岩体结构面渗流研究现状

岩体结构面渗流研究现状

一、岩体结构面渗流研究现状(论文文献综述)

崔鹏飞[1](2021)在《考虑基岩裂隙网络的重力坝深层抗滑稳定体系可靠度研究》文中提出重力坝的深层抗滑稳定性一直以来都是大坝安全评价的关键问题。当前,重力坝深层抗滑稳定可靠度研究多是依据行业专家的工程经验拟定出位置确定的滑动面,以此为基础,考虑滑动面物理力学参数、荷载等随机因素的统计特征后,进行坝基深层抗滑稳定可靠度的计算与评价。但在实际工程中,基岩地质条件往往极为复杂,许多重大工程的基岩中发育大量随机分布的节理裂隙,截至目前,传统的重力坝抗滑稳定研究方法尚未就基岩中节理裂隙对坝基稳定性的不确定性影响作充分考虑,导致重力坝深层抗滑稳定可靠度分析偏离实际情况,研究成果具有一定的局限性。因此,本文针对基岩内发育的节理裂隙,构建随机裂隙网络模型,基于细观力学分析,识别坝基深层滑移路径。最终,在工程结构体系可靠度分析的框架内,对具有随机裂隙基岩的重力坝深层抗滑稳定可靠度进行定量化分析。主要研究内容与结论如下:(1)根据工程地质统计资料,结合已探明的长大结构面,研究基于蒙特卡罗裂隙网络模拟的重力坝基岩模型构建方法;在随机生成的裂隙网络模型基础上,基于细观力学分析原理,采用遗传算法搜索基岩裂隙网络中的危险滑移路径,构建坝基深层滑移通道;进而确定满足现行规范计算要求的滑移模式,为下一步开展坝基深层抗滑稳定计算提供计算模型基础。(2)结合基岩具有节理裂隙的重力坝工程实例,采用工程结构可靠度分析中常用的一次可靠度算法进行重力坝深层抗滑稳定可靠度计算和分析,并以蒙特卡罗可靠度算法为基准算法,验证方法的可行性;对影响坝基深层抗滑稳定可靠度的抗剪断摩擦系数f’和黏聚力c’进行统计特性分析,详细研究两个随机变量的不同分布类型及负相关性对坝基深层抗滑稳定可靠度的影响规律。计算结果表明,抗剪断参数服从对数正态分布及随机变量间不相关时,得到的可靠度结果更为保守。(3)基于体系可靠度理论,采用一般相关系数法考虑基岩不同滑移通道间的相关性,分析多滑移通道体系可靠度;同时,研究随机变量抗剪断摩擦系数f’和黏聚力c’分布特性及相关性对重力坝基岩深层体系可靠度计算结果的影响。计算结果表明,界限法计算所得体系可靠指标值与蒙特卡罗法计算结果接近,但界限法计算效率远远高于蒙特卡罗法。宽、窄界限法相比,窄界限法计算所得体系可靠指标范围小于宽界限法计算所得范围,精确度更高。本文理论分析与实际工程相结合,充分考虑坝基裂隙网络分布的随机性和物理力学参数的随机性,提出了具有随机节理裂隙基岩的重力坝深层抗滑稳定体系可靠度计算分析方法,解决了实际工程重力坝深层抗滑稳定可靠度计算难题,对研究基岩内具有随机节理裂隙的重力坝抗滑稳定性分析具有指导意义。

肖永刚[2](2021)在《高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程研究》文中认为在我国西部高海拔寒区,反复的冻融循环造成岩体物理力学性能不断劣化,严重影响岩体工程的稳定性,随着高寒地区工程建设的进行,冻融灾害问题日益受到重视,开展高寒地区露天矿岩质边坡岩体损伤劣化及时效致灾机理研究既有理论意义又有工程应用价值。本文以新疆和静县备战铁矿挂帮矿边坡为工程背景,采用理论分析、现场探测、室内试验以及数值模拟的综合研究方法,研究高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程,获得的主要成果如下:(1)采集备战铁矿东边坡凝灰岩岩样,进行了冻融循环试验、单轴压缩、三轴压缩岩石力学试验和声发射监测试验,研究了高寒边坡凝灰岩在循环加卸载、稳轴压卸围压以及常规应力路径条件下的变形破坏特征,揭示了冻融循环和不同应力路径对岩石损伤破裂的结构劣化及灾变机理。(2)对凝灰岩岩样进行0、20、40、60和80次冻融处理后,通过SHPB试验系统进行了三种不同冲击气压作用下频繁冲击动力扰动试验,获得了冻融凝灰岩试样频繁冲击下的动力学特性,通过超高速照相机以及试验后CT扫描,揭示了冻融凝灰岩在频繁冲击荷载下的宏细观破坏机制。(3)采用NUBOX-6016型智能振动监测仪对备战铁矿挂帮矿边坡进行振动监测,通过萨道夫斯基公式拟合出了边坡爆破振动传播规律,建立了备战铁矿挂帮矿边坡数值模型,分析了挂帮矿边坡在露天爆破振动下的应力、应变和振动速度等动力响应特征,揭示了露天爆破对挂帮矿边坡的影响规律。(4)基于三维激光扫描研究了东帮矿山边坡岩体结构面和结构体空间形态和分布规律;通过考虑冻融劣化效应修正了岩体广义霍克-布朗强度准则中的参数,建立了霍克-布朗冻融损伤强度破坏准则,实现了岩体强度参数随冻融循环次数劣化的时效过程,将修正模型导入COMSOL Multiphysics多物理场分析软件;考虑水冰相变,基于能量守恒方程、质量守恒方程和应力平衡方程建立岩石THM耦合模型,建立了备战铁矿挂帮矿边坡三维地质力学模型,研究了备战铁矿挂帮矿边坡的采动响应及在多场耦合作用下的时效破坏过程。

谭龙[3](2021)在《烟台某地下水封洞库裂隙岩体结构面对围岩稳定性及水封条件影响研究》文中进行了进一步梳理为了满足能源战略需要,需大量建设水封洞库。探究水封洞库的相关技术成为了国家能源战略的重中之重,开展水封洞库工程的相关理论和工程实践研究亦成为了新时代的热门课题。而在水封洞库的预可研阶段,由于缺乏充足的钻孔数据,往往对工程的研究工作停留于勘察和理论分析阶段。鉴于此,论文以山东烟台某地下水封洞库工程为例,提出了一种在预可研阶段结合野外踏勘、地质调查、现场原位试验、室内试验、数值模拟等技术手段,对水封洞库进行深入研究的方法。以山东烟台某地下水封洞库工程为例,在预可研阶段,由于钻孔信息较少,在场区进行了野外踏勘工作,并结合少量的钻孔信息进行了岩体结构面三维空间分布特征研究。然后通过分析钻孔内结构面信息特征,建立了基于结构面参数的水力学参数综合模型。通过数值模拟软件,结合结构面统计结果分析了围岩整体稳定性和局部块体稳定性。利用FEFLOW软件,分析了不同情况下水封洞库的水封条件。该方法可成为预可研阶段的乃至后续阶段的通用研究方法。本文取得的主要研究成果如下:(1)结合野外踏勘和室内钻孔图像解译法,统计了场区的露头、防空洞和钻孔内的结构面,并对采集的结构面样本数据进行了筛选和分组。针对野外露头、防空洞和钻孔内部裂隙采样精度不一致的情况,通过控制线密度,删除了钻孔内过于细小的裂隙。根据不同采样点的结构面统计结果筛选出相应的优势结构面,并根据三维结构面网络模型建模需要进行了分组。之后通过AUTOCAD,利用随机函数建立了结构面三维网络模型,并在此基础上提出了相应的轴线选择方式——应该回避结构面密度的最低值区和最高值区,即排除30°~50°,120°~150°两个轴线走向区间。利用三维网络模型纵截面的虚拟钻孔,进行了岩体质量评价,得到本区大型结构面极不发育,岩体完整,质量很好,是大型水封洞库的理想选址区的结论。最后通过传统BQ法对围岩进行分类,并与三维网络模型中给出的结果进行比较,发现二者岩体质量评价的结论一致。该方法可以通过统计裂隙结构面建立三维网络模型,在前期钻孔数目较少的情况下,对场区的结构面分布特征形成初步的认知,有利于后续围岩稳定性和水封条件分析的工作展开。(2)通过分析裂隙岩体渗透系数的理论,筛选出了适合建立综合模型的结构面参数——粗糙度、隙宽、倾角,并通过钻孔录像提取钻孔内裂隙的相关信息,结合Barton的经验公式,建立了基于结构面参数的水力学参数综合模型。通过对比渗透系数与埋深关系曲线的模型计算趋势、室内试验趋势和原位试验趋势,得出模型计算趋势可以较好地反映原位试验的结果,二者与室内裂隙渗流曲线的差异主要来源于样品制备和试验条件。当钻孔某段不易做压水试验时,可用该模型计算结果代替压水试验,或用其减少压水试验数量,节约成本,并有助于水文地质模型的建立。(3)通过ANSYS软件建立水封洞库三维地质模型,分析了有无裂隙经过洞室区域两种情况下的围岩稳定性。根据洞室整体稳定性分析结果,洞室围岩周边塑性区主要集中于洞室两侧,因此需针对该情况进行局部块体稳定性分析。洞室围岩的应力场、位移场及塑性区模拟结果的数值变化量较少,认为其稳定性较好。含裂隙情况下的围岩稳定性变化主要反映在应力方面,并且由于裂隙倾向的特殊性,导致x方向的变化相对明显,而其总应力变化量却不大,因此认为其和无裂隙情况一样,洞室稳定性较好。利用UNWEDGE软件分析了洞室围岩的局部块体稳定性,利用之前的结构面统计结果确定了关键块体,基于关键块体的分析得到:(1)N区的2,3,4结构面组合的左拱顶处的关键块体体积较大,其脱落对施工有一定的威胁;(2)S区的2,3,5结构面的左边墙处的关键块体体积最大,足有4m3,会在施工过程中对人员、器械的安全造成极大威胁。(4)根据之前建立地质模型,通过基于结构面参数的水力学参数综合模型确定洞室围岩渗透系数分层情况,利用FEFLOW软件建立水封洞库水文地质模型,分析了有无裂隙经过洞室区域、有无水幕布置以及开挖还是运营不同工况的不同前提下的水封条件。得出:(1)洞室开挖前布置水幕系统,以保证洞室围岩周边的水封条件,运营过程中也必须布置水幕系统,以维持安全的水封条件;(2)较大裂隙经过洞库区域会极大影响水封性,需要及时对较大裂隙进行封堵。

钟正恒[4](2020)在《如美水电站坝基岩体渗流及防渗范围分析研究》文中提出拟建如美水电站位于西藏昌都地区芒康县境内的澜沧江以下河段流域上,是昌都以下河段流域规划的第五个梯级电站,挡水建筑物拟采用心墙堆石坝,最大坝高315m,水库正常蓄水位2895m,水电站控制流域面积7.94万km2,多年平均流量为648m3/s,相应正常蓄水位以下库容37.43亿m3,装机容量2100MW。前期现场调查表明:如美水电站区域地质构造背景复杂,枢纽区内地质构造发育,两岸斜坡风化卸荷特征差异明显,发育有多条断层和挤压带,各级结构面组数较多且发育密集。尤其斜坡浅表部卸荷带岩体、长大裂隙以及侵入岩脉发育,与周围围岩裂隙形成的裂隙网络结构复杂,构成了地下水运移的直接通道,对坝基防渗治理和工程安全运行带来一定困难。本文从坝址区工程地质环境条件出发,系统研究了两岸坝基岩体裂隙的发育程度及规模,对岩体结构及岩体渗透结构进行了深入的分析,并通过坝基岩体渗透特性的研究获得了不同结构类型岩体的渗透系数;最后利用Visual Modflow软件对中坝址区蓄水前后的渗流场进行分析和对比,讨论了防渗帷幕深度对渗漏量的影响,并对防渗帷幕处理的范围进行了工程地质类比研究。取得的主要成果如下:(1)总结分析了左、右岸坝基岩体结构面的发育特征,对不同类型结构面产状、发育规模及充填特征等进行了统计分析,得出左岸共揭露有Ⅲ级断层20条,产状为N5~25°E/NW(SE)∠75~88°的断层发育具有绝对优势,延伸长达100~400m,其中重点概括了断层L72的空间发育特征;右岸Ⅲ级断层多呈陡倾发育,破碎带宽度在10~40cm。Ⅳ级断层在左右岸多以陡倾角为主,且成组发育;Ⅴ级结构面主要为基岩裂隙,裂隙面多闭合,且裂隙发育程度与岩体卸荷有关,不同规模裂隙在空间中的展布和组合,构成了坝基岩体渗流的基本地质模型。同时两岸坝基岩体结构类型随卸荷分带变化,斜坡由表及里随卸荷程度降低岩体完整性有所提高。(2)归纳了多数工程岩体当中常见的5类基本渗透结构及其复合类型,对如美坝址区不同卸荷带岩体的渗透结构进行划分,得出坝址区岩体渗透结构主要以带状、裂隙网络状渗透结构为主。带状渗透结构主要由强卸荷带岩体、规模较大的断层、岩脉及其周围裂隙密集带组成,为渗流的主要通道。裂隙网络状渗透结构主要由弱卸荷和未卸荷基岩中的裂隙切割构成,为渗流的次级通道。(3)通过压水成果试验分析和裂隙岩体渗透张量计算,得出坝基岩体渗透性总体随垂向埋深和水平硐深的增加而逐渐减小,岩体渗透性主要随风化、卸荷分带变化,不同开度岩体的渗透系数往往不同。为验证计算参数的合理性,收集了多个水电工程卸荷分带岩体的渗透系数及试验数据,讨论了岩体卸荷程度与渗透性大小的关系,结合参数类比综合选取了坝址区各卸荷分带岩体的渗透系数。(4)利用Visual Modflow三维地下水有限差分软件,对中坝址区不同工况下地下水渗流场进行模拟计算,结果表明:天然状态下,中坝址区浅部地下水由两岸向澜沧江排泄,深部岩体地下水自右岸向左岸径流。当水库正常蓄水以后,由于坝前后水头差的存在,水头等值线向坝后发生折变,库区上游水流绕过两岸岩体向下游渗漏,在两岸坝肩位置形成了绕坝渗流。其中,坝基强卸荷及弱卸荷岩体均形成了一定范围的绕坝渗流,且随卸荷程度的降低,绕渗范围有所扩大。蓄水后两岸观测孔地下水位均有明显抬升,右岸水位逐渐上升,左岸水位先上升而后逐渐递减。(5)蓄水产生的坝基及坝肩渗漏问题突出,通过模拟软件中的水均衡模块对坝基及坝肩渗漏量进行预测,显示蓄水后坝基及坝肩的渗漏量为10307.968m3/d;设置120m防渗帷幕后渗漏总量为7495.363m3/d;设置150m防渗帷幕渗漏总量为6384.9199m3/d;设置200m防渗帷幕渗漏总量为5690.7113m3/d。防渗帷幕对坝基渗漏量有较好的抑制作用,帷幕深度为150~200m时防渗效果较好。(6)综合上述坝址区裂隙发育特征、岩体结构及渗透结构特征、坝基渗透特性以及渗流场分析,参考国内外大型土石坝工程防渗设计规范及处理经验,对如美坝址区防渗标准进行区段划分,拟定了帷幕在河床坝基及两岸坝肩的延伸范围。其中河床坝基段以q≤1Lu作为相对不透水层,建议该段坝基帷幕深度(与建基面最小距离)取200m。左、右岸中上高程坝基以q≤3Lu作为相对不透水层,并按照50m左右高差设置一层灌浆平硐,左、右岸坝基分别设置5层灌浆平硐用于防渗帷幕灌浆及相关水文试验。(7)对于坝址区浅表强卸荷带岩体及煌斑岩脉等带状渗透结构,建议全部挖除,结合置换和加固措施进行防渗处理;而深部起主导作用的断层和长大裂隙,应保证帷幕灌浆方向与主导裂隙方向正交,从最大程度上封堵渗漏通道,从而降低坝基岩体渗漏量,保证坝基渗透稳定。

薛振晓[5](2020)在《三维裂隙网络面单元与环单元确定渗透张量的比较研究》文中进行了进一步梳理岩体是自然界中广泛分布的地质构造体,由于其结构面分布特征和组合形式的不同,岩体参数、特征等极为复杂。复杂的岩体特征造成岩体中的渗流特性的非均匀性和各向异性,岩体裂隙渗流影响着边坡稳定、岩体承载能力和衬砌受荷稳定,在岩体工程如土木工程、水电工程、采矿工程等相关工程中具有显着的力学作用,因此对裂隙岩体中的渗流分析是一个有着重要意义的研究课题。在实际工程问题中,用渗透张量这一被广泛认可并运用的物理量描述裂隙渗流的规律。裂隙网络模型是计算渗透张量的有力工具,佐以现场试验结果,可以宏观地求出岩体渗流的渗透张量。目前,国内外对裂隙岩体形状和渗透规律有了较为系统的研究,常用的离散网络模型分为两种:管流模型和面流模型。管流模型是岩体结构面网络的一种简化模型,此方面研究已经较为成熟;面流模型是三维的结构面网络,能更加准确地反映岩体结构面的分布特征,更具现实意义。本文基于面流模型,建立三维裂隙网络,将裂隙面划分三角形单元进行计算,得到更准确的渗透分析结果。本文通过研究,得到如下研究结果:(1)分形维数是描述岩体裂隙分布特征的一个衡量指标,岩体中裂隙的分布由节理位置、节理密度、节理迹长、倾向倾角等因素共同决定。根据Baecher模型建立三维裂隙网络模型,在模型中生成裂隙,获取模拟岩体中的裂隙分布,在ArcGIS软件中采用盒维数法计算得到裂隙图像的分形维数为1.1639。然后研究当环单元模型中裂隙分布不同时,裂隙数量与分形维数之间的关系及裂隙数量与渗透系数之间的关系,从而研究得到分形维数与渗透系数之间为二阶线性变化的关系。(2)将裂隙模型中的裂隙圆盘划分网格,生成节点和单元,建立三维结构面单元模型。设置水头边界等参数后,利用有限元方法进行渗流计算,得到面单元模型的渗透张量,并将结果与环单元模型计算所得渗透张量进行对比,计算两者之间的误差,可知其主渗透系数基本相同,主渗透方向相差均值为30°左右。证明采用环单元模型进行渗流计算时,计算规模缩小,结果准确。(3)渗透椭球是直观表示渗透张量的一种图形化方法,三维模型中,根据渗透张量能否在空间直角坐标系中构成渗透椭球可以判断渗透张量的确定性。本文根据面单元模型计算得出的渗透张量生成渗透椭球,并与环单元模型的渗透椭球进行比较,可以看出两个渗透椭球基本重合。

李牧阳[6](2020)在《甘肃北山预选区新场地段岩体结构面特征研究及其应用》文中认为全球核能源的的开发利用,在给人类带来极大便利的同时,其所产生的大量高水平放射性废物也给人类的生存环境带来巨大的安全隐患,“深地质处置”是目前最具前景的高放废物安全处置方式之一。甘肃北山预选区作为我国的五大地质处置预选区之一,随着预选区重点地段筛选和候选场址比选的需要,一些关键性的水文地质问题亟待需要解决。新场地段为甘肃北山预选区处置库重点区域,其围岩主体是花岗岩,具孔隙度低、致密性好、含水率低的特点。但花岗岩体中错综复杂地质结构面的存在,使得围岩中相互连通的节理裂隙构成了高放废物中核素伴随地下水迁移的优势路径。本论文重点围绕花岗岩岩体中结构面发育分布规律以及流体在裂隙岩体中的渗流特性开展研究。在新场地段中部BS32、BS36和BS39钻孔周围4km2范围布置测点50组进行结构面调查,使用等面积赤平投影法并结合Dips软件确定了新场地段中部发育有4组优势节理:279°∠79°、98°∠76°、227°∠79°和36°∠76。利用圆形窗口法获得了4组优势节理平均迹长:500.1764mm、520.6401mm、394.8174mm和407.5427mm;节理面密度值:6.15333m-2、7.94875m-2、3.67241 m-2和4.73334 m-2。将上述得到的优势组节理几何特征参数统计后并以概率密度函数分析各参数分布规律,发现其倾向、倾角呈正态分布特征,迹长呈对数正态分布特征。采用Monte-Carlo法生成符合倾向、倾角、迹长概率分布形式的数组,编写结构面三维网络模型程序并对其进行可视化表达。在对钻孔裂隙岩体渗透特征分析之前,以相关系数和结构面密度为指标对BS32、BS36和BS39钻孔进行定量均质区划分,最终将BS32钻孔划分为[20m90m]、[150m220m]、[270m380m]、[410m470m]和[500m600m]五个区间;BS36钻孔划分为[20m90m]、[150m220m]、[270m380m]、[410m470m]和[500m600m]五个区间;BS39钻孔划分为[140m205m]、[240m350m]、[350m400m]、[400m450m]、[450m470m]和[470m550m]六个区间。在此基础上,对钻孔各个区段统计分析裂隙几何特征参数(产状、隙宽、迹长),根据渗透张量理论得到钻孔不同埋深裂隙岩体渗透性大小及渗透主方向,钻孔整体综合渗透系数处于10-13—10-8数量级范围。并与现场水力试验结果相比较,结果表明随着钻孔埋深增大,BS32、BS36和BS39钻孔综合渗透系数呈现负指数规律逐渐减小,符合裂隙岩体渗流一般性规律。

王鑫永[7](2020)在《裂隙岩体渗透性分析的细化管网模型及其应用研究》文中提出随着核能源在我国的迅速发展,高放核废料的妥善处置已日渐成为核安全及环境保护领域的关键问题之一。目前,高放核废料经封存埋置于地底处置库已被视为一种安全且行之有效的方法,同时地下实验室也被作为开发和验证高放废物地质处置技术、评价场址适宜性的关键设施。本文以我国西北某地核废料实验室场址裂隙花岗岩体渗透性为研究目标,编译三维渗流分析程序TPMFLOW。通过在现场实测岩体露头数据,经参数统计分析,应用程序进行三维离散裂隙网络模型建模、优化及模型修正。分别采用程序等效管网模型模块及沟槽流管网模型(TPM)模块进行计算,通过两种管网模型探讨研究场址均质区Ⅰ~Ⅵ的表征单元体尺度及渗透张量参数,最后应用有限元软件建模初步预测了该区域的较大场址范围流体渗流特征。研究工作及相应成果归纳如下:(1)通过在现场的近景摄影测量工作结合三维点云模型重建技术得到区域结构面特征参数,应用程序TPMFLOW进行圆盘形三维离散裂隙网络模型的随机建模,并进行直径修正、体密度修正以及深度修正,以排除理论公式计算裂隙直径、体密度的误差,更贴合现场钻孔结构面数据。最后进行模型的优化工作,提高密集型裂隙模型计算效率。(2)应用修正后裂隙模型生成等效管网模型,将三维离散裂隙网络等效为圆形变截面管单元,计算节点水头分布及管单元流速分布并进行可视化。最后提取出均质区Ⅰ~Ⅳ的表征单元体尺度与渗透张量结果并可视化,得到计算结果基本符合预期:模型REⅤ尺度与典型迹长大致比值为7~11倍;从整体来看,靠近断裂带F31~F34的均质区Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ渗透性均较高,而其余均质区渗透张量数量级基本保持在10-10 m/s~10-11m/s左右。(3)为更好地还原裂隙间渗流的“假想沟槽流”特征,提出一种沟槽流管网模型TPM,模型采用自建的管单元流量分配原理以及流量重分配原理,将各管单元承担的流量流域分配、重分配步骤等效为导水系数的增减过程,以此构成理论基础。应用此模型预测了均质区Ⅰ~Ⅳ的渗透张量分布情况并进行可视化,结果表明沟槽流管网模型计算结果在数值上大部分略大于等效管网模型情况,但两者空间方向渗透性强弱趋势基本一致,且前者计算的空间方向渗透系数不规则体相对较光滑,更符合空间渗透性变化的一般规律;均质区Ⅲ-1、Ⅲ-2及Ⅲ-3应用该模型的渗透系数预测结果与地研院现场钻孔实测数据相比,在数量级上基本一致。(4)应用各均质区等效渗透张量参数等数据建立有限元模型,对周边区域大场址的渗流特性进行初步分析及预测,发现该模型在第一种边界条件下表现为越接近断裂带的均质区其整体渗流速度越大,且与介质的渗透张量参数密切相关;此边界条件下除了均质区Ⅱ内渗流朝向为向北以外,研究场址区域模型整体渗流方向为断裂带F31、F34流向F33方向,该渗流方向上的模型等效渗透系数数量级也较小,渗透性规律基本符合预期。总体来讲,该区域渗透性不强,适宜作为核废料处置库及地下实验室建址的预选区。

杨帆[8](2020)在《泄洪雾化对如美水电站泄水口边坡稳定性的影响研究》文中研究表明如美水电站位于澜沧江上游河段,澜沧江最大年均流量大约有676m3/s,拥有理想的水电工程建设条件。但拟建如美水电站坝址区的地质构造相当复杂,边坡岩体的卸荷现象也非常的严重,泄水口边坡泄洪雾化条件下的渗流场的变化可能会对边坡稳定性造成影响。研究雾化降雨对边坡稳定性的影响,以及泄洪雾化过程中边坡稳定性的变化规律,对于泄洪雾化引起的边坡失稳的预测及防治具有一定的借鉴意义。从实地调查结果可以看出,泄水口边坡岩体受到了强烈的风化作用,而且卸荷现象也比较严重,同时发育有大量崩塌堆积,在岸坡坡脚和岸坡部分缓坡区域较多。考虑到以上不利条件,随着泄洪雾化的作用,沿岸的水文地质条件会进一步发生显着的改变,导致边坡的稳定性也相应的发生强烈变化。本文以西藏如美水电站泄水口边坡为对象,遵循现场调研-工程地质条件分析-变形机制分析-雾化雨边坡渗流场-应力场分析-稳定性定量评价的思路,运用了数值模拟的方法分析了雾化雨对边坡稳定性的影响,得到了以下几个方面的研究成果:(1)对泄水口边坡结构面进行分级,并通过现场调查发现泄水口边坡存在Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级结构面,并进一步对结构面发育特征进行详尽的分析,得出了各类结构面的优势产状。(2)基于BQ法的岩体质量分级,将泄水口边坡的岩体质量等级分为了Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级四类。(3)据平硐内各类结构面的出露情况,运用窗口法计算得出岩体结构面的平均连通率为36.3%,对如美水电站泄水口边坡岩体强度参数的折减计算有一定参考价值。(4)在钻孔压水试验的基础上,对研究区岩体的渗透特性进行了研究,将泄水口边坡岩体按渗透性等级划分为微透水、弱透水,并进一步分析了其分布规律。(5)运用渗流Seep计算软件对边坡在雾化雨条件下进行渗流计算,得出了边坡在各工况下地下水浸润线及孔隙水压力的等值线的变化特征,探求雾化雨条件下对泄水口边坡渗流场的影响。(6)在边坡岩体结构特征分析的基础上,进一步分析泄水口边坡开挖前和开挖后可能存在的潜在滑动面;并对开挖前与开挖后及不同工况条件下的稳定性进行计算,发现雾化雨过程中边坡的稳定性降低明显,当雾化雨停止后稳定性又有所回升,雾化雨对开挖后边坡的稳定性影响会比天然边坡更大,已经处于失稳的状态。(7)运用三维数值模拟方法,计算了天然边坡和开挖边坡的稳定性,考虑了雾化雨对边坡的影响,分别对边坡进行了稳定性分析,对开挖边坡在支护情况下的整体稳定性进行评价,发现支护后边坡的稳定性能够在雾化雨情况下保持基本稳定状态,并建议可以考虑加大支护的强度。

李朋伟[9](2020)在《班达水电站中坝址右岸边坡蓄水稳定性研究》文中进行了进一步梳理边坡稳定性长期以来始终都是水利水电工程最关注的问题,其中水对边坡的稳定性影响不容忽视。在水库的运营或蓄水阶段,水位的变化对于边坡的稳定性有其至关重要的影响,可以说水位的改变对于岸坡的稳定性起着控制性作用。中坝址地理位置处于色汝小河上游0.6km左右,坝址区拥有顺直的河道,并且在河流枯水期时期,坝址河流高程为2892m,河水面宽度为40m~90m,水深程度一般,大致范围为5m~10m;而在正常蓄水后的蓄水位为3054m,此时河水面宽范围为400m~440m。通过中坝址右岸的工程地质条件、岩体结构面发育特征、岩体质量等级以及通过试验所得的各类岩体的物理力学性质参数等的调查研究的基础上,运用数值模拟对天然条件下和蓄水条件下的边坡渗流场、应力场变化,对其边坡的稳定性进行分析。研究成果主要为以下几个方面:(1)中坝址右岸边坡原生结构面、构造结构面和浅表生结构面较为发育,使得中坝址右岸边坡的岩体结构比较复杂。同时根据野外地质调查,参照相关的规范将研究区按照岩体结构、岩体结构面、岩体质量进行分级分类:研究区的岩体结构分四类,分别为散体-碎裂结构;碎裂-块裂结构;镶嵌-次块状结构;次块状-块状结构;研究区岩体结构面分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级,并进一步分析三类结构面的发育特征;研究区的边坡岩体质量按照BQ法进行评价,岩体质量可以分为四大类:分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ,其中强风化岩体和强蚀变岩体属于Ⅴ类。(2)根据各平硐的总体风化特征可以发现:研究区大部分岩体的风化特性较强,也不乏有强风化段,但弱上风化带中高程、高高程的厚度均大于100m;在高程方向上岩体的风化程度与高程的增加呈现出同向加强,随距坡表距离的增加,在水平方向上风化程度递减。根据各平硐的卸荷裂隙发育情况,分为强卸荷、弱卸荷、未卸荷,同时在坡表位置的卸荷程度明显更强。(3)运用数值模拟Geo Studio中Seep模块,计算了三个剖面在不同蓄水速度条件下,不同高程的浸润线和孔隙水压力变化情况。结果表明:坡体内部的浸润线和孔隙水压力表现出一定的滞后性,同时蓄水速度越快,滞后性越显着。另外孔隙水压力在坡体坡表附近,出现了负压力,向坡体前缘的方向。(4)运用有限元软件Geo Studio中Sigma模块,分析库水位上升条件下的渗流场与应力场变化特征。结果表明:由于水位的上升,应力应场发生了不同程度的变化,最大主应力、最小主应力、剪应力等值线分布图变密,数值有所变大,同时坡表碎裂松动岩体产生了一定的位移。(5)根据边坡失稳破坏模式可能存在的潜在滑动面,运用刚体极限平衡法计算潜在滑动面在不同高程不同蓄水速度条件下,稳定性系数总体表现为先下降后上升。同时在天然状态下,潜在滑动面处于稳定或基本稳定状态,由于水位的上升,一些潜在滑动面的稳定性系数出现了不同程度的折减,有发生局部失稳的可能。(6)运用FLAC3D三维数值模拟方法,分析边坡在天然和蓄水条件下的整体稳定性,对于天然工况,在计算蓄水工况下边坡的最大主应力、最小主应力、位移场及剪应变增量的结果表明,最大主应力值增大,最小主应力在坡表碎裂松动岩体表现为拉应力,位移值扩大数倍,同时B-B’剖面剪应变增量几乎已经贯通,有发生失稳的可能。

陈南南[10](2020)在《峨汉高速公路廖山隧道岩溶发育规律及溶蚀发展趋势研究》文中进行了进一步梳理我国西南地区岩溶面积高达75.5万km2,巨厚连片分布的可溶岩地层为岩溶发育创造了优越条件。近年来随着川东地区交通体系的日趋完善,路网逐步向川西山岭地区延伸,一大批“长大深埋”隧道相继建设。复杂的岩溶地质给工程建设带来了极大困难,涌水突泥、岩溶塌陷等岩溶灾害频发。鉴于此,本文依托“复杂地质条件下隧道围岩溶蚀精细探测、发育规律与发展趋势及隧道结构安全保障技术”科研课题,采用地质调查、室内试验、理论分析、数值仿真相结合的研究方法,针对峨汉高速岩溶发育较典型的廖山隧道开展岩溶发育规律及溶蚀发展趋势研究,主要研究工作及相应成果如下:(1)基于隧址区岩溶地质环境调查与隧道开挖揭示,系统分析了岩溶发育特征、发育规律及相关控制因素,发现在地形地貌、地层岩性、岩层产状、地质构造及水文地质特征等众多控溶因素的共同作用下,隧道岩溶显示出多尺度、多样化的发育特征,呈现选择性、方向性、分层性、不均匀性以及系统连贯发育等规律;地层岩性与水文地质条件是廖山隧道岩溶发育的基础,地质构造特征(璧山庙向斜)是控制廖山隧道岩溶发育特征的关键因素。(2)基于可溶岩静态溶蚀试验、岩溶水质分析、岩石矿物成分分析和扫描电镜试验,初步探究了不同工况条件下碳酸盐岩的溶蚀速率特征和溶蚀过程的微观结构变化,结果表明:试验条件下(20℃、1atm、PH≈5.30、静态溶蚀)碳酸盐岩溶蚀速率介于10-5~10-3cm?d-1之间(灰岩溶蚀速率约为3.48 mm?a-1、白云质灰岩溶蚀速率约为1.57 mm?a-1、钙质泥岩溶蚀速率约为0.90 mm?a-1);溶蚀速率与PH值及白云石含量呈负相关,与方解石含量呈正相关;中性盐溶液与碱性环境对灰岩溶蚀起抑制作用;碳酸盐岩具有沿矿物成分、岩石微结构选择性溶蚀的特点。(3)利用数理统计方法构建了隧址区裂隙岩体随机结构面定量网络模型,运用有限元软件COMSOL Multiphysics建立了裂隙岩体渗流传质耦合模型,结果表明:优势裂隙网络内发生以化学溶蚀-机械侵蚀作用为主的强烈岩溶现象,推测形成溶蚀通道等岩溶形态;地下水动力条件较差区域则发生以扩散溶蚀作用为主的缓慢岩溶现象,推测形成溶洞、溶蚀带等局部岩溶形态;预测隧址区裂隙岩体在岩溶水流100年持续作用下,灰岩优势裂隙开度拓展至38.7 cm、白云质灰岩优势裂隙开度拓展至17.5 cm、钙质泥岩优势裂隙开度拓展至10 cm。

二、岩体结构面渗流研究现状(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:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(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。

三、岩体结构面渗流研究现状(论文提纲范文)

(1)考虑基岩裂隙网络的重力坝深层抗滑稳定体系可靠度研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状及发展动态
        1.2.1 重力坝深层抗滑稳定可靠度的研究现状
        1.2.2 岩体节理裂隙网络的研究现状
    1.3 本文研究内容
2 结构可靠度基本理论和计算方法
    2.1 结构随机可靠度基本概念
        2.1.1 结构分析中的不确定性及设计中的随机变量
        2.1.2 结构的极限状态和功能函数
        2.1.3 单失效模式结构可靠度基本概念和计算原理
        2.1.4 结构体系可靠度基本概念和计算原理
    2.2 结构体系可靠度中的相关性问题
        2.2.1 随机变量间的相关性
        2.2.2 失效模式间的相关性
    2.3 结构体系可靠度分析方法
        2.3.1 结构体系及可靠度
        2.3.2 结构体系可靠度计算的蒙特卡罗法
        2.3.3 界限法
    2.4 重力坝坝基整体稳定可靠度分析极限状态方程的确立
3 基于基岩裂隙网络的危险滑移路径识别及参数确定
    3.1 节理裂隙的几何及力学参数
    3.2 坝基岩体随机裂隙网络图的模拟
        3.2.1 建立随机裂隙网络模型的蒙特卡罗裂隙网络模拟原理
        3.2.2 随机裂隙网络的计算机模拟
    3.3 岩体结构面连通率的计算
        3.3.1 遗传算法的基本概念与术语
        3.3.2 适应度函数及控制参数的确定
        3.3.3 遗传算子
        3.3.4 遗传算法运算流程
        3.3.5 裂隙与岩桥的破坏机制及破坏形式
        3.3.6 裂隙岩体的综合抗剪强度
        3.3.7 渗流对裂隙岩体力学性质的影响
    3.4 基于裂隙网络模型的危险滑移路径搜索的算例分析
    3.5 本章小结
4 基于基岩裂隙网络的重力坝深层抗滑稳定可靠度分析
    4.1 工程算例
    4.2 基于坝基岩体随机裂隙网络的生成
    4.3 遗传算法搜索危险滑移路径
        4.3.1 剪切带的确定
        4.3.2 搜索危险滑移路径
    4.4 危险滑移路径综合抗剪强度参数的确定
    4.5 重力坝深层抗滑稳定单失效模式可靠度分析
        4.5.1 计算参数与方案
        4.5.2 单失效模式可靠指标计算
    4.6 本章小结
5 重力坝深层抗滑稳定体系可靠度分析
    5.1 失效模式间的相关性
    5.2 体系可靠度计算
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(2)高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 绪论
    2.1 高海拔寒区岩体室内岩石力学试验研究现状
        2.1.1 静态试验研究
        2.1.2 动态试验研究
    2.2 边坡物理相似模型试验研究现状
    2.3 高海拔寒区岩体结构数值模拟研究现状
    2.4 高海拔寒区岩质边坡变形破坏原位监测研究现状
        2.4.1 声发射(AE)监测
        2.4.2 遥感监测技术
        2.4.3 其他原位监测试验
    2.5 高海拔寒区岩质边坡失稳机理研究现状
        2.5.1 结构面劣化机理
        2.5.2 岩体结构变异机理
        2.5.3 稳定性评价方法
    2.6 问题的提出
    2.7 研究内容及技术路线
        2.7.1 主要研究内容
        2.7.2 主要研究方法
        2.7.3 技术路线
3 备战铁矿工程地质概况与岩体赋存特征
    3.1 工程背景
        3.1.1 工程概况
        3.1.2 区域地质
    3.2 矿区及矿床地质特征
        3.2.1 矿区地层
        3.2.2 矿区构造
        3.2.3 水文地质
    3.3 岩石力学参数
    3.4 本章小结
4 冻融循环条件下凝灰岩静态力学特性研究
    4.1 不同应力路径下的单轴压缩试验
        4.1.1 试验方法
        4.1.2 岩石的冻融损伤特性
        4.1.3 单轴压缩岩石力学特性
        4.1.4 凝灰岩声发射特性
        4.1.5 凝灰岩的损伤本构关系
    4.2 常规三轴加载试验
        4.2.1 试验方案
        4.2.2 应力应变规律分析
        4.2.3 岩石变形规律分析
        4.2.4 岩石破裂特征分析
    4.3 轴向应力恒定的匀速卸围压试验
        4.3.1 试验方案
        4.3.2 轴向压力恒定的匀速卸载围压试验
        4.3.3 卸荷路径下的岩石破裂特征分析
    4.4 多级循环荷载试验
        4.4.1 试验方案
        4.4.2 应力应变响应机制分析
        4.4.3 变形及破坏特征分析
    4.5 不同应力路径下破坏规律及机理分析
    4.6 本章小结
5 频繁冲击荷载下冻融凝灰岩动态力学特性研究
    5.1 试验材料和方法
        5.1.1 试样制备
        5.1.2 试验仪器与方法
    5.2 力学特性结果分析
        5.2.1 动态应力-应变曲线特征
        5.2.2 峰值应力特征
        5.2.3 峰值应变特征
        5.2.4 动态弹性模量特征
    5.3 变形与破坏特征分析
        5.3.1 平均应变率特征
        5.3.2 频繁冲击后的破坏模式
    5.4 冻融循环与冲击荷载作用下的损伤分析
    5.5 本章小结
6 挂帮矿边坡在露天爆破振动下的响应研究
    6.1 高寒边坡爆破振动波实测
        6.1.1 工程概况
        6.1.2 爆破测振
    6.2 边坡爆破振动稳定性数值模拟
        6.2.1 建立模型
        6.2.2 结果及分析
    6.3 本章小结
7 岩体冻融损伤劣化模型
    7.1 挂帮矿边坡结构面智能识别
        7.1.1 获取点云数据
        7.1.2 岩体结构面智能识别
        7.1.3 获取结构面信息
        7.1.4 结构面信息统计
    7.2 考虑冻融劣化的霍克-布朗修正模型
        7.2.1 霍克-布朗准则方程
        7.2.2 适用于高寒岩体的霍克-布朗强度准则
    7.3 本章小结
8 高寒边坡多场耦合时效致灾演化过程数值模拟研究
    8.1 岩体温度-渗流-应力耦合方程的建立
        8.1.1 温度场控制方程
        8.1.2 渗流场控制方程
        8.1.3 应力场控制方程
        8.1.4 考虑相变问题
    8.2 备战铁矿边坡稳定性分析
        8.2.1 建立多场耦合数值模型
        8.2.2 多场耦合作用下挂帮矿开采的结果与分析
        8.2.3 冻融循环对挂帮矿边坡的影响分析
    8.3 本章小结
9 结论与展望
    9.1 结论
    9.2 创新点
    9.3 展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(3)烟台某地下水封洞库裂隙岩体结构面对围岩稳定性及水封条件影响研究(论文提纲范文)

作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题依据与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地下水封洞库发展
        1.2.2 裂隙渗流国内外研究现状
        1.2.3 水封洞库围岩稳定性研究现状
        1.2.4 水封洞库围岩水封条件研究现状
        1.2.5 小结
    1.3 创新点
    1.4 技术路线
第二章 工程区域概况
    2.1 地理及交通状况
    2.2 场区工程地质条件
        2.2.1 岩体的类型及其工程性质
        2.2.2 地形地貌
        2.2.3 地质构造
        2.2.4 新构造运动、地震及不良地质作用
        2.2.5 水文地质条件
第三章 基于少量钻孔的岩体结构面三维空间分布特征研究
    3.1 结构面采样基本原理
        3.1.1 结构面采样的对象选择
        3.1.2 岩体结构面采样方法
        3.1.3 岩体结构面采样方法改进
    3.2 结构面样本数据筛选及分组
        3.2.1 样本筛选
        3.2.2 结构面分组
    3.3 结构面三维网络模拟
        3.3.1 结构面三维网络模型建立
        3.3.2 结构面三维网络模型分析
    3.4 岩体质量分级
        3.4.1 初步判断
        3.4.2 BQ法岩体质量分级
    3.5 小结
第四章 基于结构面参数的水力学参数综合模型研究
    4.1 裂隙岩体渗透系数的理论基础
    4.2 结构面参数选取
    4.3 模型建立
        4.3.1 粗糙度获取
        4.3.2 隙宽获取
        4.3.3 倾角获取
    4.4 裂隙渗流室内试验模型
    4.5 钻孔压水试验及其模型建立
        4.5.1 钻孔压水试验
        4.5.2 钻孔压水试验结果分析
    4.6 数据分析
        4.6.1 计算渗透系数与实测值的对比分析
        4.6.2 渗透系数变化趋势分析
    4.7 小结
第五章 水封洞库洞室围岩稳定性研究
    5.1 水封洞库洞室建模特征剖面选择
    5.2 水封洞库整体稳定性分析
        5.2.1 模型建立
        5.2.2 模型边界条件
        5.2.3 模型参数选取
        5.2.4 水封洞库整体稳定性分析
    5.3 含裂隙情况下的围岩稳定性
        5.3.1 地下水封洞库区域潜在危险裂隙选取
        5.3.2 含裂隙情况下围岩稳定性分析
        5.3.3 含裂隙与无裂隙情况下围岩稳定性对比分析
    5.4 基于优势结构面地下洞库局部块体稳定性分析
        5.4.1 块体稳定性计算的基本理论
        5.4.2 优势结构面及参数选取
        5.4.3 局部块体稳定性分析
    5.5 小结
第六章 不同情况下的水封洞库水封条件研究
    6.1 地下水封洞库水封条件评价指标
    6.2 评价指标的估算
    6.3 地下水封洞库水文地质模型
        6.3.1 地下水流数学模型
        6.3.2 模型基本设置
        6.3.3 模型边界条件
        6.3.4 模型参数选取
    6.4 地下水封洞库水封条件评价
        6.4.1 运营中水头分布
        6.4.2 开挖中水头分布
    6.5 含裂隙情况下地下洞库水封条件评价
    6.6 小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录1 九目山库址区工程地质图
附录2 九目山库址区水文地质图
附录3 物理力学试验结果汇总表

(4)如美水电站坝基岩体渗流及防渗范围分析研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 工程概况
    1.2 选题依据及研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 裂隙岩体渗透性研究现状
        1.3.2 岩体渗透结构研究现状
        1.3.3 坝基渗漏与防渗的研究现状
        1.3.4 地下水数值模拟研究现状
    1.4 研究内容、研究思路及技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 研究思路及技术路线
第2章 坝址区工程地质环境条件
    2.1 自然地理
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 气象水文
    2.2 区域地质特征
        2.2.1 区域地貌
        2.2.2 区域构造及地震
    2.3 坝址区工程地质条件
        2.3.1 地形地貌
        2.3.2 地层岩性
        2.3.3 坝区地质构造
        2.3.4 水文地质条件
        2.3.5 物理地质现象
    2.4 小结
第3章 坝基岩体结构及渗透结构特征
    3.1 坝址区结构面规模分级
    3.2 坝址区Ⅲ级和Ⅳ级结构面发育特征
        3.2.1 Ⅲ级结构面发育特征
        3.2.2 Ⅳ级结构面发育特征
    3.3 坝址区Ⅴ级结构面发育特征
        3.3.1 左岸陡倾裂隙发育特征
        3.3.2 右岸陡倾裂隙发育特征
    3.4 坝基岩体结构特征
        3.4.1 左岸坝基岩体结构特征
        3.4.2 右岸坝基岩体结构特征
    3.5 岩体渗透结构类型及其特征
        3.5.1 岩体渗透结构类型定义
        3.5.2 如美不同卸荷带的渗透结构类型及其渗流性
    3.6 小结
第4章 坝基岩体渗透特性研究
    4.1 坝基岩体压水试验成果分析
        4.1.1 常规压水试验
        4.1.2 高压压水试验
    4.2 裂隙岩体渗透系数张量研究
        4.2.1 裂隙岩体渗透系数张量计算原理
        4.2.2 坝基岩体渗透张量计算
    4.3 渗透系数的综合选取
    4.4 小结
第5章 坝址区渗流场三维数值模拟
    5.1 计算模型的建立
        5.1.1 模型范围的确定
        5.1.2 模型介质类型及参数
        5.1.3 模型计算单元与边界条件概化
        5.1.4 模型的空间离散
    5.2 模拟方案及模型验证
        5.2.1 模拟方案
        5.2.2 模型验证
    5.3 不同工况下的模拟对比分析
        5.3.1 天然渗流场分析
        5.3.2 水库蓄水条件下渗流场分析
        5.3.3 水库蓄水+防渗帷幕工况下渗流场分析
    5.4 坝基岩体渗漏量预测与评价
    5.5 小结
第6章 坝基防渗范围分析与评价
    6.1 防渗标准的确定
    6.2 帷幕的设计要求
    6.3 如美坝基防渗帷幕范围分析
    6.4 小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果

(5)三维裂隙网络面单元与环单元确定渗透张量的比较研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 岩体裂隙分形研究现状
        1.2.2 裂隙渗流研究现状
    1.3 裂隙岩体渗流计算模型
        1.3.1 裂隙岩体渗流模型
        1.3.2 渗透张量计算方法
    1.4 问题的提出及主要研究内容
        1.4.1 问题的提出
        1.4.2 本文主要研究内容
第2章 岩体三维结构面网络的计算机模拟
    2.1 蒙特卡罗法的基本原理
    2.2 Baecher三维网络模拟模型
    2.3 岩体三维裂隙网络的生成
        2.3.1 裂隙构成参数及随机数产生方法
        2.3.2 裂隙位置随机生成
        2.3.3 裂隙大小随机生成
        2.3.4 裂隙产状随机生成
    2.4 本章小结
第3章 岩体裂隙的分形分析
    3.1 分形理论概述
        3.1.1 分形的概念及定义
        3.1.2 分形图形的典型图例
        3.1.3 分形几何的基本性质
    3.2 分形维数的介绍
        3.2.1 分形维数的基本概念
        3.2.2 分形维数的计算方法
    3.3 岩体裂隙分布的分形指标
    3.4 三维网络模型裂隙分维值的获取方法
    3.5 圆盘直径高阶矩分布模型下的裂隙分形
        3.5.1 试验模型
        3.5.2 获取裂隙分布图
        3.5.3 图像预处理
        3.5.4 裂隙特征指标计算
    3.6 裂隙数量与分形维数之间的关系
    3.7 本章小结
第4章 空间三维面单元模型渗流计算
    4.1 引言
    4.2 三维面单元模型介绍
    4.3 渗流计算方法
        4.3.1 基本概念
        4.3.2 渗透张量的求解方法
    4.4 渗流实例计算
        4.4.1 环单元模型计算渗透张量
        4.4.2 面单元模型计算渗透张量
        4.4.3 面单元模型与环单元模型计算结果分析
    4.5 本章小结
第5章 面单元模型与环单元模型的对比分析
    5.1 渗透椭球的应用
        5.1.1 渗透椭球生成的理论原理
        5.1.2 渗透椭球的生成
    5.2 面单元模型渗透椭球与环单元渗透椭球的对比分析
    5.3 岩体裂隙分形维数与渗透系数的关系
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢

(6)甘肃北山预选区新场地段岩体结构面特征研究及其应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 引言
    1.1 选题依据、项目依托及研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 技术路线
    1.4 主要成果与认识
2 区域概况及野外调查
    2.1 区域概况
    2.2 岩体结构面野外调查
3 岩体结构面几何特征统计
    3.1 结构面优势组划分
    3.2 优势产状概率统计分析
    3.3 平均迹长和中点面密度
4 钻孔纵向均质区划分研究
    4.1 均质区划分理论
    4.2 数据前处理
    4.3 多参数岩体结构统计均质区划分
5 钻孔结构面几何特征统计
    5.1 钻孔裂隙产状统计
    5.2 钻孔裂隙间距统计
    5.3 钻孔裂隙隙宽统计
6 钻孔岩体结构面渗流分析
    6.1 岩体渗透张量计算
    6.2 渗透张量主值与主渗透方向求解
    6.3 钻孔裂隙岩体渗透系数张量计算
7 岩体结构面三维网络模拟
    7.1 结构面产状及其概率模型
    7.2 结构面迹长及大小分布研究
    7.3 结构面密度及模拟
    7.4 岩体结构面三维网络模拟
8 结论与展望
    8.1 主要结论
    8.2 展望
致谢
参考文献
附录
    个人简介

(7)裂隙岩体渗透性分析的细化管网模型及其应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高放废物地质处置研究现状
        1.2.2 岩体裂隙特征参数研究现状
        1.2.3 裂隙岩体渗流建模及计算研究现状
    1.3 论文主要研究内容、方法及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法及技术路线
2 基于摄影测量方法统计数据的岩体结构面三维建模及修正
    2.1 数字近景摄影测量方法
    2.2 岩体三维离散裂隙网络模型特征参数
        2.2.1 裂隙空间位置参数
        2.2.2 裂隙尺寸参数
        2.2.3 裂隙产状参数
        2.2.4 裂隙张开度参数
    2.3 岩体结构面三维模型参数修正
        2.3.1 直径修正与体密度修正
        2.3.2 缓倾角组深度修正
    2.4 三维离散裂隙网络模型的生成及优化
        2.4.1 三维离散裂隙网络模型生成
        2.4.2 用于渗流计算的离散裂隙网络模型优化
    2.5 本章小结
3 结构面网络等效管网模型的建立及渗流分析
    3.1 渗流管道模拟与模型渗流计算基本原理
        3.1.1 渗流管道模拟基本原理
        3.1.2 渗流计算基本原理
    3.2 等效管网模型生成及原始模型优化
    3.3 等效管网模型的渗流分析实例
        3.3.1 渗流关键路径识别
        3.3.2 研究区域渗流计算结果
    3.4 宏观尺度岩体表征单元体确定及渗透张量计算
        3.4.1 基本原理
        3.4.2 分析实例及部分均质区综合计算结果
    3.5 本章小结
4 细化沟槽流管网模型TPM的建立及渗流分析
    4.1 TPM管网模拟理论基础建立
        4.1.1 TPM渗流管道模拟理论的构建
        4.1.2 TPM模型渗流计算基本原理
    4.2 基于TPM的渗流特性分析实例
        4.2.1 分析实例
        4.2.2 TPM计算再分配功能
        4.2.3 沟槽流特征显示与比较
    4.3 基于TPM的均质区Ⅰ~Ⅳ渗透张量计算结果分析与验证
        4.3.1 计算结果分析
        4.3.2 计算结果验证
    4.4 本章小结
5 场址区渗流特性有限元研究
    5.1 有限元模型建立
        5.1.1 几何参数
        5.1.2 应用REV等效渗透张量均质化模型
        5.1.3 模型约束及边界条件
    5.2 场址区渗流特性预测
        5.2.1 孔压计算结果(POR)及模型初步验证
        5.2.2 渗流等效流速计算结果(FLVEL)
        5.2.3 变换边界条件下的渗流计算结果
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(8)泄洪雾化对如美水电站泄水口边坡稳定性的影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 雾化降雨对边坡稳定性影响研究现状
        1.2.2 边坡渗流研究现状
        1.2.3 边坡稳定性研究现状
        1.2.4 如美水电站研究现状
    1.3 研究内容、思路与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 区域地质背景及泄水口边坡工程地质条件
    2.1 区域地质背景
        2.1.1 区域地形地貌
        2.1.2 区域地质构造
        2.1.3 区内新构造运动及地震
    2.2 泄水口边坡工程地质条件
        2.2.1 地形地貌
        2.2.2 地层岩性
        2.2.3 地质构造
        2.2.4 水文地质条件
        2.2.5 不良地质现象
第3章 泄水口边坡岩体结构特征
    3.1 岩体结构面类型
        3.1.1 原生结构面
        3.1.2 构造结构面
        3.1.3 浅表生结构面
    3.2 岩体结构面的工程地质分级
        3.2.1 Ⅰ级结构面
        3.2.2 Ⅱ级结构面
        3.2.3 Ⅲ级结构面
        3.2.4 Ⅳ级结构面
        3.2.5 Ⅴ级结构面
    3.3 研究区结构面的连通率
    3.4 BQ法的岩体质量分级体系
    3.5 基于BQ法的岩体质量分级
    3.6 小结
第4章 雾化雨对泄水口边坡渗流场影响研究
    4.1 研究区边坡岩体参数取值
        4.1.1 物理力学试验
        4.1.2 岩体物理力学参数建议值
    4.2 岩体渗透特性研究
    4.3 边坡二维渗流场分析
        4.3.1 泄洪雾化雨强度及范围预测
        4.3.2 二维渗流计算原理
        4.3.3 计算剖面及工况
        4.3.4 计算模型及边界条件
        4.3.5 计算结果分析
    4.4 小结
第5章 雾化雨条件下边坡稳定性分析
    5.1 极限平衡法边坡稳定性分析
        5.1.1 边坡失稳破坏模式分析
        5.1.2 计算工况及参数
        5.1.3 计算结果分析
    5.2 边坡稳定性三维数值模拟分析
        5.2.1 计算模型的建立及岩体参数
        5.2.2 天然情况下稳定性分析
        5.2.3 开挖后稳定性分析
        5.2.4 雾化雨情况下稳定性分析
    5.3 边坡支护选择
        5.3.1 支护后雾化雨情况下稳定性分析
    5.4 小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

(9)班达水电站中坝址右岸边坡蓄水稳定性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 边坡渗流研究现状
        1.2.2 水位升降下的边坡稳定性研究现状
        1.2.3 边坡稳定性分析方法的研究现状
    1.3 研究内容、思路与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 区域地质背景及中坝址右岸工程地质条件
    2.1 区域地质背景
        2.1.1 区域地形地貌
        2.1.2 区域地质构造
        2.1.3 区域地震活动
    2.2 中坝址右岸工程地质条件
        2.2.1 地形地貌
        2.2.2 地层岩性
        2.2.3 地质构造
        2.2.4 水文地质条件
        2.2.5 不良地质现象
第3章 中坝址右岸边坡岩体结构特征
    3.1 岩体结构面类型
    3.2 岩体结构面分级
        3.2.1 Ⅲ级结构面发育特征
        3.2.2 Ⅳ级结构面发育特征
        3.2.3 Ⅴ级结构面发育特征
    3.3 岩体风化及卸荷特征
        3.3.1 风化特征
        3.3.2 卸荷特征
    3.4 研究区结构面的连通率
    3.5 研究区岩体结构分类
    3.6 基于BQ法的岩体质量分级
    3.7 小结
第4章 蓄水对中坝址右岸边坡渗流-应力耦合分析
    4.1 研究区边坡岩体参数取值
        4.1.1 物理力学试验
        4.1.2 岩体物理力学参数建议值
    4.2 岩体渗透特性研究
    4.3 边坡渗流模型
        4.3.1 计算剖面及工况
        4.3.3 计算模型及边界条件
    4.4 蓄水条件下渗流场模拟
        4.4.1 浸润线形状特征
        4.4.2 孔隙水压力变化特征
    4.5 蓄水条件下渗流场-应力耦合
        4.5.1 计算参数选取
        4.5.2 蓄水条件下渗流场-应力耦合分析
    4.6 小结
第5章 蓄水条件下边坡稳定性分析
    5.1 极限平衡法边坡稳定性计算
        5.1.1 边坡失稳破坏模式分析
        5.1.2 稳定性评价标准
        5.1.3 计算工况
        5.1.4 计算结果分析
    5.2 边坡稳定性三维数值模拟分析
        5.2.1 计算模型的建立及岩体参数
        5.2.2 天然状态下稳定性分析
        5.2.3 蓄水状态下稳定性分析
    5.3 小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得学术成果

(10)峨汉高速公路廖山隧道岩溶发育规律及溶蚀发展趋势研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 岩溶学研究方面
        1.2.2 岩溶发育规律研究方面
        1.2.3 溶蚀发展趋势研究方面
    1.3 主要研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 隧址区岩溶地质环境概述
    2.1 自然地理概况
        2.1.1 地理概况
        2.1.2 气象水文
    2.2 工程概况
    2.3 隧址区工程地质条件
        2.3.1 地形地貌
        2.3.2 地层岩性
        2.3.3 地质构造
    2.4 隧址区水文地质特征
        2.4.1 岩土层含水特征
        2.4.2 水文地质单元
        2.4.3 地下水补给、迳流、排泄特征
        2.4.4 水化学特征
    2.5 本章小结
第三章 隧址区岩溶发育规律及其控制因素分析
    3.1 概述
    3.2 岩溶发育形态特征分析
        3.2.1 地表岩溶发育形态特征
        3.2.2 地下岩溶发育形态特征
    3.3 岩溶发育规律分析
        3.3.1 岩溶发育具有选择性
        3.3.2 岩溶发育具有方向性
        3.3.3 岩溶发育具有分层性
        3.3.4 岩溶发育具有不均匀性
        3.3.5 岩溶发育具有系统连贯性
    3.4 岩溶发育控制因素分析
        3.4.1 地层岩性及其组合分布
        3.4.2 地形地貌
        3.4.3 地质构造
        3.4.4 水文地质条件
        3.4.5 气候条件
    3.5 本章小结
第四章 基于静态溶蚀试验的可溶岩溶蚀特征研究
    4.1 概述
    4.2 试验目的与原理
        4.2.1 试验目的
        4.2.2 试验原理
    4.3 试验方案与工况设计
        4.3.1 试验对象
        4.3.2 试验方案
        4.3.3 试验工况
        4.3.4 试验流程
    4.4 试验成果分析
        4.4.1 碳酸盐岩溶蚀速率特征分析
        4.4.2 溶蚀速率相关影响因素分析
    4.5 扫描电镜下碳酸盐岩微观溶蚀特征分析
        4.5.1 碳酸盐矿物微观结构特征
        4.5.2 碳酸盐岩微观溶蚀过程分析
        4.5.3 碳酸盐岩微观溶蚀特征分析
    4.6 本章小结
第五章 基于离散裂隙网络模型的裂隙岩体溶蚀发展趋势预测
    5.1 概述
    5.2 裂隙岩体结构面几何参数概率分布模型的建立
        5.2.1 隧址区裂隙岩体结构面现场测量与参数量化分析
        5.2.2 隧址区裂隙岩体结构面几何参数概率分布模型建立
    5.3 裂隙岩体随机结构面网络模型的构建
        5.3.1 蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法基本原理
        5.3.2 基于蒙特卡罗方法的裂隙岩体随机结构面网络模型构建
    5.4 裂隙岩体溶蚀发展趋势的预测
        5.4.1 COMSOL Multiphysics软件简介
        5.4.2 裂隙岩体渗流传质耦合模型
        5.4.3 裂隙岩体溶蚀发展趋势预测
    5.5 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

四、岩体结构面渗流研究现状(论文参考文献)

  • [1]考虑基岩裂隙网络的重力坝深层抗滑稳定体系可靠度研究[D]. 崔鹏飞. 大连理工大学, 2021(01)
  • [2]高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程研究[D]. 肖永刚. 北京科技大学, 2021(08)
  • [3]烟台某地下水封洞库裂隙岩体结构面对围岩稳定性及水封条件影响研究[D]. 谭龙. 中国地质大学, 2021
  • [4]如美水电站坝基岩体渗流及防渗范围分析研究[D]. 钟正恒. 成都理工大学, 2020(04)
  • [5]三维裂隙网络面单元与环单元确定渗透张量的比较研究[D]. 薛振晓. 华北电力大学(北京), 2020(06)
  • [6]甘肃北山预选区新场地段岩体结构面特征研究及其应用[D]. 李牧阳. 中国地质大学(北京), 2020(11)
  • [7]裂隙岩体渗透性分析的细化管网模型及其应用研究[D]. 王鑫永. 南京理工大学, 2020(01)
  • [8]泄洪雾化对如美水电站泄水口边坡稳定性的影响研究[D]. 杨帆. 成都理工大学, 2020(04)
  • [9]班达水电站中坝址右岸边坡蓄水稳定性研究[D]. 李朋伟. 成都理工大学, 2020(04)
  • [10]峨汉高速公路廖山隧道岩溶发育规律及溶蚀发展趋势研究[D]. 陈南南. 长安大学, 2020(06)

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岩体结构面渗流研究现状
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