花岗岩人工节理渗透特性实验研究

摘要

采用岩石剪切渗流实验系统对人工劈裂花岗岩节理展开了剪切渗流实验,主要研究在压剪作用下花岗岩节理的流态特性和临界雷诺数的变化。通过在剪切过程中不同剪切位移下对节理施加不同水头,测量通过节理的稳定渗流量并计算临界雷诺数。结果表明:(1)当渗透水压梯度大于0.05 MPa/m时,节理渗流偏离线性流的现象越来越明显,惯性阻力相对于黏性力不可忽视。(2)节理的线性流态与非线性流态受剪切过程中节理张开度和接触状态的影响:节理剪缩阶段,其内部水流呈现线性流状态;随着剪切位移的增加,节理进入剪胀后,节理内渗流由线性流逐步转化为非线性流。(3)剪切过程中节理进入剪胀后,随着节理张开度的增大,非线性渗流的临界雷诺数略有增加,但基本保持稳定。