工程巖體滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)耦合分析的模型參數(shù)反演研究.pdf

1、隨著人們對(duì)巖土體研究的深入，確定計(jì)算參數(shù)逐漸被重視并成為研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。由于受認(rèn)識(shí)所限，多年來通過反分析獲得的巖土體計(jì)算參數(shù)主要是通過單場(chǎng)反演得來。相對(duì)于單個(gè)滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)參數(shù)反分析，考慮滲流-應(yīng)力耦合作用能更好地反映巖體真實(shí)的變形機(jī)理和滲流特性。因此，基于位移、水頭等多類型實(shí)測(cè)資料進(jìn)行滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)耦合的模型參數(shù)反演，不僅能準(zhǔn)確確定那些不易直接測(cè)定的參數(shù)，還能提高反演結(jié)果的可信度。主要圍繞滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)耦合分析的模型參數(shù)反演做了以下

2、幾方面工作：
　　 (1)針對(duì)簡(jiǎn)單遺傳算法易陷入局部最優(yōu)解、收斂速度較慢等缺點(diǎn)，應(yīng)用效率更高的自適應(yīng)遺傳算法，把等效裂隙巖體滲流場(chǎng)數(shù)值分析與其有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了三維滲流場(chǎng)滲流參數(shù)反分析。
　　 (2)從水-巖相互作用的機(jī)理出發(fā)，對(duì)巖體滲流-應(yīng)力兩場(chǎng)耦合模型的應(yīng)用條件、范圍以及優(yōu)缺點(diǎn)等進(jìn)行了比較，建立了孔隙連續(xù)介質(zhì)和等效裂隙連續(xù)介質(zhì)耦合模型。實(shí)現(xiàn)了三維非穩(wěn)定滲流孔隙介質(zhì)滲流-應(yīng)力耦合分析及等效裂隙介質(zhì)滲流-應(yīng)力耦合分析。

3、r>　　 (3)對(duì)滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)耦合分析涉及的參數(shù)進(jìn)行分類，并對(duì)參數(shù)的敏感性做了深入分析。結(jié)合孔隙連續(xù)介質(zhì)和等效裂隙連續(xù)介質(zhì)耦合模型，建立了兩種模型的參數(shù)反演模型，開發(fā)了三維非穩(wěn)定滲流-應(yīng)力耦合作用的參數(shù)反分析數(shù)值分析軟件。
　　 (4)根據(jù)某水利工程壩址區(qū)鉆孔實(shí)測(cè)水位資料，對(duì)該壩址區(qū)天然滲流場(chǎng)的滲透系數(shù)進(jìn)行了反演。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)反分析得到的滲透系數(shù)，對(duì)大壩建成后正常蓄水位工況下壩址區(qū)滲流場(chǎng)進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析，對(duì)可能會(huì)出現(xiàn)的問題