单轴压缩条件下裂隙粗糙度对渗透系数的影响
2021-06-28于庆磊
工程科学学报 2021年7期
王 帅,于庆磊,王 玲
1) 华北理工大学矿业工程学院,唐山 063210 2) 东北大学岩石破裂与失稳研究中心,沈阳 110004
裂隙在岩体中广泛存在,流体流经裂隙时会对工程活动造成重要影响,如大坝修建、液体废物处理、石油和天然气生产以及核废料埋藏等[1-2],统计数据表明,岩体渗水及由此引起的渗透率变化会导致严重的工程问题,因此,渗透压下岩体渗流特性的研究已成为岩土工程中亟待解决的前沿性课题[3].
目前,对岩体渗流特性的研究,达西定律和立方定律已经普遍被人们接受和运用在实际工程中.由于天然的岩体裂隙多数是粗糙裂隙,其渗流特性会存在很大的差异[4],因此,许多学者通过不同的方法模拟和重构粗糙裂隙模型,研究粗糙裂隙岩体的渗流特性[5-6].许光祥等[7]用加工的钢板模拟裂隙粗糙面,用平均隙宽代替水力隙宽,制作出规则或非规则形状的裂隙试样,提出了可以用超立方定律和次方立定律来描述粗糙裂隙的渗流规律.速宝玉等[8]通过加粗光滑裂隙制作出裂隙模型,在模型中夹入厚度均匀的薄片确定裂隙宽度,总结了岩体裂隙渗流特性的室内研究方法.鞠杨等[9]利用分形函数制作出不同分形维数的粗糙裂隙,并利用高速摄相机记录粗糙裂隙渗流的全过程,研究了水渗流性质随裂隙粗糙性的变化规律及粗糙结构对渗流机制的影响.贺玉龙等[10]根据Barton提出的JRC标准剖面轮廓曲线,运用数控电火花线切割技术,制作出不……
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