脆性岩石各向异性损伤和渗透性演化规律研究

作     者：胡大伟 朱其志 周辉 邵建富 冯夏庭 HU Dawei;ZHU Qizhi;ZHOU Hui;SHAO Jianfu;FENG Xiating

作者机构：中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学和工程国家重点实验室湖北武汉430071 里尔科技大学里尔力学实验室法国里尔59655 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2008年第27卷第9期

页      面：1822-1827页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金委员会 二滩水电开发有限责任公司雅砻江水电开发联合研究项目(50579091) 国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB412708) 

主　　题：岩石力学 细观力学 各向异性损伤 渗透性演化 流固耦合 

摘      要：在压应力作用下,脆性岩石的渗透性随着裂纹的扩展而演化。通过试验观察和微观机制分析,提出渗透系数计算方法。在已建立的细观损伤力学模型的基础上,对摩擦准则和加载函数进行改进,采用改进模型模拟Lac du Bonnet花岗岩三轴压缩试验。根据力学模型中得到的损伤变量和裂纹的法向、切向位移,引入连通系数描述裂纹扩展过程中,裂纹逐渐贯通形成渗流通道,采用立方定律作为单个裂纹中渗流方程,利用细观力学定义裂纹半径和等效开度,对各方向裂纹上的渗流速度进行平均化,得到渗透系数张量计算方法。采用此方法对Lac du Bonnet花岗岩现场试验结果进行模拟,比较轴向和侧向渗透系数的不同演化规律,预测不同围压条件下轴向渗透系数的演化规律。分析结果表明,模型的计算值与试验值非常吻合,验证了模型的适用性。