渗流分析中结构面的复合单元法模拟

与本篇第五章讨论的排水孔不同，结构面是一种介质。有一定厚度的结构面（断层、夹层等），其渗透特性主要由充填物控制。无厚度的结构面（节理裂隙等），通常可分为无充填的和有充填的两类，其水力学特性不相同（张有天，2005）。早期的研究中，将节理裂隙简化为由两块光滑平行板构成的有一定宽度的缝隙，其代表性成果是Snow（1969）提出的立方定理。由于实际节理裂隙并非光滑面，Louis（1970、1974）、Tsang and Witherspoon（1981，1983）、Barton（1985）等人又根据节理裂隙面的粗糙度对立方定理进行了修正。实际上，节理裂隙的水力传导系数还应该是裂隙法向应力、剪切应力与隙宽的函数。在这方面进行过典型研究的有Snow（1969），Louis（1970），Gale（1982），Raven and Gale（1985），刘继山（1987），陈平、张有天（1994），速宝玉等（1994，1997），耿克勤、吴永平（1997）。笔者也曾将无厚度的结构面（节理等）视为有一定等效开度的高孔隙率的实体介质，利用充填模型建立其渗透特性以及与应力应变的耦合（陈胜宏，王鸿儒，熊文林，1989）。从计算方法的角度，若采用充填模型，无厚度的结构面与有一定厚度的结构面都可以用统一的方法处理。

渗流分析中结构面模拟的复合单元法与本篇第四章应力应变分析有很多相似之处。(www.xing528.com)