渗流应力耦合作用论文_孙琪皓,马凤山,赵海军,郭捷,冯雪磊

导读:本文包含了渗流应力耦合作用论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:应力,入渗,节理,稳定性,减法,强度,露天矿。

渗流应力耦合作用论文文献综述

孙琪皓,马凤山,赵海军,郭捷,冯雪磊[1](2019)在《基于渗流-损伤-应力耦合作用下考虑力学参数弱化的巷道围岩变形破坏分析》一文中研究指出地下工程岩体渗流-损伤-应力耦合问题的研究对于巷道围岩的稳定性分析具有重要意义。本文在总结分析了巷道变形破坏类型影响因素的基础上,基于弹塑性力学、渗流力学以及损伤理论建立了岩体渗流-损伤-应力耦合模型。该模型充分考虑了多物理场耦合过程中,工程岩体的非均质性,岩体力学参数发生的动态弱化过程,围岩塑性屈服的峰后特性以及渗透系数在损伤过程中的突变性。基于多物理场耦合软件,数值模拟结果分析得到,使用该模型能更好地反映巷道围岩的屈服破坏程度和渐进破坏过程。应用该模型分析不同深度下的巷道围岩渐进性破坏过程可以得出:水平地应力为主导的地层中的巷道,屈服破坏主要发生在顶拱和底板,竖直地应力为主导的地层中的巷道,屈服破坏主要发生在两侧边墙,水平地应力和竖直地应力相近的地层中,巷道四周均发生不同程度的破坏,这与工程实际有很好的符合。(本文来源于《工程地质学报》期刊2019年05期)

宋子怡,王昊,李静,孙鲁宁,张加太[2](2019)在《渗流-应力耦合作用对储层裂缝发育的影响研究》一文中研究指出裂缝是影响储层高产、稳产的重要因素,而储层处在复杂的地质环境中,裂缝的形成和发育受众多因素的影响,研究各因素间的耦合作用对储层裂缝发育的影响,对指导油气勘探开发具有重要意义。为此,针对任丘油田任11井区雾迷山组碳酸盐岩储层进行了渗流-应力耦合作用对储层裂缝发育的影响研究。研究结果表明:未考虑渗流-应力耦合作用时,研究区最大水平主应力范围为82~100 MPa,从西南到东北逐渐增大;最小水平主应力范围为72~88 MPa,从研究区中心向西南、东北两侧逐渐递增;考虑耦合作用后,研究区最大水平主应力范围为84~102 MPa,最小水平主应力范围为76~91 MPa,最大及最小水平主应力增加。渗流-应力耦合作用后,研究区裂缝发育指数分布在0. 027~1. 156之间,山头顶部和近东西向断层的内部区域裂缝发育指数在0. 7左右,为裂缝较发育区域;而研究区西南和东北边缘区域裂缝发育指数在0. 2以下,为裂缝欠发育区域。随着耦合作用时间的增长,储层裂缝发育指数逐渐增大,在注入井和产油井附近区域的裂缝发育指数增大幅度尤为明显;储层裂缝线密度也呈增大趋势,仅产油井周围的裂缝线密度呈现为先减小后增大的趋势;未考虑耦合作用时的储层裂缝参数小于考虑耦合作用后的裂缝参数,说明仅考虑应力场进行储层裂缝预测所得结果偏小。(本文来源于《地质力学学报》期刊2019年04期)

蔡亚飞[3](2019)在《渗流—应力耦合和降雨入渗作用下的边坡稳定性分析及加固措施》一文中研究指出边坡稳定性分析是基础建设中一个重要的课题。地下水和降雨入渗的作用是影响边坡稳定性的重要因素,两者在坡体内的作用方式呈现渗流—应力耦合的复杂状态。本文基于强度折减法和渗流—应力耦合理论,运用有限元分析软件ABAQUS,通过分析不同边坡模型的渗流场、应力场、位移场和安全系数,探究了无地下水、渗流—应力耦合、渗流—应力耦合和降雨入渗共同作用叁种工况下的边坡稳定性,在此基础上得出了不同材料参数、渗流条件和降雨条件对边坡稳定性的影响规律,最后对抗滑桩加固边坡的效果进行了分析。本文主要研究内容和成果如下:(1)介绍了边坡稳定性分析方法及强度折减法和渗流—应力耦合理论,建立了渗流—应力耦合的数学模型,阐述了强度折减法和渗流—应力耦合在ABAQUS中的实现过程。(2)基于强度折减法和渗流—应力耦合理论,分析了无地下水、渗流—应力耦合、渗流—应力耦合和降雨入渗共同作用叁种工况的边坡稳定性,叁种工况下的边坡安全系数分别为1.908、1.755和1.641。对比叁种工况的安全系数可知,地下水的存在会显着降低边坡安全系数,而降雨入渗会使边坡的饱和度增加,坡体内流速和位移均增大,浸润面位置明显抬升。可见地下水和降雨入渗作用会对边坡稳定性造成较大的不利影响。(3)以渗流—应力耦合工况下的边坡模型为基础,分析材料参数和渗流条件对边坡稳定性的影响规律。结果表明:随着粘聚力和内摩擦角的增大,边坡的安全系数近乎呈现线性增大的趋势;而弹性模量和泊松比对边坡安全系数的大小影响很小,但会显着影响边坡的变形特征;水头高度的增加会使坡体内的浸润面位置升高,饱和区域增加,渗流速度增大,边坡安全系数减小;不同的渗透系数(各向同性)对应的浸润面高度基本相同,边坡安全系数均在1.755左右。(4)以渗流—应力耦合和降雨入渗共同作用工况下的边坡模型为基础,分析不同降雨条件对边坡稳定性的影响规律。结果表明:随着降雨时间的增加,边坡的浸润面逐渐抬升,渗流速度逐渐增大,安全系数减小,且降雨初期的减小幅度较大;而降雨强度的增大使得坡体内渗流速度和位移逐渐增大,安全系数减小。可见降雨时间和强度的增大会对边坡稳定性造成不利影响。(5)以无地下水工况下的边坡模型为基础进行叁维抗滑桩加固边坡的效果分析。对比抗滑桩加固前后的边坡可知,加固后的边坡并未形成整体的滑动面,桩后土体的位移和塑性区大幅减小,边坡的安全系数大幅增加。由此可见,抗滑桩加固边坡的效果十分明显,可以应用到工程实践中。本文在分析不同情况下的边坡稳定性时,考虑了渗流场和应力场相互耦合的作用,得出不同因素对边坡稳定的影响规律,并分析了叁维抗滑桩加固边坡的效果,所得结论对地下水位较高和降雨充沛地区的边坡失稳预防及加固等工程实践活动具有一定的参考意义和应用价值。(本文来源于《南华大学》期刊2019-05-01)

蔡亚飞,綦春明[4](2019)在《渗流-应力耦合及降雨入渗作用下的边坡稳定性分析》一文中研究指出为了探究地下水和降雨入渗对边坡稳定性的影响,在分析强度折减法原理和渗流-应力耦合机理的基础上,建立了渗流-应力耦合数学模型;运用有限元数值模拟软件ABAQUS,计算出无地下水、有地下水以及地下水和降雨入渗共同作用叁种工况下的边坡安全系数,并探讨了不同粘聚力、内摩擦角、弹性模量、泊松比、渗透系数、水头高度、降雨时间和降雨强度对边坡稳定性的影响。计算结果表明:地下水和降雨入渗会对边坡稳定性产生较大不利影响;边坡安全系数随粘聚力和内摩擦角的增大而增大,随水头高度、降雨时间和降雨强度增大而减小;而弹性模量、泊松比、各向同性的渗透系数对边坡安全系数几乎没有影响。(本文来源于《南华大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期)

曾祥茜,何文社,王开喜[5](2019)在《渗流-应力耦合作用下的临库竖井开挖数值分析》一文中研究指出竖井式地下泵站是引水工程中获取优质水源的必要手段,临库竖井特殊的地质环境,成为制约其安全施工的重要因素。针对临夏州引黄济临工程竖井式一级取水泵站,利用FLAC~(3D)有限差分软件模拟竖井的开挖过程,对比分析了渗流-应力耦合及非耦合作用下竖井应力变形规律。结果表明,在临界浸润面处,井壁变形值最大,且井口位移与井底中心回弹量均随着竖井开挖深度增大而增大。渗流-应力耦合作用时,竖井井壁围岩受力变形均处于较为不利的状态,在竖井开挖完成时井底出现应力值突变。因此在实际施工过程中,考虑渗流-应力耦合作用下的竖井变形更为准确。(本文来源于《人民黄河》期刊2019年04期)

李柱,谢锋[6](2018)在《渗流——应力耦合作用下露天矿边坡稳定性研究》一文中研究指出为了研究渗流场与应力场耦合作用对露天矿边坡稳定性的影响,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了渗流-应力耦合控制方程和露天矿边坡有限元模型,对渗流-应力耦合作用下露天矿边坡稳定性进行了研究。结果表明:随着浸水时间的延长,岩石强度逐渐减小,当岩石达到饱和状态时,强度趋于稳定;渗流-应力耦合作用下,边坡位移大于无渗流时,边坡安全系数随坡体渗透系数的下降而减小。在露天矿现场采用以喷射混凝土、预应力锚索为主的支护方案后,监测点深部位移较支护前减小,表明该方案能有效控制边坡位移,降低渗流-应力耦合作用对边坡稳定性的不利影响。(本文来源于《工矿自动化》期刊2018年12期)

孙文吉斌[7](2018)在《页岩渗流—应力耦合作用下渗透特征研究》一文中研究指出页岩气作为一种非常规新型能源,它正在改变着全球能源结构。中国的页岩气储量丰富,其中贵州省页岩储层中页岩气可采资源量居全国第叁位;页岩气开采主要采用的是水力压裂技术,因此,对页岩在渗流-应力耦合作用下渗透特征及损伤机制研究具有重要的理论意义与工程价值。本文通过物理试验和数值模拟两种研究方法,对贵州省黔北凤岗地区下寒武统牛蹄塘组页岩的地质背景、区域构造演化、渗流-应力耦合作用下渗透机制与损伤机制、细观结构的演化与破坏、失稳的行为进行了研究,研究成果如下:(1)基于野外地质调查,发现研究区内主要发育北东向、北北东向褶皱和断裂构造,凤岗地区的页岩储层埋藏深度较深,开发难度较大;(2)基于核磁共振试验与X射线衍射实验,发现页岩的孔径分布主要是纳米尺寸,伴有少量的微米孔隙,主要发育粒间微孔、粘土矿物层间微孔。下寒武统牛蹄塘组页岩矿物成分主要为脆性矿物和黏土矿物,脆性矿物主要包括了石英石、方解石和碳酸盐矿物等;黏土矿物主要包括了蒙皂石、伊利石、伊蒙混层等;(3)基于岩石伺服叁轴试验,测得页岩破坏过程中的围压、渗透压与渗透率的关系,分析试样不同变形阶段与渗透率关系,研究局部压缩带与渗透率的关系、页岩不同变形阶段损伤演化与渗透率的关系。研究分析页岩破坏形成局部压缩带过程中渗透率与孔裂隙的关联性;压缩带的出现对渗透率有着抑制的作用,是造成页岩渗透率演化落后于页岩损伤破坏演化过程的原因;(4)基于有限元数值模拟软件RFPA~(2D)-Flow分析页岩在渗流-应力耦合作用下细观结构的演化与破坏、失稳的行为,分析其不同渗透压破坏过程、起裂应力与峰值强度的对比特征;发现拉应力与渗透压是导致裂纹不稳定扩展的因素;页岩应力跨度区间与渗透压呈负相关关系,页岩在渗透水压的作用下开始软化,渗透压是影响页岩强度和损伤破坏模式的主要因素之一。(本文来源于《贵州大学》期刊2018-06-01)

孔洋,朱珍德,阮怀宁[8](2018)在《叁向应力作用下节理岩体渗流-应力耦合特性》一文中研究指出节理岩体渗流-应力耦合特性研究是岩石力学领域的重点和难点。水利水电工程与地下工程中天然节理岩体往往处于叁向不等压应力状态,针对叁向应力状态下节理岩体渗流-应力耦合特性研究较少。其中,单节理岩体渗流-应力耦合特性研究是基础。首先分析与探究了单节理岩体侧向应力作用效果及渗流作用机制,在单节理岩体渗透性-应力耦合分析模型基础上推导了单节理岩体渗流-应力耦合的理论公式。通过室内真叁轴渗流-应力耦合试验,基于全局优化算法的非线性拟合及块体离散元数值仿真,验证了所提出理论公式的合理性。基于电路原理,给出了模拟电路与渗流问题的相似物理量,通过引入等效渗流阻方法,探究了典型的含正六边形主干节理网络的渗流-应力耦合特性。该研究结果对实际工程岩体的渗流分析有一定的参考价值。(本文来源于《岩土力学》期刊2018年06期)

班文韬[9](2018)在《渗流—应力耦合作用下开拓巷道断层突水灾变演化机制研究》一文中研究指出煤矿突水问题是影响煤矿安全生产的主要问题之一,而大多数的突水事故均是由于断层引起的,断层本身既作为导水通道又作为突水水源的强富水型断层突水,具有隐蔽性高、危害性大的特点,加强对这类煤矿突水问题的研究分析,有助于加深对富水型断层突水灾变演化过程的认识,也可以为突水前兆信息特征的确定提供科学依据。本文以贵州水城县某煤矿为研究对象,在收集调查相关资料的基础上,通过理论分析和数值模拟对研究区富水型断层突水灾变演化规律进行了分析,并根据分析结果提出了防治减灾建议。主要取得以下认识及成果:(1)区域内含煤岩层与上覆弱含水层之间的水力联系较弱,只有当导水断层或者其他导水通道沟通上覆含水层产生水力联系时,才会对煤矿开采或巷道掘进造成影响。在掘进扰动下,巷道前伏富水断层时,极有可能造成突水事故的发生。这是因为地层中没有直接充水含水层的存在,这时富水型断层一方面充当矿井充水水源,另一方面也充当着突水通道的角色,从而造成这种类型的断层突水具有极强的不可预见性和突发性,危害极大。(2)基于数值模拟软件模拟开拓巷道掘进过程,由于采空区及富水型断层破碎带的存在,区域位移、应力及渗流场受到影响,分析总结了突水灾变演化过程中应力场、位移场和渗流场的耦合演化规律,研究结果表明:强富水型断层突水是在开挖扰动和断层破碎带内水压共同作用下的结果,在这一过程中,隔水层岩体内的多场信息持续变化,整个过程可划分为叁个阶段,(1)采掘工作面远离断层时即掘进距离?mL 24的初始变化阶段;(2)采掘工作面接近断层时即掘进距离m??5224mL时的快速变化阶段;(3)掘进距离?mL 52时的突变阶段。(3)基于多物理场耦合模拟软件模拟富水型断层突水渗流过程,耦合应用Forchherimer非达西流、NavierStokes紊流非线性渗流模型,再现了开拓巷道富水型断层突水的动态过程。整个流域在发生突水时,地下水沿断层破碎带自上向下涌入巷道,径流途中压力持续减小,流速总体增大,但在进入突水通道和巷道时,因流向改变而引起流速降低,随后再次增大,最终进入巷道后流速和压力逐渐趋于稳定。(4)通过对多场信息变化规律的内在联系及其对富水型断层突水预测的有效性分析,发现多场变化信息在富水型断层突水前具有相对明显的前兆特征:在隔水层破断诱发突水前,围岩应力持续增长后发生回跌;围岩位移平缓增长后急剧增大,同时出现断层破碎带内垂向负位移减小的现象;围岩孔隙水压在接近断层后水压明显增大,但在濒临突水前出现减小;渗流方向在濒临突水形成突水通道时流向明显改变。(5)基于强度理论、《煤矿安全规程》及数值模拟结果综合考虑防隔水层厚度,区域临界防隔水层厚度定为1.5-4.5m。通过对该煤矿开拓巷道突水灾害分析,在预留一定厚度的防隔水层前提下,针对矿区实际情况提出了加强人员教育及监测等防治突水措施建议。(本文来源于《贵州大学》期刊2018-03-01)

李怀超[10](2018)在《混合坝刺墙部位渗流—应力耦合作用有限元分析》一文中研究指出以出山店水库挡水坝段中的连接坝段为例,建立了连接段的叁维有限元模型,并对应力和渗流的计算结果进行相互迭代来实现耦合,对比考虑耦合与不考虑耦合情况下的渗流场的渗流量、渗流梯度等渗流要素。(本文来源于《山西建筑》期刊2018年06期)

渗流应力耦合作用论文开题报告

(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:

裂缝是影响储层高产、稳产的重要因素,而储层处在复杂的地质环境中,裂缝的形成和发育受众多因素的影响,研究各因素间的耦合作用对储层裂缝发育的影响,对指导油气勘探开发具有重要意义。为此,针对任丘油田任11井区雾迷山组碳酸盐岩储层进行了渗流-应力耦合作用对储层裂缝发育的影响研究。研究结果表明:未考虑渗流-应力耦合作用时,研究区最大水平主应力范围为82~100 MPa,从西南到东北逐渐增大;最小水平主应力范围为72~88 MPa,从研究区中心向西南、东北两侧逐渐递增;考虑耦合作用后,研究区最大水平主应力范围为84~102 MPa,最小水平主应力范围为76~91 MPa,最大及最小水平主应力增加。渗流-应力耦合作用后,研究区裂缝发育指数分布在0. 027~1. 156之间,山头顶部和近东西向断层的内部区域裂缝发育指数在0. 7左右,为裂缝较发育区域;而研究区西南和东北边缘区域裂缝发育指数在0. 2以下,为裂缝欠发育区域。随着耦合作用时间的增长,储层裂缝发育指数逐渐增大,在注入井和产油井附近区域的裂缝发育指数增大幅度尤为明显;储层裂缝线密度也呈增大趋势,仅产油井周围的裂缝线密度呈现为先减小后增大的趋势;未考虑耦合作用时的储层裂缝参数小于考虑耦合作用后的裂缝参数,说明仅考虑应力场进行储层裂缝预测所得结果偏小。

(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。

渗流应力耦合作用论文参考文献

[1].孙琪皓,马凤山,赵海军,郭捷,冯雪磊.基于渗流-损伤-应力耦合作用下考虑力学参数弱化的巷道围岩变形破坏分析[J].工程地质学报.2019

[2].宋子怡,王昊,李静,孙鲁宁,张加太.渗流-应力耦合作用对储层裂缝发育的影响研究[J].地质力学学报.2019

[3].蔡亚飞.渗流—应力耦合和降雨入渗作用下的边坡稳定性分析及加固措施[D].南华大学.2019

[4].蔡亚飞,綦春明.渗流-应力耦合及降雨入渗作用下的边坡稳定性分析[J].南华大学学报(自然科学版).2019

[5].曾祥茜,何文社,王开喜.渗流-应力耦合作用下的临库竖井开挖数值分析[J].人民黄河.2019

[6].李柱,谢锋.渗流——应力耦合作用下露天矿边坡稳定性研究[J].工矿自动化.2018

[7].孙文吉斌.页岩渗流—应力耦合作用下渗透特征研究[D].贵州大学.2018

[8].孔洋,朱珍德,阮怀宁.叁向应力作用下节理岩体渗流-应力耦合特性[J].岩土力学.2018

[9].班文韬.渗流—应力耦合作用下开拓巷道断层突水灾变演化机制研究[D].贵州大学.2018

[10].李怀超.混合坝刺墙部位渗流—应力耦合作用有限元分析[J].山西建筑.2018

论文知识图

底板突水的渗流-应力耦合作用关系密封与未密封模型试件Fig.1Sealedandno...6不同工况下开挖后的开挖面隆起和地面沉...坝体竖向有效应力分布5不同工况下开挖后围护墙的水平位移Fi...蓄水前、后裂隙网络渗流矢量及水头分布

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