检索结果-南通市图书馆

下凹形态裂隙面粗糙程度表征及立方定律修正系数拟合

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水利学报 2021年第4期52卷 420-431页

作者：甘磊马洪影沈振中河海大学水利水电学院江苏南京210098

裂隙面粗糙程度直接影响着裂隙的渗流特性,利用高倍数码相机采集孔隙介质模块粗糙裂隙面信息,结合数字成像和MATALB技术拟定典型粗糙度的裂隙面,提出描述试样裂隙面粗糙程度的下凹度,研究下凹度对裂隙过流能力的影响,确定下凹形态粗糙... 详细信息

裂隙面粗糙程度直接影响着裂隙的渗流特性,利用高倍数码相机采集孔隙介质模块粗糙裂隙面信息,结合数字成像和MATALB技术拟定典型粗糙度的裂隙面,提出描述试样裂隙面粗糙程度的下凹度,研究下凹度对裂隙过流能力的影响,确定下凹形态粗糙裂隙的立方定律修正系数公式。结果表明:预制混凝土块裂隙面的下凹面积百分比随下凹程度的增大逐渐减小,立方定律修正系数与相对下凹度呈二次多项式关系;采用等效水力隙宽比直接采用1.0 mm光滑裂隙的数值模拟成果更贴近双重介质渗流水力特性试验结果,平均绝对误差MAE、均方根误差RMSE和平方根R^(2)分别为1.35%、1.06×10^(-4)和0.995。下凹形态粗糙裂隙立方定律修正系数成果与试验结果吻合,该修正系数模型公式是合理的。提出的粗糙度表征方法和修正立方定律能够有效描述下凹形态粗糙裂隙渗流特性。

关键词：裂隙面粗糙度下凹度立方定律修正系数

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基于CGAL的岩石裂隙面三维重构方法研究

岩石力学与工程学报 2020年第S2期39卷 3450-3463页

作者：彭守建吴斌许江施若然闫发志吴善康重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 哥伦比亚大学计算机科学系美国纽约10027

水力压裂后裂隙的几何学特征决定了裂隙岩体强度、变形行为及渗流特性。为进一步定量分析剪应力–注水压力耦合作用下砂岩裂隙面表面粗糙度、隙宽、产状和分形特征等,提出一种基于计算几何算法库(computational geometry algorithms lib... 详细信息

水力压裂后裂隙的几何学特征决定了裂隙岩体强度、变形行为及渗流特性。为进一步定量分析剪应力–注水压力耦合作用下砂岩裂隙面表面粗糙度、隙宽、产状和分形特征等,提出一种基于计算几何算法库(computational geometry algorithms library,CGAL)的裂隙面三维重构方法。结合水力压裂试验后含裂隙试件CT扫描图像的灰度分布特征,优化了其预处理方法以保证三维重构的准确性,采用Delaunay细化方法重构了试验后含裂隙试件,并用随机抽样一致算法检测试件表面,实现了自动校正倾斜、统一空间位置,最终通过裁切可单独提取裂隙面,并通过裂缝沟通体积、裂缝沟通面积和分形维数对其进行了量化表征。结果表明,基于CGAL三维重构后的裂隙模型可再现砂岩试样在剪应力–注水压力耦合作用下内部裂隙的发育特征,为岩石裂隙面几何特征的量化表征及裂隙面渗流特性数值模拟研究提供了基础。

关键词：岩石力学 CT 裂隙面三维重构计算几何算法库 Delaunay细化

岩体裂隙面数量的三维分形分布仿真理论与技术

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岩石力学与工程学报 2005年第6期24卷 994-998页

作者：赵阳升文再明冯增朝太原理工大学采矿工艺研究所山西太原030024

以岩体裂隙面数量分布具有分形特征为基础,建立了岩体裂隙面数量的三维分形分布仿真模型,并采用 VisualC++6.0 开发出岩体裂隙面数量的三维分形分布仿真系统。利用该仿真系统可方便地研究岩体内部任意剖面的裂隙迹线分布特征以及任何子... 详细信息

以岩体裂隙面数量分布具有分形特征为基础,建立了岩体裂隙面数量的三维分形分布仿真模型,并采用 VisualC++6.0 开发出岩体裂隙面数量的三维分形分布仿真系统。利用该仿真系统可方便地研究岩体内部任意剖面的裂隙迹线分布特征以及任何子块内裂隙面的分布特征,为岩体工程稳定性及其应力分布分析带来了极大的方便。

关键词：岩石力学裂隙面三维分形分布仿真模型

恒定法向刚度条件下三维粗糙裂隙面剪切力学特性

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岩石力学与工程学报 2020年第11期39卷 2213-2225页

作者：尹乾靖洪文孟波刘日成吴应杰中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

通过恒定法向刚度边界条件下真实三维粗糙裂隙面剪切试验,研究初始法向应力(0.02~8 MPa)和粗糙度系数JRC(12~18)对裂隙面剪切应力、法向位移、法向应力和表面剪切磨损特征的影响。结果表明:整个剪切过程中,裂隙面法向位移–法向应力拟... 详细信息

通过恒定法向刚度边界条件下真实三维粗糙裂隙面剪切试验,研究初始法向应力(0.02~8 MPa)和粗糙度系数JRC(12~18)对裂隙面剪切应力、法向位移、法向应力和表面剪切磨损特征的影响。结果表明:整个剪切过程中,裂隙面法向位移–法向应力拟合关系为一组平行直线,法向边界刚度保持在10.8 GPa/m。随着初始法向应力和粗糙度系数的增加,裂隙面法向应力均逐渐增大,初始剪应力峰值分别增加了6.201~9.974倍和22.70%~55.76%;裂隙面法向位移随初始法向应力的增加逐渐减小,而随JRC的增加,由于剪切过程中沿凸起体的"爬坡效应"趋于显著,剪胀变形逐渐加剧。峰值表面阻力指数随初始法向应力的增加线性减小,而随JRC的变化增加了10.82%~36.46%。随着粗糙度系数的增加,初始剪应力峰值强度包络线变得陡峭;剪切磨损阶段,法向应力–剪切应力路径可通过线性函数较好地拟合,且随着初始法向应力的增加,拟合曲线趋于平缓。二值化计算结果表明试验后裂隙面剪切面积占比随初始法向应力和粗糙度系数分别增加了1.032~1.799倍和8.63%~71.81%,剪切磨损特征趋于显著。

关键词：岩石力学恒定法向刚度裂隙面粗糙度系数法向应力二值化

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岩石裂隙面粗糙度参数关系分析

采矿与安全工程学报 2011年第2期28卷 241-246页

作者：郭保华河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454010

粗糙度是解释岩石裂隙力学及渗流特性的重要参数.采用自制模具,在轴向中部劈裂岩样,形成垂直于岩样轴向的新鲜裂隙.通过测取7组47个圆柱形岩样裂隙面188条轮廓曲线,分析了粗糙度系数JRC、粗糙轮廓指数Rp、粗糙角i、分维D和截距A等参数... 详细信息

粗糙度是解释岩石裂隙力学及渗流特性的重要参数.采用自制模具,在轴向中部劈裂岩样,形成垂直于岩样轴向的新鲜裂隙.通过测取7组47个圆柱形岩样裂隙面188条轮廓曲线,分析了粗糙度系数JRC、粗糙轮廓指数Rp、粗糙角i、分维D和截距A等参数的相互关系.结果表明:JRC与岩样组成矿物颗粒大小关系密切,粒径越大,JRC越大.JRC与Rp-1呈明显的对数关系,而不是直线关系;JRC与粗糙角i为正相关关系,由Z2和Rp得到的粗糙角i相差不大,当i大于7.2时,后者大于前者,否则,前者大于后者.JRC与截距A近似满足公式JRC=37.087+16.235A,因此,截距A可以用于描述粗糙度大小.对于同组岩样来说,JRC与分维D负相关,但相关性很低;在除砂岩外的5组岩样之间,粗糙度平均值JRCave与分维平均值Dave有较好的正相关关系.总体上,JRC随尺度增加而增加,而分维D随之增加而降低.

关键词：岩石力学岩样裂隙面粗糙度参数

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膨胀土裂隙面抗剪强度及影响因素试验研究

工业建筑 2015年第9期45卷 99-103,98页

作者：黄志全张瑞旗张晓丽王伟华北水利水电大学资源与环境学院郑州450045

裂隙性是膨胀土区别于其他黏土的重要特性之一,裂隙对其自身的抗剪强度及边坡稳定具有控制作用。以邯郸南水北调中线工程段原状膨胀土为试样进行裂隙面强度试验,选取平直裂隙面的原状样开展直剪试验,并通过三轴试验对不规则形态的裂隙... 详细信息

裂隙性是膨胀土区别于其他黏土的重要特性之一,裂隙对其自身的抗剪强度及边坡稳定具有控制作用。以邯郸南水北调中线工程段原状膨胀土为试样进行裂隙面强度试验,选取平直裂隙面的原状样开展直剪试验,并通过三轴试验对不规则形态的裂隙面剪切进行完善,同时与不含裂隙原状土样的反复直剪成果对比;在原状样基础上通过人工模拟裂隙面的方法进一步探究单一裂隙面倾角和充填黏土厚度对抗剪强度的影响。结果表明：裂隙间灰白色黏土的性质和组成等异于两侧土,其高含水率、高蒙脱石含量以及颗粒的定向排列等,导致膨胀土裂隙面强度远低于两侧无裂隙黄褐色膨胀土的峰值强度,接近残余强度;裂隙面强度随着裂隙倾角（30°~60°）和充填黏土厚度的增加而减小,裂隙面倾角的影响表现得更为突出。

关键词：膨胀土裂隙面裂隙倾角裂隙充填厚度抗剪强度直剪试验三轴试验

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膨胀土裂隙面强度的直剪试验研究

西北地震学报 2011年第B8期33卷 246-248页

作者：胡波龚壁卫程展林刘鸣周武华长江水利委员会长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

膨胀土中原生裂隙面的存在往往导致膨胀土边坡的失稳。选取南水北调中线工程南阳段膨胀土进行裂隙面强度试验研究,研究成果表明,裂隙面中填充的灰白色粘土的含水量远高于两侧不含裂隙膨胀土的含水量,裂隙面的峰值强度不仅远远小于不含... 详细信息

膨胀土中原生裂隙面的存在往往导致膨胀土边坡的失稳。选取南水北调中线工程南阳段膨胀土进行裂隙面强度试验研究,研究成果表明,裂隙面中填充的灰白色粘土的含水量远高于两侧不含裂隙膨胀土的含水量,裂隙面的峰值强度不仅远远小于不含裂隙膨胀土的峰值强度,而且也小于不含裂隙膨胀土的残余强度。

关键词：南水北调中线工程膨胀土裂隙面抗剪强度直剪试验

基于三维扫描技术的裂隙面重建及其渗流规律研究

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基于三维扫描技术的裂隙面重建及其渗流规律研究

作者：王蓉武汉轻工大学

学位级别：硕士

当前岩体裂隙渗流研究的成果以二维为主,为对工程中广泛存在的三维裂隙面的渗流规律进行定量描述,并得出裂隙面几何参数对等效渗透系数的影响规律,本文借助三维激光扫描技术,精确提取了10组三维裂隙面的几何特征,分析了几何特征的统计... 详细信息

当前岩体裂隙渗流研究的成果以二维为主,为对工程中广泛存在的三维裂隙面的渗流规律进行定量描述,并得出裂隙面几何参数对等效渗透系数的影响规律,本文借助三维激光扫描技术,精确提取了10组三维裂隙面的几何特征,分析了几何特征的统计学规律并建立了其统计学模型。基于所建立的统计学模型,变化模型参数,生成了5组具有不同粗糙度系数JRC、分形维数D和隙宽e的人工裂隙面,并结合10组具有天然特征的天然裂隙面,基于Navier-Stokes方程模拟了流体在裂隙面内的流动过程,计算了其等效渗透系数,分析了等效渗流系数随粗糙度系数JRC、分形维数D和隙宽e的变化规律。主要研究工作如下:(1)采集10组天然裂隙面,采用三维激光扫描技术,提取了岩样裂隙面起伏信息和几何参数,分析了粗糙高度的最小值、最大值、平均值和标准差的分布规律,建立了其统计学模型。采用Barton公式分别计算了10组裂隙面的表面粗糙度系数,用最小二乘法拟合了粗糙高度标准偏差、相对起伏高度均方根和粗糙高度平均值三个裂隙表面特征参数三维粗糙度系数的关系,建立了裂隙面特征参数与三维粗糙度系数的定量关系式。(2)根据裂隙表面特征参数与三维粗糙度系数的定量关系式,生成了具有指定的JRC值的5组人工裂隙面。根据其粗糙高度标准偏差、粗糙高度均方根、粗糙高度平均值的,生成了重建裂隙面的点云数据,采用Surfer软件重建了裂隙面的三维几何模型。(3)将15组裂隙面(10组天然裂隙面和5组重建裂隙面)转化为有限元网格,采用ABQUS的CFD模块,模拟了每组裂隙面的单宽流量、不同位置的最小速度、最大速度以及入口面、出口面的平均速度。运用修正的立方定律,求出每组的等效渗透系数。在此基础上,分别对裂隙面的表面特征参数与等效渗透系数和关系进行曲线拟合,得到裂隙面几何特征参数(如粗糙度系数、三维分形维数和裂隙面平均隙宽)与等效渗透系数定量关系式。(4)制作了10组典型的裂隙模板,用水泥砂浆浇筑裂隙模板,生成不同裂隙面的岩样。对浇筑的含裂隙面试样进行岩心渗透实验,实测裂隙面的渗透系数。对采用ABAQUS数值模拟得到的数值解与物理实验得到的实测值进行比较,验证所建立的三维岩体裂隙面等效渗透系数计算公式的正确性。

关键词：裂隙面等效渗透系数粗糙度分形维数三维激光扫描

同方学位论文库评论

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地下水封洞库裂隙面涌水原因分析方法

山西建筑 2019年第21期45卷 101-102,172页

作者：翟玉斌北京东方新星勘察设计有限公司

水封作为洞库的关键技术,如何有效地对洞室开挖过程中揭露的比较大的裂隙面出水点及时进行封堵,减少地下水流失成为衡量水封效果好坏的重要指标。以在建某地下水封洞库施工巷道典型裂隙面出水为例,简要分析裂隙面出水的原因,避免涌水发... 详细信息

水封作为洞库的关键技术,如何有效地对洞室开挖过程中揭露的比较大的裂隙面出水点及时进行封堵,减少地下水流失成为衡量水封效果好坏的重要指标。以在建某地下水封洞库施工巷道典型裂隙面出水为例,简要分析裂隙面出水的原因,避免涌水发生后盲目注浆带来的人力、物力的损失。

关键词：地下水封洞库涌水裂隙面