含充填裂隙类岩石高围压条件下水渗流试验研究

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大量的裂隙和孔隙存在于自然环境中的岩体内,实际工程中,水在裂隙和孔隙中的流动会产生极大的影响。无论是水电工程,还是矿井开采工程,都存在人类工程干扰力、岩体地应力和地下水渗透力之间的相互影响、相互作用的问题。大量实际工程经验证明,工程设计的安全性和经济性如进行渗流分析并采用合理的控制渗流方法后在一定程度上将有所改善。国民经济建设发展活跃的十年间,人类不断扩大基础建设规模,向空间发展,因此也不断的走向更深入的地下空间进行开发。这些大型室群和深埋大的隧洞遇到极为复杂的地质条件、高地应力、高外水压力等问题。与一般的地应力与渗透压作用相比,高地应力、强渗透压的联合作用有其固有的特殊性,岩体变形破坏作用与防治方法是极其不同的。围绕该问题,本文对充填裂隙类岩石力学及其水力学性质进行了综合、系统和深入的试验测试研究,主要开展如下研究工作:(1)进行单轴压缩试验测试,探讨多类型充填裂隙试件的裂纹萌生、扩展贯通至破坏规律,研究其应力-应变曲线变化特征,从而分析结构面几何特征,如裂隙的开度、贯通率和裂隙的粗糙度等的影响。同时,在不同围压加载条件下,研究围压效应对其破坏机制及力学性质的作用。(2)应用原有2000KN伺服试验机设备改造的通用渗透试验装置,进行完整及充填裂隙类岩石的高围压及高渗透水压力作用的测试研究。研究稳定高水压,不同围压标准下不同类型裂隙试样的渗透性变化规律;环境条件及裂隙试样渗透结构面几何特征对其强度、变形特征的影响性分析;侧向应力及水压力对试样裂纹的萌生、扩展贯通至破坏的作用。(3)分析比较不同的试验条件,不同的类型试件的数据结果。运用渗流力学、岩体力学、断裂力学及弹塑性力学等知识综合全面的揭示破坏机制及力学性质,并获得一个总体的变化趋势。
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