Page 62 - 2021年第19卷第6期

当改变模型的节理参数或应力边界条件时，通过 UDEC 的计算获得各方向的流量，将流量结果与水
力边界带入式（3）得到相应的渗透系数。

3 结构面的几何特征对渗透系数的影响

3.1 倾角 针对结构面倾角对渗透系数的影响问题，分别设置了单组裂隙、2 组相互垂直的双组裂

隙和 3 组相互间夹角为 45°的三组裂隙，研究二维渗透张量随倾角的变化规律，模型参数如表 1 所示。

表 1 模型参数取值
类别 取值 类别 取值
密度/（kg/m ） 2500 间距/m 5
3
岩体参数 体积弹性模量/GPa 100 法向刚度/GPa 100
剪切模量/GPa 50 裂隙参数 剪切刚度/GPa 50
液体参数 密度/（kg/m ） 1000 节理宽度/mm 0.5
3
导水系数/（Pa ·s ） 83.3
-1
-1
90 270
105 75 255 285
120 60 240 300
135 45 225 315
150 30 210 330

165 15 195 330
k xx k xx
180 0 k xy 180 0 k xy
k yy k yy
195 345 165 15

210 330 150 30
225 315 135 45
240
300 120 60
255 285 105 75
270 90
（a） 单组裂隙 （b） 双组裂隙
90
105 75
120 60
135 45
150 30
165 15
k xx
180 0
k xy
k yy
195 345
210 330
255 315
240 300
255 285
270
（c） 三组裂隙
图 4 渗透张量随倾角的变化
渗透系数变化情况如图 4 所示。
由图 4 可知，裂隙倾角对于岩体的渗透性有较大影响。单组裂隙与双组裂隙的变化趋势相似：x
方向的渗透系数 k 在倾角为 0°和 180°时分别达到最大值 9×10 和 1.2×10 ，在倾角为 90°和 270°时分
-4
-5
xx
— 584 —