一种裂隙岩体渗流场有限元分析的改进模型.pdfVIP

第33卷第12期 2007年12月 水力发电 文章编号：0559—9342(2007)012—0025—04 一 种 裂 隙岩 体 渗 流 场 有 限 元 分 析 的 改 进 模 型 杜小凯 ，任青文 ，杨 曼 (1．河海大学水利水电工程学院，江苏 南京210098： 2．深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司南京分公司，江苏 南京210005) 关键词：裂隙岩体；结构面；渗透特性；样本单元体REV；渗流场 摘 要：研究裂隙岩体渗流的模型有等效连续介质模型、裂隙网络模型和双重介质模型等。等效连续介质模型受到 样本单元体REV的限制，裂隙网络模型和双重介质模型复杂，处理难度较大。为此，在分区的同时考虑结构面和岩 块的渗透特性，并考虑结构面法向与岩块之间的水力交换，利用两类介质接触处水头相等及节点流量平衡建立新 的模型。对所建立模型的渗流场有限元公式进行推导，并通过与试验结果对比验证了该模型的正确性及实用性。 An Improved Model for Finite Element Analysis of Seepage for Joint Rock Masses Du Xiaokai ，Ren Qingwen ，Yang Man (1．College of Water Conservancy and Hydropower Engineering，Hohai Univ，Nanjing Jiangsu 210098； 2．Huasen ArchitecturalEngineering Designing Consultants IJTD，Nanjing Branch，Nanjing Jiangsu 210005) Key Words：jointed rock；structure plane；characteristics of permeability；representative element volume；seepage flow field Abstract：Equivalent continuum medium mode1．Fracture network model and Double—porosity medium model have been used to stuay the seepage of joint rock．If there is no REV or the REV is big，the Equivalent continuum medium model can not be used．The basic theory of Fracture network model and Double—porosity medium modeliS complicated．and the application of the two models is not convenient in some time． An improved model， which considers the ioint face and rock mass respectively at the same time，has been advised in this paper．In this model the equation is established and U． nified solution is made， considering the hydraulic exchange between the structure plane in normal direction and the rock mass and according to the equal water pressure of two kinds of medium．The deduction of seepage finite element formula． tion ofthe model is made．and the v