩体裂隙的起裂、扩展、贯通,导致岩体渐进失稳破坏,在宏观上,这一过程也是渗流导致岩体强度劣化损伤和围岩应力场变化的过程,另一方面岩体应力的改变和岩体裂隙的损伤扩展,导致裂隙岩体渗透特性变化,将改变渗流场分布。岩体应力的损伤演化与渗流之间的耦合作用可称为裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合,裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合理论在水利水电工程、采矿工程、边坡工程、隧道工程等领域有广泛的应用前景。本文研究课题依托国家自然科学基金资助项目(50774093):水岩作用下裂隙岩体流变—损伤—断裂耦合理论及应用。研究渗透压作用下裂隙岩体断裂力学特性,采用断裂损伤力学理论研究渗流—应力共同作用下裂隙岩体的损伤变形和断裂破坏,从实验研究、理论分析和数值模拟多方面对裂隙岩体渗流—损伤—断裂之间的耦合机理进行了深入系统研究。重点研究了渗透压对裂隙岩体宏细观结构的改造作用及其宏观损伤力学响应;围绕裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合机理和应用研究这一课题,开展以下方面的研究工作:(1)研究渗流—应力作用下岩石裂纹的压剪起裂、翼形裂纹扩展、贯通规律;首次建立了渗流—应力作用下的压剪翼形裂纹模型并对模型进行有限元数值验证;建立了渗流—压剪应力作用下岩石多裂纹体的损伤断裂力学模型和裂纹贯通的破坏准则,从理论上揭示了岩体水力致裂裂缝扩展行为规律。(2)类岩材料多裂纹体断裂破坏实验与岩石断裂韧度测试。用白水泥砂浆作为相似材料,采用预埋抽条法制作不同空间展布的类岩石裂隙模型试样,对单轴加载下裂隙扩展、贯通方式及强度损伤随裂隙空间展布和裂隙数量变化规律进行了探索;对多系列岩石试件断裂韧度进行双扭实验测试,发现岩石断裂度与杨氏模量存在线性关系。(3)采用细观力学方法研究渗流—应力共同作用下裂隙岩体的损伤变形,综合岩体初始损伤和损伤演化特性,建立了裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合本构模型及裂隙岩体渗透张量演化方程;研制了含水裂隙岩体峰前应力—应变的细观损伤力学的计算程序WFRD~2D。(4)从岩体结构力学出发,在建立孔隙—裂隙岩体介质的流固耦合精细模型的基础上,提出了基于双重介质裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合的数学模型,该模型中渗流场对损伤场的耦合效应不仅体现在水力梯度以体积力或面力形式作用在应力计算单元上,还体现在渗透压对裂隙岩体刚度矩阵的削弱上。损伤应力场对渗流场的耦合作用体现在岩体和裂隙的渗透系数是应力、翼形裂纹扩展长度和裂隙张开度的函数上,该耦合模型中主干裂隙渗流采用离散介质渗流模型;断续裂隙网络渗流采用拟连续介质渗流模型。(5)研制了双重介质渗流—损伤—断裂耦合模型的有限元程序DSDFC.for。提出离散裂隙介质在进行应力分析时采用空间节理单元,在进行渗流分析时采用平面四节点等参单元或叁角形单元的离散方法:保证了不同介质之间的水量交换和两类模型接触处结点水头,位移相等。(6)在FLAC~3D现有计算模块的基础上,通过FISH研制裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合计算程序(扩展FLAC~3D模型)。开发的计算程序具有强大数值功能,包含了损伤力学计算模块、渗流计算模块及双场耦合分析模块。(7)将裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合模型应用于水库蓄水裂隙岸坡的稳定性分析和不衬砌压力隧洞工程中,分析不同蓄水时期,裂隙岸坡渗流场分布、损伤场的演化,探讨了水库蓄水过程中岸坡山体变形机制。耦合分析认为:山体变形是增量渗透力和增量浮托力共同作用于岸坡的结果;对蓄水相对高程较大的裂隙岸坡而言,库水位上升,裂隙渗透水压增加导致岩体裂纹起裂扩展,岩体损伤区增大且向岸坡深部扩展。高渗透压诱发岸坡不利断层带损伤区扩展,甚至贯通可能是导致岸坡失稳的重要原因。研究了不衬砌水工压力隧洞在运行期间的水力劈裂情况、渗流场分布和内水外渗情况,首次提出陡倾地表下不衬砌压力隧洞与裂纹几何特性、力学特性和岩石断裂韧度高度相关的水力劈裂系数的概念。(8)高压预注水致裂软化煤层的工业实验和数值研究。潞安矿务局王庄煤矿3#煤层4309工作面煤层进行高压预注水致裂软化煤层的工业实验,提出了该煤层注水软化顶煤方案。注水方案的实施使王庄矿中硬煤综放面顶煤放出率提高17%,粉尘浓度降低56%,产量提高45%,创造了显着经济效益。采用渗流—损伤—断裂耦合理论从渗流力学和岩石力学的角度对煤层注水过程中煤体的润湿过程、煤岩的变形及煤岩损伤区等进行了系统的数值研究;得出高渗透水压作用下煤岩裂隙结构的断裂损伤演化是高压预注水软化煤层的基本力学原理。(本文来源于《中南大学》期刊2009-06-01）
李顺才,陈占清,缪协兴[6]（2008）在《破碎岩体渗流的试验及理论研究综述》一文中研究指出阐述了破碎岩体渗流的研究意义,对其试验及理论研究现状分别进行了总结,给出了破碎岩体通过试验得到的各种非线性渗流公式,指出承压破碎岩体的渗流随着孔隙率的减小,渗透率减小,而Darcy流偏离因子的绝对值增加;然后根据破碎岩体渗流的非稳态非线性渗流动力学模型,通过平衡态的稳定性分析,指出破碎岩体渗流动力系统存在鞍结分岔及折迭突变;最后展望了破碎岩体渗流的研究趋势,指出破碎岩体变形场与渗流场的动态耦合及温度场与渗流场的耦合研究有待于深入。(本文来源于《山东科技大学学报(自然科学版)》期刊2008年03期）
卢刚,周志芳[7]（2006）在《裂隙网络渗流理论的软硬互层状岩体渗流分析》一文中研究指出为研究软硬互层状岩体的渗透规律,根据层状岩体中的裂隙发育规律,把互层状岩体简化为由层面裂隙和构造裂隙组成的离散裂隙介质,建立了互层状岩体渗流离散裂隙网络模型,并根据裂隙交叉处的流量守恒原理求解其渗流场。通过一个算例验证了模型的合理性,并讨论了切层裂隙开度对垂直方向渗流的影响,得到了互层状岩体渗透场的分布特点。(本文来源于《水电能源科学》期刊2006年04期）
张玉军,康永华[8]（2005）在《岩体渗流与应力耦合理论及在近水体采煤的应用》一文中研究指出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。(本文来源于《煤矿开采》期刊2005年05期）
包太[9]（2005）在《岩体渗流的理论模型及其渗流参数确定》一文中研究指出目前,研究较好的岩土体渗流计算模型,以及这些模型相应的参数的优选还较为困难,是制约其发展的重要因素之一。因此,研究简易与方便的计算模型及参数优化方法,对于岩土体渗流研究具有重要的意义。本文基于理论分析,采用拉普拉氏变换,最小二乘法,模拟试验细、微观分析,断裂力学理论等对岩土体渗流进行了较为全面的研究,并用新型混合遗传算法对岩土体渗流模型参数进行了优化分析,得到了一些有益的结论。(1) 以立方定律为基础,从理论上推导了岩体裂隙渗透系数变化量与卸荷量之间的关系公式,并以试验进行了验证,结果吻合良好。(2) 对试验前后的试样裂隙的发展进行了细、微观的分析,认为岩体卸荷后,岩体内部的裂纹会合并、发展、汇合,并最终形成大的裂隙,该裂隙与岩体的卸荷方向基本垂直,形成一条主控的单裂隙,亦即岩体渗流的通道,导致了岩体渗透系数的大幅度增加,是影响岩体渗流特性的重要原因之一。(3) 通过卸荷渗流试验,探讨了渗透系数与卸荷量之间的关系。研究表明,随着岩体的卸荷,岩体的渗透系数与卸荷量近似成一双曲线关系。随着卸荷量的增加,在达到有效卸荷量80%左右的时候,岩石的渗透系数将会产生较大增加,其结果与本文所建立的理论模型计算结果吻合良好。试验还表明,在卸荷量一定的情况下,随着孔隙水压力的加-卸循环变化,其渗透系数逐渐变小。初始有效应力越大,渗透系数下降越大。(4) 以立方定律为基础,在假设裂隙表面为光滑表面的同时,推导出光滑非平行裂隙中的水头分布公式,并以实例证明了本公式的实用性。(5) 通过拉氏变换,建立了以误差函数表示的固结方程的解,有效地消除了太沙基固结方程级数计算中的Gibbs 振荡现象。通过对比分析,得到了固结度的平方根法公式原型。采用工程上通用的最小二乘法,得到了固结系数与试验测量数据之间的关系式,为用计算机进行固结初值、终值以及固结系数的计算提供了一个较好的方法。(6) 针对目前各种参数优化算法易于陷入局域解的缺点,以简单遗传算法为基础,将BFGS 算法嵌入到AGA 算法中,形成了新型混合遗传算法,并对本文提出的卸荷量与渗透系数变化量关系公式中的参数进行了优化研究,取得了较好的结果。(本文来源于《重庆大学》期刊2005-03-20）
常宗旭,赵阳升,胡耀青,杨栋[10]（2004）在《裂隙岩体渗流与叁维应力耦合的理论与实验研究》一文中研究指出围绕裂隙岩体渗流与应力之间的关系问题,从理论出发,经过合理的建模和严密的推演,得出裂隙岩体渗流与叁维应力的耦合方程。该方程经过了大量的叁轴实验数据的验证,解决了裂隙岩体受到的侧向应力对其渗流是否有影响这一岩石力学学科中争议很大的问题。指出了裂隙侧向应力引起的裂隙侧向变形是影响裂隙岩体渗流的主要因素,其影响符合负指数规律。同时,还分析了裂隙组的渗流问题。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2004年S2期）
岩体渗流理论论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要依托拟建的京张城际铁路八达岭地下车站工程,以详尽的岩体结构调查统计为基础,以大量的岩石单轴、叁轴全应力-应变曲线为支撑,对考虑残余强度和损伤的岩体应力场-渗流场耦合理论作了深入研究,并将理论研究成果应用于八达岭地下车站设计的结构方案优化和环境影响评估以及武广高铁尖峰顶隧道下穿地表高压输电线塔施工控制方案优化。论文的主要创新性的研究方法、手段和研究成果摘要如下：1、岩体残余强度特征研究在隧道及地下工程中,研究岩体残余强度及峰后力学性质对工程设计有着非常重要的意义。本文通过以下四个方面对岩体残余强度特征展开研究：(1)岩石在单轴压缩条件下的变形及损伤特征分析；(2)常规叁轴压缩试验下岩石的残余强度特征分析；(3)进行单层节理岩体力学特性数值试验研究,重点分析单轴和叁轴压缩条件不同结构面倾角的单层节理岩体的强度特征。2、基于残余强度修正的岩石损伤本构模型岩石随着围压的增大,残余强度的增加幅度比峰值强度大,残余强度逐渐成为影响岩石全应力-应变曲线峰后段的主要因素,因此,在建立岩石损伤软化统计本构模型时考虑残余强度进行修正是非常有必要的。基于岩石应变强度理论以及岩石微元强度服从Weibull随机分布的假设,本文考虑岩石峰后残余强度对损伤变量进行了修正,在微元破坏符合Hoek-Brown屈服准则条件下,建立了能够反映岩石峰后软化特征的叁维损伤统计本构模型；然后,依据岩石试验全应力-应变曲线的几何特征,推导出本构模型参数的数学表达式,并基于花岗岩室内试验数据对模型参数进行探讨,研究了Weibull分布参数与本构模型的关系,探讨了损伤修正系数的取值和岩石累积损伤的扩展过程；最后,将本文建立的本构模型理论曲线与四种岩石(斑状二长花岗岩、细晶大理岩、砂岩和粉砂质泥岩)在不同围压下的常规叁轴压缩试验曲线进行对比分析,结果证实该模型能很好的描述岩石破裂过程的全应力-应变关系和表征岩石残余强度特征。这对于岩石损伤软化问题以及岩石加固处理措施的研究均具有重要的意义。3、岩石损伤本构模型参数取值研究岩石损伤本构模型的参数是根据岩体地质强度指标(GSI)计算取得。评价岩体地质强度指标时,因其基本要素取值过程存在较大的随机性和模糊性,这就很难用静态模式去准确地衡量每个影响因素。岩体特征参量的模糊性反映了其内在的不确定性,模糊数学理论能为更客观的刻画这种特性提供有力的数学手段。本文首先引入岩体节理组数Jn、节理间距l和岩体完整性系数Kv描述岩体结构特征,再引入大比例尺波形系数Jw、小比例尺光滑系数Js和节理蚀变系数Ja描述结构面状态,然后把多因素模糊综合评判理论应用到GSI系统的评价中去,并利用层次分析法确定模糊评判因素的权重,建立了GSI系统的模糊综合评判模型。工程应用表明,这种方法针对性较强、准确度较高,能够将地质调查勘探结果、试验结果、统计数据以及专家意见有机结合起来,从而减小了研究者决策时主观性。GSI系统的模糊综合评判法为GSI系统量化提供了新的途径。4、考虑损伤的岩体流固耦合模型研究应用连续性方程、线动量平衡方程、岩石损伤等效弹性模量方程及相应的物性方程,在合理的基本假设基础上,对饱和状态下渗流场和应力场控制方程分别进行了推导,建立了考虑损伤效应的渗流应力耦合模型。在耦合方程组推导过程中,针对岩体损伤效应,考虑了岩体渗流状态的变化及岩石孔隙率、渗透率变化。结合隧道围岩的初始条件及边界条件,研究了考虑损伤效应的渗流应力耦合模型有限差分求解方法,对求解过程进行了程序设计,以FLAC3D有限差分软件为平台,进行了软件二次开发,程序计算过程简洁、便于实现。5、工程应用研究以京张城际铁路八达岭超大规模地下车站修建为例,依据工程区水文地质特征、水压致裂原位应力测量结果,利用有限差分软件FLAC3D建立叁维渗流-应力耦合模型,并采用四种方案进行数值模拟：全封堵、全排水、非耦合、注浆限排。并结合理论分析,着重研究在饱水状况下八达岭车站修建前后渗流场变化、涌水量、围岩变形和地表沉降等环境影响负效应因子,对因地下车站修建环境影响效应的显着性、空间分布特征和长期效应进行评价。模拟计算结果对于裂隙发育、富水地层地下工程尤其修建于自然风景区大型地下洞室防排水设计和施工具有指导意义。偏压富水软岩大断面隧道施工引起的地层变形是多方面影响因素迭加的结果。结合武广高铁尖峰顶隧道下穿地表高压输电线塔的工程实践,首先对隧道施工前后地层变形监测和分析提出控制大变形的工程措施,然后采用综合统计和理论分析,研究地形条件、地层产状、隧道和通道施工、地面荷载、地表坍塌造成的地层变形与建筑物位移的关系,最后以流固耦合数值分析为手段对影响地层变形的关键因素作了量化分析。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
岩体渗流理论论文参考文献
[1].舒付军,符文熹,魏玉峰,夏伟.部分充填周期性裂隙岩体渗流理论分析与试验[J].湖南大学学报(自然科学版).2018
[2].曹瑞琅.考虑残余强度和损伤的岩体应力场—渗流场耦合理论研究及工程应用[D].北京交通大学.2013
[3].陈红江.裂隙岩体应力—损伤—渗流耦合理论、试验及工程应用研究[D].中南大学.2010
[4].郭家奇.裂隙岩体渗流—传热耦合的格林函数计算理论与参数敏感度分析[D].北京交通大学.2009
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