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《第二届废物地下处置学术研讨会论文集》2008年
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二维粗糙裂隙网络的计算机模拟

刘泉声  吴月秀  刘小燕  
【摘要】:许多研究已经论证了节理的存在对岩体水力学特性起着决定性的作用,而研究岩体水力学特性的首要问题就是模拟岩体中分布复杂的节理网络。然而,绝大多数研究模拟的节理网络都是假定节理为平滑的,等隙宽的,这与实际粗糙节理的特性是不相符。本文提出了一种模拟岩体中粗糙节理网络的方法—SAW法。此方法引自高分子链SAW链的生成原理:将节理视为分步向着某方向行走的SAW链;它不会同时在一个地方出现两次——不会出现自交叉的现象。这样得到的节理是粗糙不平的,而且可以给每步赋予不同的隙宽。高分子链的模拟方法有很多如直接抽样法、样本复制富集法、二聚法、扫描法以及蛇行法等。本文采用基于Monte Carlo原理的直接抽样法来得到相应的节理参数:隙宽、倾角、迹长等;编写了以SAW法为基础的二维节理网络的计算机模拟程序;并分别给出了单条节理、单组节理和多组节理的二维网络分布图;为进一步研究岩体的稳定性和渗透性提供了一定的指导意义。与传统的Monte Carlo法和分形法相比,SAW生成的节理网络可以表征节理的粗糙度及其变化的隙宽;更为真实的反映具有粗糙节理岩体的工程力学性质。

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【参考文献】
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