岩体渗流–应力耦合有限元计算的精细积分方法.pdf

节选段落一：
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岩体渗流–应力耦合有限元计算的精细积分方法
何 翔 1，冯夏庭 1，张东晓 2
(1. 中国科学院 武汉岩土力学研究所，湖北 武汉 430071；2. 俄克拉荷马大学，美国 俄克拉荷马 73019)
摘要：在 Biot 固结方程的基础上，引入介质渗透系数张量随应力张量的变化函数，建立能反映介质中应力场与渗
流场非线性耦合作用的微分方程组，并在此基础上进行渗流–应力耦合问题的有限元求解。


节选段落二：
5 算 例
龙滩水电站坝址位于广西壮族自治区天峨县境
内，其右岸通航建筑物区域内岩体主要为泥板岩和
砂岩，岩层按风化程度由强到弱至上而下分为强风
化层、弱风化层，微风化层和新鲜岩体等 4 层，区
域内的 3 条主要断层 F189，F30 和 F89 将岩体分割
为若干个子区域。选定计算区域为：X 向大地坐标
4 440～4 940 m；Y 向大地坐标 68 600～69 060 m，
区域内各岩层的初始渗透系数及其他力学参数均为
各向同性，取值如表 1 所示。根据地质报告相关资
料可拟合得到各岩体渗透系数张量与孔压及应力张
量的耦合系数均取 57008.0=α 。


节选段落三：
0.266
强风化带 2 400.0 1.60 0.34 700.000
弱风化带 2 500.0 7.00 0.28 0.781
微风化带 2 500.0 15.70 0.27 0.484
泥
板
岩
新鲜岩体 2 600.0 22.50 0.27 0.266
划分完网格后的模型如图 1 所示，有限元计算
的水头边界由两部分组成：(1) 河床处的水位为
222.5 m；(2) 根据钻孔观测数据，采用差分法计算
出钻孔周围的有限元节点上的水头值。