摘要：裂隙介质非饱和渗流过程的预测和控制对地下工程应用具有重要意义。从渗流机理、预测方法和宏观尺度渗流模拟等方面对裂隙介质非饱和渗流研究进展进行了系统的分析总结。首先,评述了从非饱和单裂隙到交叉裂隙再到裂隙网络不同尺度下的复杂渗流行为及其理论预测方法,并分析了非饱和渗流行为对宏观水力参数的影响;其次,归纳了非饱和渗流数值模型和本构模型及其适用性,简述了不同模型在场地尺度非饱和渗流模拟中的实际应用。这些研究成果提高了对裂隙介质非饱和渗流规律的认识,并为工程应用提供了手段。

摘要：地震波传播的精确表达式能够精确表达地震波在介质中的传播特征,但由于表达式较复杂,为一些参数隐性表达式,这不利于参数反演,因此有必要研究其近似的线性表达式,以便进行参数反演,准确探测地层结构。在扰动法求解Christoffel方程,得到弱各向异性条件下qP、qS相速度、群速度近似表达式的基础上,依据介质模型坐标与观测坐标,各种介质弹性系数矩阵关系式推导出裂隙介质中地震波相速度、偏振向量及群速度的近似表达。数值计算结果表明,当各向异性系数在0.3以内时,对一般裂隙各向异性介质都适用,且具有较高的精度,在各向异性系数大于0.3时,纵波(P波)仍然具有较高的精度,但横波(S波)的误差增大到50%,主要是因为扰动解是在弱各向异性条件下推导的,因此在介质各向异性系数较小的情况下,为地震波速度分析及参数反演奠定了基础。

摘要：随着国民经济的不断发展,工程建设项目越来越多,工程建设规模也越来越大,很多大型工程以岩体裂隙做为建筑物地基,建筑物地基安全与否直接关系到工程的安危,因此,研究裂隙介质中多场耦合问题就显得格外重要,将展开裂隙介质中多场耦合理论现状研究,为工程建设服务。

摘要：阐述了裂隙介质中溶质运移研究现状,对裂隙介质的概念模型、数学模型、参数确定的优缺点及适用性进行了综合分析,为进一步研究裂隙介质溶质运移提供了参考依据,并提出了进一步深入研究和有待解决的问题。

摘要：以HTI(horizontal transverse isotropy)介质中的动校正速度、慢度向量及走时方程为基础,通过坐标旋转,推导EDA(extensive dilatancy anisotropy)裂隙诱导介质中动校正速度的射线参数表达式;通过对地震广角反射勘探数据进行速度分析,获取动校正速度;基于拟牛顿法的最优化射线追踪法,确定地层界面最佳几何参数。研究结果表明:采用射线参数反演的速度与理论计算速度相对误差小于5%;利用动校正速度的各向异性特征可确定EDA介质的裂隙发育方位;通过射线追踪及多项式拟合可确定多层倾斜地层界面;当加入噪声时,反演的裂隙方位角和各向异性参数相对误差均在5%以内,加入高斯噪声后,裂隙方位角和各向异性参数相对误差均在10%以内,其余参数相对误差在5%以内;速度谱与衰减分析结果一致;裂隙走向反演结果误差为±5°;所提出的反演方法可应用于隧道裂隙发育及富水区预报,具有较高预报精度。

摘要：为研究爆炸载荷作用下裂隙介质裂纹扩展规律,以含人工裂隙的有机玻璃薄板为介质,分别以炮孔中心到人工裂隙垂直距离L和人工裂隙长度D为变量,采用单发雷管爆炸加载试验模型进行试验。试验结果表明,爆炸荷载作用将使裂隙介质形成径向裂纹、翼裂纹、层裂裂纹和似层裂裂纹;人工裂隙能够阻隔径向裂纹的扩展,径向裂纹的扩展对距离L比长度D更敏感;翼裂纹是爆炸绕射波或绕射波与压缩应力波共同作用产生的,翼裂纹的长度随距离L增加而降低;入射压缩应力波与反射拉伸应力波叠加形成的净拉伸应力拉裂介质形成层裂效应、引起径向裂纹弯曲形成似层裂效应,层裂裂纹和似层裂裂纹几乎平行于人工裂隙。研究结果可为裂隙岩体爆破设计、冲击矿压防治和结构工程防护等提供理论依据。

摘要：利用透明复制裂隙模型,选择两种典型LNAPL(轻非水相液体)—邻二甲苯和十二烷残留体,开展一系列水流驱替冲刷和SDS(十二烷基磺酸钠)表面活性剂增强驱替实验,直接获取了裂隙内部LNAPL残留体几何形状与分布情况,结果表明:水流驱替冲刷和SDS驱替裂隙内残留体的去除率分别为8.3%~12.3%和65.9%~82.1%.残留体累积去除率随着驱替流体雷诺数的增加而增加.水流驱替冲刷条件下,残留体离散为小液滴,数量比初始残留状态增加1.3~2.2倍.SDS表面活性剂降低了“LNAPL-水”间的界面张力,能够有效去除裂隙内较大残留体,驱替后仅残余单个面积为1mm2左右的微小液滴.由于粗糙裂隙的非均质性,水流冲刷易导致系统内的“LNAPL-水”有效界面面积增加,对LNAPL污染修复不利,表面活性剂增强修复是一种更有效的方法.

摘要：非正规垃圾填埋场由于缺少防渗措施,渗滤液易下渗至土壤和地下水环境中,造成土壤和地下水污染。该文以某非正规垃圾填埋场为例,研究裂隙、断层发育区填埋场污染迁移特征。结果表明,裂隙介质为污染物迁移提供了优势通道,形成优先流,尤其以DNAPL类污染物为主,该类物质不易在土壤环境中累积,但易迁移至地下水饱和带中,并沿裂隙发育方向迁移扩散,需重点关注并及时治理修复。

摘要：为了得到寒区巴郎山隧道衬砌安全性评价所需的冻胀力荷载,进行室内模型试验。将隧道板岩岩体视为裂隙介质,研究水分在裂隙中迁移产生的冻胀。模型中铺设透水布模拟裂隙,采取隧道洞腔内降温的方式模拟隧道受到的低温条件。运用热电阻元件和应变片测试试验中衬砌的温度和应变变化。试验结果表明:衬砌的冻胀应变在仰拱和仰拱脚处较小,在拱顶、拱脚和边墙处较大,最大处发生在边墙。采用数值模拟方法,分析岩石圈整体冻胀模型和含水风化层冻胀模型在衬砌上的应力分布模式,与室内模型试验结果相比较,选择含水风化层冻胀模型为巴郎山隧道冻胀荷载计算方法,即冻胀荷载可为衬砌边墙上的水平侧向荷载,冻胀力的大小可以按照洞口0.9 MPa、洞身0.6 MPa取值。

摘要：隧道建设中涌水问题处理不当会对当地生态和社会环境产生重大影响,因此有必要准确进行隧道涌水量的预测。文章以岳武高速明堂山隧道为例,通过对地表水集水区、边界条件和初始条件、断层因素概化、地下水模拟方法等进行分析,利用有限差分程序MODFLOW模拟计算基岩裂隙含水介质中深长隧道开挖的涌水量,并评价隧道开挖对周边地下水环境的影响程度。分析结果表明,隧道开挖至断层F7的瞬时涌水量在1 000 d后基本降至稳定涌水量水平,稳定涌水量的模拟计算结果与隧道内涌水量实际测量结果相近;隧道开挖对周边地下水环境的影响主要集中在隧道轴线断层附近以及部分山脊处,其余地段降深不明显。