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柱状节理岩体渗透性模型试验研究
  • ISSN号:1000-4548
  • 期刊名称:《岩土工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU452[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098, [2]河海大学岩土工程科学研究所,江苏南京210098
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(11172090,11272113,51479049,11572110,51209075);江苏省自然科学基金项目(BK2012809)
中文摘要:

针对柱状节理岩体渗透性质的研究较少,开展了柱状节理岩体相似材料的模型试验,研究了柱状节理岩体相似材料在多次围压循环加卸载作用下的渗透性质,分析得出柱状节理岩体存在表征单元体积,可以采用等效连续介质模型分析柱状节理岩体的渗流性质,提出了计算柱状节理岩体渗透率张量的方法,基于张量不变性理论,推导出了柱状节理岩体渗透张量的主渗透系数的计算公式。研究表明:在围压初次加载阶段,柱状节理岩体渗透张量的主渗透系数随围压加载显著降低,在随后的围压循环加卸载阶段主渗透系数保持较低值,围压的加卸载对柱状节理岩体的主渗透系数影响较少,且在每个围压加卸载阶段,柱状节理岩体渗透张量的主渗透系数与围压均呈幂函数关系;柱状节理岩体渗透张量的主方向随着围压加卸载逐渐增大,在初次围压加卸载阶段增长显著,在此后的围压加卸载阶段缓慢增长;柱状节理岩体在低围压下渗透各向异性较为显著,且随着柱体倾角增大渗透各向异性逐渐减弱,在第一次围压加载阶段,随围压增大柱状节理岩体的渗透各向异性迅速减弱,当加载到高围压时,柱体倾角对柱状节理岩体的渗透各向异性几乎没有影响,在此后的围压循环加卸载阶段,柱状节理岩体的渗透各向异性稳定在较低水平,柱体倾角对渗透各向异性的影响很微弱;柱状节理岩体的渗透性质均是在第一次围压加载阶段发生显著变化,且围压卸载后渗透性质不能恢复,此后的围压循环加卸载对其渗透性质影响很小。

英文摘要:

Because of the lack of researches on the permeability of the columnarjointed rock mass, modeltests on the similar material of columnar jointed rock massare carried out to study their permeability during cyclicloading and unloadingof confining pressure.It is shown that the equivalent medium model is suitable for analysis of the permeability of columnar jointed rock mass.The method for calculatingthepermeability tensorofcolumnar jointed rock massis proposedbased onthetensor invariant theory.The researches show that themajor permeability coefficient of the permeability tensorof columnar jointed rock massissignificantly reduced during the first loading of confining pressure,andit maintainsalow value during the subsequent cyclic loading and unloading of confining pressurestage. The relationshipbetween themajor permeability coefficient of permeability tensorand the confining pressure is power function relationship during each cyclic loading and unloading of confining pressure stage. The major direction ofthepermeability tensor ofcolumnar jointed rock mass increases gradually along withtheloading and unloading of confining pressure.It increases significantly during the first confining pressure loading stage,butitsincrease becomes slow during the subsequent cyclic loading and unloading of confining pressure stage. The permeability anisotropy ofcolumnar jointed rock massunder low confining pressure is more significant, and it decreases alongwith the increase of cylinder angle.The permeability anisotropy ofcolumnar jointed rock massdecreases rapidly along with the increase of confining pressure during the first confining pressure loading stage, and cylinderangle has little impact onthepermeability anisotropy of columnar jointed rockmassduring high confining pressurestage.The permeability anisotropy of columnarjointed rock mass.

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期刊信息
  • 《岩土工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国水利学会 中国土木工程学会 中国力学学会 中国建筑学会 中国水力发电工程学会 中国振动工程学会
  • 主编:蔡正银
  • 地址:南京虎踞关34号
  • 邮编:210024
  • 邮箱:ge@nhri.cn
  • 电话:025-85829553 85829534
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4548
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1124/TU
  • 邮发代号:28-62
  • 获奖情况:
  • 中国科协二等奖,江苏省首届优秀期刊奖,连续三次被评为核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54826