考虑应力状态的裂隙岩体渗透系数张量计算.pdf

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1、第35卷第3期人民黄河Vo1．35．No．32013年3月YELLOWRIVERMar．，2013【水利水电工程】考虑应力状态的裂隙岩体渗透系数张量计算杨金保，李蕾，谢妮(1．中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室，湖北武汉430071；2．武汉地震工程研究院，湖北武汉430071；3．河南省电力勘测设计院，河南郑州450000；4．中国地质大学工程学院，湖北武汉430074)摘要：渗透系数张量的正确确定是进行大范围裂隙岩体渗流计算的基础。以实测岩体不连续面的几何特征和统计参数为基础，利用立方定律计算渗透系数张量时，还毖须进行裂隙粗糙度、裂隙网络连通程度的修正，并考虑应力变化对渗透系数的影

2、响。对取自丹江口水库库区的辉绿岩剪切裂隙进行了不同围压和裂隙水压力下的渗透试验，结果表明：裂隙的渗透系数与净围压的关系符合指数函数特征，而随着裂隙水压力的增大，裂隙面两侧基岩发生附加变形，导致渗透系数增大。在此渗流试验的基础上对渗透系数进行考虑三向应力和裂隙水压力变化的修正后，得到新的渗透系数张量计算公式。对丹江口水库库区某段裂隙岩体渗透系数张量的计算实例表明，修正后的渗透系数张量更符合实际。关键词：裂隙岩体；渗透系数张量；渗流一应力耦合；渗透试验；丹江口水库中图分类号：TV698。l；TU449文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1000-1379，2013．03．044Hy

3、draulicConductivityTensorforFracturedRockMassConsideringStressStateYANGJin—bao，LILei，XIENi(1．KeyLaboratoryofEarthquakeGeodesy，InstituteofSeismology，CEA，Wuhan430071，China；2．WuhanInstituteofSeismologicEngineering，Wuhan430071，China；3．HenanElectricPowerSurvey＆DesignInstitute，Zhengzhou450000，China；4．Facu

4、ltyofEngineering，ChinaUniversityofGeoscienees，Wuhan430074，China)Abstract：Thehydraulicconductivitytensorisasetofparametersfundamentaltotheseepageanalysisforlarge-scalefracturedrockmass．Basedonthegeometricalcharacteristicsandstatisticparametersofdiscontinuitiesinrockmassobtainedbymeansoffieldsurvey，th

5、ecubiclawisusuallyusedforthecalculationofhydraulicconductivitytensor，andsomemodificationmustbemadeconsideringtheroughnessoftherealdiscontinuities，theconnectivityofthe~acturenetwork，andtheinfluenceofstressvariation．Permeabilitytestsunderdiferentconfiningpressureandfracturewaterpressurewerecarriedouto

6、ndiabaserocksamplesfromDanjiangkouReservoirtostudythepermeabilitycharacteristicoftheshearfracture．Thetestresultsshowthatthepermeabilityoffracturedecreaseswiththeincreaseofnetconfiningpressure，followingthelawofexponentialdecay．Whilewiththeincreaseoffracturewaterpressure，thefracturepermeabilityincreas

7、esaswellbecauseoftheenlargementoffractureapeaurecausedbytheadditionalcompressionoftherockmatrix．Thus，furthermodificationconsideringstressvariationwasmadebasedontheexperimentaldataandanewcalculationfor