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低渗透岩石渗透率与有效围压关系的实验研究

清华大学学报（自然科学版） 2007年第3期47卷 340-343页

作者：黄远智王恩志清华大学水利水电工程系北京100084

为研究低渗透岩石的流固耦合渗流规律,采用FDES-641驱替评价系统对采自长庆油田的砂岩岩样进行实验和分析。实验结果表明:低渗透岩石渗流过程中存在明显的流固耦合效应。随着有效围压的增加,岩样的渗透率逐步下降,当有效围压开始卸载,... 详细信息

为研究低渗透岩石的流固耦合渗流规律,采用FDES-641驱替评价系统对采自长庆油田的砂岩岩样进行实验和分析。实验结果表明:低渗透岩石渗流过程中存在明显的流固耦合效应。随着有效围压的增加,岩样的渗透率逐步下降,当有效围压开始卸载,岩心的渗透率逐步得到恢复,但不能恢复到原始数据;低渗透岩石渗透率与有效围压之间的关系可以用一元二次多项式来描述;岩样渗透率变化的原因主要缘自在有效围压作用下岩石孔隙的变形特性。

关键词：低渗透岩石耦合渗流渗透率有效围压

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循环荷载下层理岩石的弹性和衰减各向异性

岩石力学与工程学报 2006年第11期25卷 2233-2239页

作者：陈运平王思敬王恩志清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

对具有层理的砂岩进行单轴循环荷载实验,研究砂岩层理对其弹性模量和泊松比的影响。实验表明,垂直层理方向的弹性模量和泊松比小于平行层理方向的弹性模量和泊松比；衰减正好相反,垂直层理方向的衰减大于平行方向的衰减,而某个倾角层理... 详细信息

对具有层理的砂岩进行单轴循环荷载实验,研究砂岩层理对其弹性模量和泊松比的影响。实验表明,垂直层理方向的弹性模量和泊松比小于平行层理方向的弹性模量和泊松比；衰减正好相反,垂直层理方向的衰减大于平行方向的衰减,而某个倾角层理的弹性模量在垂直层理和平行层理荷载的弹性模量之间,泊松比和衰减也是如此。从弹性系数的坐标变换出发,导出方向性模量和泊松比与岩石垂直层理、平行层理的弹性参数的关系,并用最小二乘法来进行拟合测量数据,以此关系来讨论层理砂岩弹性系数的各向异性程度。这种处理可减少计算得到的各向异性参数的误差,在泊松比计算误差较大的情况下也能得到比较理想的结果。计算表明,本实验砂岩泊松比的各向异性大于弹性模量的各向异性。

关键词：岩石力学各向异性循环荷载模量泊松比衰减砂岩

裂隙岩体渗透张量计算及其表征单元体积初步研究

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岩石力学与工程学报 2007年第4期26卷 740-746页

作者：荣冠周创兵王恩志清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 武汉大学水利水电学院湖北武汉430072

基于三维节理网络模拟技术,应用渗流能量叠加原理,推导节理岩体渗透张量的理论计算公式,在此基础上提出裂隙岩体渗透表征单元体积的确定方法。该方法考虑空间节理的具体分布和连通情况,同时根据节理的开度变化和立方定理又可分析应力场... 详细信息

基于三维节理网络模拟技术,应用渗流能量叠加原理,推导节理岩体渗透张量的理论计算公式,在此基础上提出裂隙岩体渗透表征单元体积的确定方法。该方法考虑空间节理的具体分布和连通情况,同时根据节理的开度变化和立方定理又可分析应力场对渗透张量的影响,可方便、有效地进行裂隙岩体渗透特性的分析。随后讨论节理迹长、间距、开度、产状和组数等结构面几何特征对岩体渗透特性及表征单元体积的影响。最后采用上述方法,以拉西瓦水电站右岸岩体为例,计算工程岩体的渗透张量,并分析渗透表征单元体积大小及地应力对其渗透特性的影响。研究结果在工程设计中具有应用价值。

关键词：岩石力学节理网络模拟渗透张量表征单元体积

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“以管代孔”——排水孔模拟方法探讨

岩石力学与工程学报 2001年第3期20卷 346-349页

作者：王恩志王洪涛邓旭东清华大学水利水电工程系北京100084

依据渗流基本原理 ,提出了“以管代孔”模拟岩体排水孔的新方法 ,将排水孔作为强渗透性能的导水管单元反映在渗透介质结构中 ,按流量和水头等价原则确定的单孔等效渗透系数体现了排水孔性能与孔距及岩体渗透性之间的关系 ,能模拟不同条... 详细信息

依据渗流基本原理 ,提出了“以管代孔”模拟岩体排水孔的新方法 ,将排水孔作为强渗透性能的导水管单元反映在渗透介质结构中 ,按流量和水头等价原则确定的单孔等效渗透系数体现了排水孔性能与孔距及岩体渗透性之间的关系 ,能模拟不同条件下的排水效果。

关键词：渗流排水孔岩体数值方法

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强降雨下元磨公路典型工程边坡稳定性研究

岩石力学与工程学报 2008年第4期27卷 704-711页

作者：荣冠王思敬王恩志王建新清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室

根据饱和非饱和降雨入渗有限元模拟技术和非饱和土强度理论,研究考虑非饱和区强度变化及饱和区渗透力影响的降雨过程边坡稳定性强度折减分析法。将此方法应用于元磨公路K261段典型滑坡体工程边坡,进行降雨过程边坡变形情况及稳定性变化... 详细信息

根据饱和非饱和降雨入渗有限元模拟技术和非饱和土强度理论,研究考虑非饱和区强度变化及饱和区渗透力影响的降雨过程边坡稳定性强度折减分析法。将此方法应用于元磨公路K261段典型滑坡体工程边坡,进行降雨过程边坡变形情况及稳定性变化分析。分析结果表明:在强降雨条件下,地表水入渗将直接导致非饱和区范围缩小、压力水头升高及局部暂态饱和区出现;考虑非饱和区强度变化及饱和区渗透力影响,降雨入渗时边坡稳定性将明显下降;现实施的抗滑桩、预应力锚索等加固结构对提高工程边坡稳定性有重要作用,但目前边坡稳定程度仍处于较低的安全裕度状态;连续降雨同时存在地震的极端条件,边坡可能再次失稳滑移。加强坡面防渗坡体排水对提高边坡稳定性具有重要作用。为确保工程边坡长期稳定,建议在6级工程边坡平台位置局部增设预应力锚索抗滑桩。

关键词：边坡工程降雨入渗强度折减法稳定性分析元磨公路

圆形截面玻璃纤维筋混凝土桩体抗剪承载力研究

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土木工程学报 2016年第9期49卷 103-109页

作者：刘军王芳周洪王恩志曹鹏北京建筑大学北京100044 清华大学北京100084 南宁轨道交通集团有限责任公司广西南宁530021

用GFRP筋来部分代替钢筋或预应力钢筋用于混凝土结构中,国内外已有大量研究和应用。目前对玻璃纤维(GFRP)筋混凝土结构受剪性能的研究,主要都是尺寸较小的矩形截面梁,关于圆形截面构件的斜截面受剪承载力的研究却极少。根据实际工程桩... 详细信息

用GFRP筋来部分代替钢筋或预应力钢筋用于混凝土结构中,国内外已有大量研究和应用。目前对玻璃纤维(GFRP)筋混凝土结构受剪性能的研究,主要都是尺寸较小的矩形截面梁,关于圆形截面构件的斜截面受剪承载力的研究却极少。根据实际工程桩尺寸首次制作了比例为1∶1的试件,进行了二集中力三分点加载试验,试验中发现玻璃纤维筋混凝土梁具有剪切破坏的特征,通过对试验结果的分析并结合美国ACI规范与中国混凝土设计规范中抗剪承载力公式,推导出圆形截面GFRP筋混凝土梁的抗剪承载力公式,采用该公式计算的结果与实测值非常相近。进一步将上述理论应用在北京某地铁车站的基坑围护桩中,校核计算了盾构接收过程中围护桩的安全性,据此提出增大配筋率的建议。

关键词： GFRP筋混凝土围护桩圆形截面抗剪承载力工程应用

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单裂隙非饱和渗透荷载分布规律

清华大学学报（自然科学版） 2000年第4期40卷 70-72,83页

作者：王恩志孙役邓旭东清华大学水利水电工程系北京100084

为探明降雨入渗时裂隙岩体非饱和区渗透荷载分布规律 ,利用自行设计制作的单裂隙渗流实验装置 ,对一垂直单裂隙在有降雨入渗条件下的非饱和区渗透荷载分布规律开展了一系列的实验研究。获得了有实用参考价值的非饱和区渗透荷载分布规律... 详细信息

为探明降雨入渗时裂隙岩体非饱和区渗透荷载分布规律 ,利用自行设计制作的单裂隙渗流实验装置 ,对一垂直单裂隙在有降雨入渗条件下的非饱和区渗透荷载分布规律开展了一系列的实验研究。获得了有实用参考价值的非饱和区渗透荷载分布规律特征 ,弥补了以往采用各种假定进行非饱和区渗透荷载取值所存在的严重不足。这一实验成果为实际岩体工程的渗流稳定分析提供了实验依据和新的有效方法。

关键词：单裂隙降雨入渗非饱和区边坡稳定性

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岩石单裂隙稳态渗流研究进展

岩石力学与工程学报 2009年第9期28卷 1839-1847页

作者：熊祥斌张楚汉王恩志清华大学水利水电工程系北京100084

从3个方面介绍目前单裂隙渗流研究的最新成果:(1)单裂隙内的流体运动规律,主要研究裂隙渗流模型和流速分布规律等;(2)裂隙过流能力的影响因素,包括应力、隙宽、粗糙度、充填物以及多场耦合等;(3)单裂隙渗流的数值模拟方法,包括裂隙的数... 详细信息

从3个方面介绍目前单裂隙渗流研究的最新成果:(1)单裂隙内的流体运动规律,主要研究裂隙渗流模型和流速分布规律等;(2)裂隙过流能力的影响因素,包括应力、隙宽、粗糙度、充填物以及多场耦合等;(3)单裂隙渗流的数值模拟方法,包括裂隙的数值生成方法和模拟技术。系统总结和分析目前最新的研究成果,对渗流研究理论和方法中存在的问题进行深入探讨:裂隙内渗流的流动规律复杂,裂隙渗流模型和机制仍有很多不明之处;剪应力影响是目前裂隙渗流研究的热点,三维应力和拉应力对裂隙渗流的影响也是未来研究的方向,但模拟复杂应力状态下的渗流试验装置仍是研究的"瓶颈";评价裂隙面粗糙程度仍是一个复杂的问题;数值模拟裂隙渗流与试验方法相辅相成,正确选择合理的数值方法非常重要。

关键词：岩石力学单裂隙稳态渗流影响因素试验研究数值模拟

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降雨条件下的单裂隙非饱和渗流实验研究

清华大学学报（自然科学版） 1999年第11期39卷 14-17页

作者：孙役王恩志陈兴华清华大学水利水电工程系北京100084

为明确单裂隙饱和—非饱和渗流的基本规律对整个裂隙岩体渗流的作用，利用自行设计制作的单裂隙渗流实验装置，进行了不同隙宽、不同饱和水位、不同降雨强度下的一系列渗流实验，建立了裂隙隙宽与负压、饱和度与负压、裂隙隙宽与饱和度... 详细信息

为明确单裂隙饱和—非饱和渗流的基本规律对整个裂隙岩体渗流的作用，利用自行设计制作的单裂隙渗流实验装置，进行了不同隙宽、不同饱和水位、不同降雨强度下的一系列渗流实验，建立了裂隙隙宽与负压、饱和度与负压、裂隙隙宽与饱和度以及负压与非饱和渗透系数之间的实验关系，给出了各参数间的非线性函数式，这些关系式的确立丰富了裂隙渗流理论，为探明实际工程中裂隙岩体非饱和区的渗透荷载分布特征提供了新的有效方法。

关键词：降雨入渗单裂隙非饱和渗流饱和度渗流