不同粗糙度单裂隙渗流特性规律研究

来源 :内蒙古科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zswf031124
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
裂隙岩体水力学性质是工程岩体最重要的力学性质之一,对工程岩体稳定性有着重大影响。因此,裂隙岩体水力学性质的研究也一直备受国内外学者的高度关注。关于此力学性质最基础的是光滑平行板裂隙的广义立方定律,但由于其存在局限性,大量专家从裂隙粗糙度以及裂隙开度的角度对立方定律进行修正。本文选用JRC裂隙粗糙度对裂隙进行表征,进行不同粗糙度单裂隙渗流特性试验研究及数值模拟分析,对工程实际中岩体稳定性研究具有指导意义。为了研究裂隙岩体渗透特性及规律,将岩体中的裂隙网络简化为单裂隙,采用3D打印技术依据Barton提出的十条JRC标准轮廓曲线制备出含10级粗糙度(JRC=1~20)的单裂隙水泥试件,对其进行单裂隙渗透试验,研究不同粗糙度单裂隙岩体在不同围压、水压情况下的渗透规律;利用COMSOL Multiphysics数值模拟软件,建立10级粗糙度单裂隙渗流数值模型,研究其在不同裂隙开度,不同渗透压下单裂隙渗流速度及渗流应力场变化规律。通过物理试验与数值模拟试验,得到了以下研究成果:(1)单裂隙岩体在围压、水压和粗糙度条件不同的情况下渗流规律为:粗糙度不同的情况下,渗透率在粗糙度的影响下呈负相关关系,且分为两个阶段:围压为1MPa~3 MPa,离散率相对较高,围压为4 MPa~8 MPa,粗糙度的影响逐渐减弱,下降趋势趋于平缓;围压不同的情况下,渗透率随着围压的上升而下降,在围压加载前期(1 MPa~3 MPa),渗透率的下降速率较快,降差较大,在围压加载中后期(4 MPa~8MPa),裂隙渗透率下降速率放缓;水压不同的情况下,渗透率随着水压升高而增大,且其规律呈线性相关关系。围压和粗糙度分别影响单裂隙岩体的裂隙开度和渗流路径,在试验过程中起主导作用。(2)单裂隙岩体在粗糙度、裂隙开度和渗透压条件不同情况下渗流速度场和应力场变化规律为:在不同粗糙度的条件下,裂隙渗流速度随着裂隙粗糙度的增大而下降,且出口最大流速>出口平均流速>内部平均流速,内部的平均渗流速度与出口处的平均渗流速度相接近;在不同裂隙开度的条件下,裂隙渗流速度随着裂隙开度的增大而呈阶梯式上升,并且满足增长幅度2倍的正比增长关系;在不同渗透压的条件下,裂隙渗流速度随着渗透压的增大而上升,渗流速度的增长与渗透压的增长成正比例增长关系,且随着渗透压增长满足倍数增长关系;在不同粗糙度的条件下,裂隙应力场的作用效果随粗糙度增大越来越明显,产生的应变效果与应力产生的效果基本一致。本课题单裂隙渗流试验为深入理解粗糙度对裂隙岩体渗透特性及规律的影响提供了比较精细的研究结论,是裂隙岩体水力性质认识的有益补充。
其他文献
在湖南提出“三高四新”战略的背景下,其专用设备制造业高质量发展迎来了新的机遇。本文通过对湖南专用设备制造业发展现状的分析,发现“三高四新”战略下专用设备制造业产业集群存在核心技术不足、产业区域协同性不足、产业链配套水平亟待提升、传统产业转型不够等问题。本文借鉴其他学者的研究成果,对湖南专用设备制造业高质量发展提出创新建议,以促进湖南专用设备制造业产业集群与湖南实施“三高四新”战略的融合,推动湖南制
期刊
科学技术是第一生产力,十九大以来,我国更是把坚持创新摆在现代化建设的核心地位。随着一系列优惠政策的推出,高新技术企业蓬勃发展,积极响应国家科技创新的号召。与此同时,高新技术企业的发展前景也受到了媒体、投资者等各方的关注。然而,高新技术企业有着高风险、高回报、初期很难盈利的特征,这些特征使常规的企业绩效预测模型不能很好的应用于此类企业。于是找到适合于高新技术企业的指标及其影响因素就显得极其重要。高新
学位
煤层中不仅赋存着丰富的气体资源,还饱含着大量水分,水分含量会对煤层气的吸附作用产生影响,进而影响瓦斯抽采、二氧化碳封存和煤氧化自燃等。若能合理改变条件,让惰性气体大量吸附,驱替煤层中氧气和甲烷等易引发灾变的气体,可以同时达到温室气体封存和防治煤自燃的双赢效果。因此,探究水分含量对气体竞争吸附作用的影响具有重要意义。以平顶山烟煤为吸附剂,构建干煤模型和四种不同水分含量的煤分子模型,以氧气、甲烷、二氧
学位
随着我国污泥处置带来的问题日益严重,污泥减量化技术成为了行业的研究热点。高铁酸盐和过硫酸盐以其“绿色、高效”,在处理剩余污泥脱水减量方面具有良好的应用前景。文章介绍了高铁酸盐在处理污泥基本理化性质方面的优点,简述了过硫酸盐对污泥减量化的机理以及影响因子等,分析了过硫酸盐耦合作用后在性质、污泥溶胞破解、重金属去除效能等方面的处理效果,指出高铁酸盐耦合过硫酸盐在处理污泥减量化过程中的应用前景。分析表明
期刊
在经济和科技快速发展的大背景下,大众创业万众创新的呼声越来越强烈,创业团队的形成也显得越发普遍,然而失败的案例却屡见不鲜,如何能够实现团队快速发展和长久经营越来越受到关注。创业团队的构建往往意味着具有不同技能、价值观和认知的成员加入,而在创业团队发展的漫长过程中,团队成员之间的互动行为对于团队融合发展显得尤为关键,良好的沟通可以促进知识共享,彼此信任可以促使合力一致。由于创业过程中不确定性,创业团
学位
创新发展是促进我国经济发展转型的关键一环,其中企业风险投资作为一种创新的投资组织形式在促进我国中小企业发展方面尤其是创新发展发挥着越来越重要的作用。但是落到实处,企业风险投资以自己独特的项目筛选能力和战略意图在众多不同背景的风险投资机构中突出,是真的为了缓解中小企业资金、技术障碍,还是更多地为了“圈养”投资企业最后进行“收割”,非常值得探究。本文分析的对象以中小企业为主,结合中国的经济制度背景选定
学位
近年来,在我国上市公司的高管人员中“零薪酬”、“天价薪酬”等不合理报酬现象频发,从而经过互联网、报纸等媒体宣传之后演变为社会焦点,引得理论界和实务界广泛讨论和研究。值得一提的是,在上市企业高管薪酬乱象中,企业业绩与高管人员薪酬倒挂现象尤为普遍。不仅如此,随着上市企业的发展壮大,这种现象愈加明显。因此国家也高度重视这类问题,尤其重点关注高管薪酬不合理问题。对于解决上市公司中存在薪酬发放不透明、薪酬制
学位
本文以专用设备制造业为例,通过实行“三高四新”战略对湖南相关专用设备制造企业的竞争力所产生的影响进行研究分析。第一,总结并梳理国内外学者有关专用设备制造业的文献,系统性阐释了专用设备制造业的定义和分类;第二,查询搜集的2017—2022年湖南省专用设备制造企业的有关数据,分析研究了湖南省当前制造业的发展能力现状;第三,“三高四新”战略的实施提高了湖南制造企业的发展能力,提升了企业绩效,稳定了全省经
期刊
随着城市的发展,污水量的增加,市政污泥产量越来越大,污泥的处理已经成为影响到城市发展的重要环境问题之一。某污水厂采用离心脱水+低温干化工艺,实现了污泥含水率从97%~98.5%降到含水率30%~40%(含水率可调)。处理后的污泥运至发电厂进行掺烧。实现污泥的减量化、稳定化,无害化、资源化。污泥低温干化工艺主要由污泥脱水系统、污泥低温干化系统、污泥储运系统、冷却循环系统、除臭系统组成。本文主要介绍整
期刊
现行稀土冶金工业生产所使用的浓硫酸焙烧法要求稀土精矿的铁磷比在2~3时才能满足杂质去除率高的同时稀土损失量又小,而目前包钢宝山矿业生产的品位65%的稀土精矿磷含量相对偏高,需在后续冶金过程中加入以杂质形式除去的铁,增加成本和固废产出量的同时又会对后续萃取流程造成影响,因此需要在选矿过程中就将磷的含量降下来。本论文紧密围绕白云鄂博混合型稀土矿浮选过程中铁磷比偏低的问题,在掌握了原矿工艺矿物学性质的前
学位