裂隙岩體雙重介質非達西滲流與應力耦合流變效應研究

《裂隙岩體雙重介質非達西滲流與應力耦合流變效應研究》是依託山東大學，由趙茉莉擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：裂隙岩體雙重介質非達西滲流與應力耦合流變效應研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：趙茉莉
• 依託單位：山東大學

中文摘要

隨著資源開採向深部的轉移，破碎岩體增多、地應力增大等地質條件明顯惡化。在高地應力等複雜地質條件下，岩體所呈現出的流變特性非常顯著。與此同時，滲流作用明顯加劇了岩體的蠕變特性。本項目擬採用試驗研究、理論分析以及數值模擬的綜合研究方法，系統研究裂隙岩體雙重介質非達西滲流與應力耦合流變效應。通過裂隙岩石不同含水狀態和不同應力狀態下的蠕變試驗，研究滲透壓力對岩石蠕變變形的影響規律，建立相應的流變模型；研究雙重介質模型非達西滲流系統穩定性的影響因素，給出系統在穩定狀態下受到擾動時的各參數回響；將理論分析與數值計算相結合，編製程序實現所提模型的數值模擬，並與試驗結果相比較得出結論，研究成果對實際工程套用具有重要參考價值。

結題摘要

隨著資源開採向深部的轉移，破碎岩體增多、地應力增大等地質條件明顯惡化。在高地應力等複雜地質條件下，岩體所呈現出的流變特性非常顯著。與此同時，水的存在明顯加劇了岩體的蠕變特性。本項目採用試驗研究、理論分析以及數值模擬的綜合研究方法，系統研究裂隙岩體雙重介質非達西滲流與應力耦合流變效應。通過裂隙岩石不同含水狀態和不同應力狀態下的常規三軸和蠕變試驗，建立了反應岩石三軸狀態下的非線性損傷模型，通過試驗數據對理論模型進行了驗證，結果表明理論模型與試驗曲線得到了較好的吻合；採用雙重介質模型分不同工況進行了岩體滲流應力耦合數值模擬，結果表明不同寬度的裂隙間隔對系統的結果影響比較大。此外，還研究了Darcy-Brinkman流體飽和多孔層在重力調製下的非線性對流問題，結果顯示Darcy-Brinkman耦合應力參數與調製參數對系統穩定性影響較大。研究成果對實際工程套用具有重要參考價值。