同济大学学报(自然科学版)

作者：高成路，李术才，周宗青，李利平，张道生，厉明浩，刘冠男

单位：1.山东大学 齐鲁交通学院，山东 济南 250002;2.陆军勤务学院 军事设施系，重庆 401311;3.深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏 徐州 221116;4.中国矿业大学 力学与土木工程学院，江苏 徐州 221116

关键词：裂隙岩体,近场动力学,水力压裂,应力-渗流耦合,数值模拟

基金：国家自然科学基金（51991391，U1806226，52021005）；岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室开放基金（LQ21KFJJ11）

裂隙岩体应力-渗流耦合机制是油气开采、地应力测量与地质灾害防控等岩土工程活动的理论基础。基于近场动力学非局部作用思想提出了物质点双重覆盖理论模型，通过将近场动力学在模拟固体材料变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合，采用“混合”时间积分方案，构建了流体压力驱动条件下裂隙岩体应力-渗流耦合的常规态型近场动力学模拟方法，并将其应用于空心圆柱体注水试验模拟，揭示了水力裂隙起裂、扩展和贯通的作用机制，通过与室内试验及传统数值方法计算结果对比验证了模拟方法的有效性。模拟结果显示，空心圆柱体注水试验过程中岩体的变形和破坏完全是由水力驱动的，水力裂隙的产生是随机的，不需要指定裂隙扩展路径，并且水力压裂过程中致使试件破裂的能量存在积蓄-释放过程，应用近场动力学方法可以较好地捕捉该现象。

来源：2022年第4期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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