Wpływ sposobu zawodnienia na ciśnienie porowe i naprężenie efektywne w obliczeniach numerycznych programem FLAC 2D

• Autorzy: Dyba M. , Pilecki Z.

Warianty tytułu

EN

Influence of diverse watering on pore pressure and effective stress in numerical calculations using the FLAC 2D programme

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy analizuje się wpływ trzech wariantów zawodnienia ośrodka porowatego na wyniki obliczeń ciśnienia porowego i naprężenia efektywnego. Obliczenia zostały przeprowadzone dla sprzężonych procesów hydraulicznego i mechanicznego w tzw. podstawowym schemacie przepływu (basic flow scheme-single phase) programu FLAC 2D w wersji 5.0. Zawadniano dwuwarstwowy ośrodek składający się z dolnej warstwy nieprzepuszczalnej i górnej przepuszczalnej do głębokości 1,5 m. Analizowano zmiany ciśnienia porowego i naprężeniaefektywnego na podstawie przekrojów izoliniowych wytworzonego pola oraz wykresów zmian w punktach referencyjnych na profilach poziomym i pionowym. Wyniki obliczeń pokazały, że dla analizy ośrodków wielowarstwowych z różnym gradientem przepuszczalności najbardziej korzystny jest wariant deklaracji „ciśnienia porowego” (pore pressure), zarówno pod względem efektów obliczeń jak również czasu obliczeniowego. Wariant deklaracji ustalonego poziomu wody gruntowej (water table) może znaleźć zastosowanie w opisie pola ciśnienia porowego odpowiadającemu ciśnieniu słupa wody. Obliczenia można prowadzić w ośrodku jednowarstwowym o stosunkowo dobrej przepuszczalności lub wielowarstwowym, w którym gradient przepuszczalności nie tworzy bariery dla przepływu wody. Wariant deklaracji „linii zasilania” (apply pp) może się sprawdzać w warunkach nasycenia modelu do granicy deklarowanego zasilania, lecz dużym ograniczeniem jest wydłużony czas obliczeniowy.

EN

In the work the influence of three variants of watering of the porous medium on the calculation results of pore pressure and effective stress have been analyzed. The numerical calculations have been carried out for coupled hydromechanical processes in the so-called basic flow scheme-single phase of the FLAC 2D programme in the version 5.0. A two-layer medium consisting of an impermeable lower layer and permeable upper layer was watered up to the depth of 1.5 m. The changes of pore pressure and effective stress have been analyzed on the basis of images of isolines sections and graphs constructed at monitoring points along vertical and horizontal profiles in the model. The results of calculations have shown that for the analysis of multilayer media with different gradient of permeability the most advantageous is the variant of “pore pressure” command, both in respect of calculation results and calculation time as well. The command water table can be applied in the description of the pore pressure field corresponding to the pressure of water column. The calculations can be carried out in a one-layer medium with relatively high permeability or in a multilayer medium, where the permeability gradient does not create a barrier for water flow. The command apply pp may find application in conditions of full saturation up to the border of the declared line of water supply, but it is limited by a long calculation time.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie numeryczne; zawodnienie; ciśnienie porowe; naprężenie efektywne; program FLAC 2D

EN

numerical modelling; watering; pore pressure; effective stress; FLAC 2D programme

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 68, nr 7
• Strony: 25--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.

Twórcy

autor

Dyba M.

• Instytut Materiałów i Konstrukcji Budowlanych, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska

autor

Pilecki Z.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk

Bibliografia

• 1. Detournay E., Cheng A.H-D.: Fundamentals of poroelasticity [In] Comprehensive Engineering vol. 2, (Hudson J., Hoek E., Brown E.T., Fairhurst C. eds.), Pergamon Press, London, 131÷171, 1993.
• 2. FLAC Online Manual: Theory and Background, Itasca International Inc., 2010.
• 3. FLAC Online Manual: Fluid-Mechanical Interaction – Single Fluid Phase, Itasca International Inc., 2010.
• 4. FLAC Online Manual: Structural Elements, Itasca International Inc., 2010.
• 5. Wiłun, Z.: Zarys geotechniki, wyd. 4. Warszawa: Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, 2000.