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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
井壁混凝土三轴渗透试验及细观数值分析
  • 作者

    闵通 薛维培 姚直书 荣传新

  • 单位

    安徽理工大学土木建筑学院安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室淮南矿业(集团)有限责任公司博士后科研工作站华亭煤业大柳煤矿有限公司生产技术科

  • 摘要
    目的 为研究井壁混凝土在多轴应力下渗透率演化规律。方法 以50mm×100mm的圆柱体混凝土试件为研究对象,采用试验与数值模拟相结合的方法,分析流-固耦合状态下渗透性能变化。结果 围压能密实孔隙,使渗透率下降,但下降趋势逐渐变缓。孔隙水压易使裂纹扩展,加剧水渗透,同时上升趋势逐级递增;轴压对渗透率的影响与内部孔隙及微裂纹状态相关,根据渗透率不同变化趋势,可将其分为4个阶段;由数值模拟发现,随着应变增加,混凝土内部拉应力分布变广,裂缝多出现在拉、压应力集中区;轴压增加虽使整体孔隙密实,但颗粒挤压易使微裂隙萌生,加载后期成为主要渗流通道。结论 研究结果为实际工程中解决复杂应力状态下混凝土渗透率变化等问题提供了参考。
  • 关键词

    井壁混凝土三轴渗透渗流-应力耦合数值模拟渗流通道

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金青年项目(52308228);国家自然科学基金面上项目(52174104);教育部“春晖计划”合作科研项目(HZKY20220204);安徽省自然科学基金面上项目(2208085ME146,2108085ME155);深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室自主课题(SKLMRDPC20ZZ05);
  • 文章目录

    1 试验方案
    1.1 原材料及试样制备
    1.2 试验设备与方法
    2 试验结果分析
    2.1 轴压对渗透性的影响
    2.2 应力敏感性分析
    3 三轴渗透细观数值研究
    3.1 模型建立与参数选取
    3.2 渗透及裂缝演化特征
    3.3 加载过程中孔径变化特征
    4 结论与展望
  • 引用格式
    [1]闵通,薛维培,姚直书,等.井壁混凝土三轴渗透试验及细观数值分析[J].安徽理工大学学报(自然科学版),2024,44(02):42-48.
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