裂隙渗流场中隧道结构与流场间相互作用的研究

摘要

该文在已建立的裂隙岩体初始裂隙网络离散渗流模型的基础上,研究了位于裂隙岩体离散和渗流场中的隧道开控对渗流场的影响,得出了排水控制水压地下水位降落、排水量及水荷载间各自的函娄关系,从而解决了控制排水理论的一个关键问题;建立了反映岩体离散渗流与隧道衬砌连续渗流共同作用的局部等效-离散耦合模型,以研究渗流场作用于衬砌上的水荷载,得到了在离散渗流场中衬砌所受水荷载与衬砌渗透系数之间的关系以及一些有用的结论;由于岩体渗流场与应力场之间存在耦合关系,该文将一个渗流计算模块和应力计算模块在DOS环境下用批处理文件组合成为一个新的计算模块, 使得两个子模块之间的数据自动传输,从而最终实现了耦合计算.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1本课题的研究意义

§1.2相关研究评述

1.2.1引言

1.2.2裂隙岩体渗流计算模型

1.2.3裂隙岩体水力学参数的确定

1.2.4裂隙岩体渗流场的数值模拟

1.2.5裂隙岩体渗流～应力耦合

§1.3研究思路及主要内容

1.3.1研究思路

1.3.2研究内容

第二章裂隙岩体裂隙网络连通性算法研究

§2.1引言

§2.2裂隙岩体裂隙网络的图论表述

§2.3裂隙网络的矩阵表示

§2.4裂隙网络连通性的图论算法

2.4.1裂隙网络连通分支的传递闭包算法

2.4.2裂隙网络中基本回路的算法

第三章裂隙岩体初始裂隙网络模型的建构

§3.1裂隙岩体渗流研究的主要特点及相关定义

§3.2单一裂隙渗流立方定律的推导

§3.3裂隙岩体初始裂隙网络离散渗流模型

3.3.1岩体渗流非连续介质模型—裂隙水力学

3.3.2裂隙岩体初始裂隙网络离散渗流模型的建立

§3.4裂隙岩体初始裂隙网络离散渗流模型的解法

第四章裂隙岩体裂隙网络离散渗流模型应用

§4.1引言

§4.2隧道开挖对围岩渗流场的影响

4.2.1计算条件和简图

4.2.2各种状态下的渗流场求解

§4.3本章小结

第五章裂隙岩体裂隙网络渗流场～应力场耦合分析

§5.1引言

§5.2应力场作用下岩体裂隙张开度改变的表述方法

§5.3裂隙岩体裂隙网络渗流场～应力场耦合分析

§5.4裂隙岩体裂隙网络渗流场～应力场耦合模型的建构

§5.5本章小结

第六章隧道所受水荷载问题

§6.1引言

§6.2衬砌连续渗流计算模式

§6.3等效-离散渗流耦合分析

§6.4衬砌水荷载等效模式

§6.5本章小结

第七章结论和展望

参考文献

致谢