摘要：为了解决地下矿山岩体防渗及顶底板突水问题,设计破碎岩体应力-渗流耦合试验,分析岩体破坏特征及渗透率变化特征,并揭示应力-渗流耦合试验中岩体的致灾演变规律;结合D-P准则演化推导岩体应力-渗流耦合力学模型,从力学角度解释岩体破坏过程;推导应力-渗流耦合模型在FLAC3D中的有限差分程序,实现耦合模型的二次开发应用。研究表明:岩体的渗透率变化规律可划分为4个阶段(孔隙压密阶段、弹性变形阶段、塑性强化变形阶段及破坏后阶段),其中在塑性强化阶段渗透率产生明显提升并持续增长;增大孔隙水压,岩体泊松比上升,弹性模量下降,破坏角减小,岩体弱化效果明显,破坏形式由主剪切破坏逐渐向次生裂隙的张拉剪切破坏过渡;增大孔隙水压,模型参数F0和m分别以指数形式减小和增大,岩体峰值强度降低,高压水的存在使得岩体劣化程度增加,增大了裂隙发育程度,从而导致突水致灾危险性增加。

摘要：为研究应力-渗流耦合作用下井壁混凝土力学性能变化规律,配制出两种强度等级井壁混凝土,设计渗透压为4 MPa、6 MPa、8 MPa、10 MPa,开展三轴耦合渗透性试验。结果表明:相同围压作用下,随着渗透压增大井壁混凝土峰值强度降低、割线弹性模量减小;相同渗透压作用下,随着围压增大井壁混凝土峰值强度增大。渗透压对混凝土峰值强度有一定影响,但起主导影响的是围压。同时将井壁混凝土应力应变全过程渗透率变化情况划分为四个阶段,建立了相应的概念模型用于描述各阶段力学行为。

摘要：向家坝水电站二期工程大坝坝基岩体抗滑稳定问题较为突出,坝基岩体的稳定性对整个水电站的正常运行具有至关重要的作用。针对该坝基典型坝段基岩在正常蓄水位工况下,采用三维强度折减方法进行抗滑稳定性分析,失稳判据采用常用的弹塑性计算不收敛和坝基关键点位移突变两种方法,计算结果表明:以计算不收敛得到的安全系数为3.62;以塑性区贯通和关键点位移突变作为失稳判据,则安全系数为3.2左右,且由当前参数计算得到的坝顶、坝踵与坝趾等三个特征点位移均指向下游方向,说明在该工况下坝体有向下滑动的趋势。

摘要：以国内首个大型地下水封石油洞库工程为背景，在考虑洞库围岩节理裂隙的随机分布特征基础上，采用离散介质流-固耦合理论对大型地下石油洞库水封性进行了评价。介绍了地下水封储油洞室水封原理与水封准则。通过室内结构面剪切试验获得了结构面参数，采用Barton-Bandis剪胀模型对结构面参数进行了校验。根据库区节理裂隙统计结果，建立了洞库围岩的随机节理裂隙网络模型。分析了不同水幕压力条件下洞室开挖后地下水压力分布情况、涌水量大小和洞库围岩变形与受力情况。分析表明：在水幕压力大于或等于75 kPa的条件下，洞室周围地下水压力满足水封准则；在水幕压力为75 kPa条件下各洞室涌水量在0.003~0.015 m3/d之间，拱顶沉降量在16-32 mm之间。研究结果可为地下水封石油洞库水幕系统设计提供依据。

摘要：富水区岩体蠕变特性对工程长期稳定性具有较大影响,如何能简单、快速、准确地确定耦合条件下岩体蠕变多参数,对工程结构设计和施工具有重要意义。以兰州至海口高速公路某隧道为工程实例,利用IA-BP算法的反分析方法进行富水条件下隧道围岩蠕变多参数反演。研究结果表明:IA-BP算法可有效避免BP神经网络易陷入局部极小值问题,且收敛速度快,具有精确的全局寻优性能;各参数试验值和反演值残差值较小,对于多参数反演具有较高精度。将基于IA-BP算法的智能反分析法应用到多场耦合参数反演中,以拓宽反分析应用范围,同时为富水地层软岩隧道工程结构设计与施工提供理论支撑。

摘要：受运行期水位频繁变动条件影响,库岸边坡将经历十分复杂的应力-渗流耦合作用过程。以周宁抽水蓄能电站为研究对象,采用基于Biot理论的FLAC3D程序的应力-渗流耦合方法分析和预测库岸边坡在运行期的变形特征和稳定性条件,除水位频动条件外,还同时考察了岩体固体骨架、矿物质颗粒和水的可压缩性的影响。分析结果表明,运行期水位频动引致的库岸边坡岩体的最大变形及收敛变形分别不超过4 mm和1 mm,且变形方向总体指向边坡坡内,可维持较好的稳定性条件。为相关分析研究周宁抽水蓄能电站提供方法和决策依据。