DOI:10.13876/J.cnki.ydnse.230007第43卷第1期2024年3月延安大学学报(自然科学版)JournalofYan’anUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.43No.1Mar.2024单裂隙岩体水-力耦合数值分析高俊义1,师延东2(1.延安大学建筑工程学院,陕西延安716000;2.延安圣世华石业有限责任公司,陕西延安716000)摘要:随着地下工程的不断发展,诸多地下工程在水-力耦合作用下发生失稳破坏,裂隙岩体水-力耦合一直是国内外学者研究的热点问题。基于单裂隙岩体水-力耦合概念模型,应用离散元程序计算分析裂隙水压强、岩体应力对裂隙渗流场和岩体位移场的影响。计算发现:模型约10s后达到稳态,节理流体形成从左向右的渗流场,节理入口处流体压强与节理流体压力梯度成正相关;节理岩体位移主要形成从节理入口处向其周边辐射的位移场,节理入口处流体压强与节理岩体位移梯度成正相关;节理岩体水压主要形成从节理中部区域处向其周边辐射的水压场,岩体顶部施加向下应力与节理水压梯度成正相关。研究结果对解决地下工程水-力耦合问题具有一定的科学意义和工程价值。关键词:单裂隙岩体;水-力耦合;数值分析中图分类号:TU45文献标识码:A文章编号:1004-602X(2024)01-0116-05裂隙岩体水力耦合在地下资源开采、高放废物地质处置、地热能开发、深埋水工隧洞建设、二氧化碳地质封存等诸多地下工程中得到广泛应用,故开展裂隙岩体水力耦合分析研究具有重要的科学意义和工程价值。近年来,诸多学者开展了节理岩体水力耦合研究。张英[1]开展了水-力耦合作用下裂隙岩体渗流规律与突水机理研究;姚池等[2]开展了复杂裂隙岩体水-力耦合模型及溶质运移模拟;陈云娟等[3]研究了水力耦合作用下裂隙岩体破裂扩展及声发射能量损伤规律;邬爱清等[4]进行了现场裂隙岩体水力耦合真三轴试验系统研制与应用;熊祎滢等[5]、董惠等[6]以及张英等[7]开展了水力耦合作用下裂隙岩体变形破坏机制研究;杨磊等[8]开展了水力耦合作用下岩体三维裂隙的起裂扩展模式研究;LIU等[9]开展了基于损伤和摩擦耦合效应的两步均匀化裂隙岩体渗透率模型研究;徐则民等[10]开展了基于水-力耦合理论的超深隧道围岩渗透性预测;赵延林等[11]、朱其志等[12]开展了水-力耦合作用下裂隙岩体模型试验研究;杜万军等[13]开展了单裂隙辐射流节理面破坏过程水-力耦合研究;袁梅等[14]开展了水-力耦合对含瓦斯煤渗透率影响的试验研究。综上所述,裂隙岩体水力耦合数值分析研究虽然取...