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冲击和振动/2021/文章
特殊的问题

受动力扰动的地下空间稳定性分析

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体积 2021 |文章的ID 6661741 | https://doi.org/10.1155/2021/6661741

何延新，朱振德，卢文斌，田媛，谢兴华，王思静, "六方柱状节理岩体渗流各向异性试验研究"，冲击和振动, 卷。2021, 文章的ID6661741, 15 页, 2021． https://doi.org/10.1155/2021/6661741

六方柱状节理岩体渗流各向异性试验研究

Yanxin他,1.,2. 朱振德,1.,2. 卢文斌,1.,2. 袁天,1.,2. 兴华谢,3. 和 王思静1.,4.

1.2 .河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京210098

2.2 .河海大学江苏省岩土工程研究中心，江苏南京210098

3.2 .南京水利科学研究院，江苏南京210029

4.中国科学院地质与地球物理研究所，北京100029

学术编辑：Guangchao张
收到了 2020年12月27日
修改后的 2021年1月15日
认可的 2021年1月19日
发表 2021年1月28日

摘要

白鹤滩水电站坝址存在许多柱状节理岩体（玄武岩），其渗流特性对工程的安全和稳定有重大影响。在本研究中，制备了由类似于具有不同倾角（0°–90°）的柱状节理岩体的材料组成的模型样品，并进行了实验室三轴渗流试验，以研究柱状节理岩体在最大轴向主应力下的渗流特性。试验结果表明，柱状节理岩体相似材料模型样品具有明显的渗流各向异性。Forchheimer方程和Izbash方程很好地描述了非线性渗流特性，两个方程的拟合系数吻合良好。描述不同倾角样品固有渗透率与应力关系的曲线为U形和L形，单变量三次方程很好地描述了这种关系。45°角试样对最大主应力的敏感性最高，最终渗透率比初始渗透率增加144.25%。研究成果可为白鹤滩水电站稳定性评价提供理论支持。

1.介绍

高温熔岩迅速冷却收缩，形成柱状节理岩体。它是一个不连续的、多相的、各向异性的地质体。这些类型的岩体在全球广泛分布。中国白鹤滩水电站坝基和地下厂房区暴露出大量密集发育的细长柱状节理岩体(图)1.) [1.,2.］．


图1
白鹤滩水电站坝址区柱状节理岩体。

目前对柱状节理岩体的研究主要集中在其力学性质和各向异性变形破坏方面[3.–6.]然而，大量实际工程表明，工程扰动引起的岩体破坏变形和渗流场变化是大规模工程失稳和工程地质灾害的主要原因[7.,8.]统计表明，90%以上的岩质边坡破坏与地下水渗透性有关，60%的煤矿井筒破坏与地下水有关，30%-40%的水利水电工程大坝破坏与渗流有关[9,10]因此，研究柱状节理岩体在应力作用下的渗流特性对于水利水电工程的实际应用具有重要意义。

岩体渗流研究主要集中在单个节理面的渗流特性上。Louis等在光滑平行板裂隙渗流试验中验证了层流立方定律的适用性[11,12]然而，自然节理面的结构几乎不符合平行板断裂的假设。因此，Neuzil等人通过引入不同的接头表面粗糙度定义，提出了修正的立方定律[13–16］．但节理表面粗糙度在应力作用下的变化非常复杂，导致节理缝隙宽度变化范围较大，使节理渗流-应力耦合的理论计算复杂化[17–19］．因此，对岩样进行室内渗流-应力耦合试验，探讨应力作用下的渗流特性是可行和有效的。Liu等人利用室内渗透率测试研究了裂缝交叉点处流体的非线性流动特性;他们建立裂缝网络模型，模拟流体流动状态，分析等效水力缝宽和水力梯度对非线性渗流特性的影响[20.]; Liu和Li使用自行设计的渗流回路分析了透水性和砂粒大小之间的关系[21];Xia等通过室内剪切渗流试验研究了不同粗糙度值的单节理面非线性渗流特性[22,23]Liu等人对裂隙砂岩进行了常规室内三轴渗流试验，并分析了其渗透特性[24]; 赵在柱状节理岩体的类似材料模型上进行了常规三轴循环加载和卸载渗流试验，以惰性气体作为测量介质，确定渗透率和围压之间的关系[25].关于多节理岩体，特别是柱状节理岩体的渗流特性，很少有报道发表。

天然柱状节理岩体有很大的柱。但室内试验受样本量的限制，天然岩心的磨矿不能反映实际的柱结构。因此，在室内试验中分析柱状节理岩体渗透特性最有效、最可靠的方法是对试样采用相似材料。在此基础上，根据天然柱状节理岩体尺寸和模型试验的相似原则，本研究采用普通硅酸盐水泥和河砂制作六棱柱状节理岩体，模拟天然柱状节理岩体，并采用与胶结材料牌号相同的白水泥制作六棱柱状节理岩体相似材料模型样品。采用真三轴电液伺服渗透试验机，以蒸馏水为测量介质，进行了渗流-应力耦合试验。在最大主应力作用下，测定了不同倾角试样的体积速度σ1、不同的水压σs(0.2 ~ 0.8 MPa)，并分析了不同倾角下柱状节理岩体渗透率和应力敏感性的变化。

2.样品制备和测试设备

2．1．样品制备

相似材料模型的柱料采用普通硅酸盐水泥、河砂、质量比为1:0 .5:0.4的水作为柱料，确保试样的物理力学性能与天然岩石相似[26］．添加0.4%水泥质量的早强减水剂，保证了砂浆的和易性和粘结性，提高了初凝柱的强度。柱子之间的粘结材料由相同质量的普通白硅酸盐水泥与水1:1 .4的比例混合而成。

为确保柱样与白鹤滩水电站坝地天然柱状节理岩体相似，设计了一个边长15 mm，高度160 mm的正六边形棱柱。自行设计制造的气缸模具(图2(一个))用于创建样品柱。模具由几个树脂板组成。模具两侧连接长螺栓，中间用夹具固定，以确保柱固化后易于组装和脱模。

(一)
(一)
(b)
(b)
图2
用于制作柱和标准固化箱的模具。

首先，将润滑油均匀地涂在模具表面。然后将水泥砂浆分层浇筑，不断振动模具，以减少气泡产生和砂浆在柱内沉降。然后将模具放入恒温箱中，24小时后取出模具。拆下的柱子(图2(一个))放置在标准恒温恒湿固化箱中（温度20 ± 1°C；湿度95 ± 1.5%，数字2 (b)) 28 d。随后，将柱与粘结材料粘接在一起，在固化箱中固化28 d。将粘结固化材料切割成柱倾角为0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°的立方体柱状节理岩体，试件尺寸为100 × 100 × 100 mm，如图所示3.．


图3
不同倾角柱状节理岩体的相似材料样品。
2．2.测试设备

试验设备为真三轴电液伺服试验机，用于确定岩石裂隙渗流(图)4.）.该试验机采用电液伺服阀闭环控制系统进行三轴加载下的渗透率测试。三个方向独立加载，满足岩石渗透特性(包括渗流变形和渗流破坏)的要求。


图4
岩石裂隙渗流真三轴试验系统。

渗水称重系统是该设备的重要组成部分，模拟不同水压下岩石裂隙的渗流速度和水量。该系统由透水缸、伺服阀、压力表及接头、高精度电子天平、集水容器、水管等部件组成。伺服阀控制渗透水缸的压力，保证样品具有所需的渗透水压力。样品由置于上下透气板上的o形环包裹，并包裹在乳胶膜中(图)5.)，以确保渗流水只能通过岩体的裂缝而不横向流动。水通过岩石裂缝渗进较低的头部，并通过水管进入电子天平上的盛水容器。电子天平通过数据接口与计算机相连，自动收集数据。确定了岩样三轴应力与渗流压力、渗流速度和含水量的关系。


图5
样品安装。
2．3.试验方法和试验方案

实验室单相液体渗流试验的典型方法有恒水头法、变水头法、流量泵法、不稳定脉冲法[27].在本试验中，我们采用了恒定水头法。在岩样的两端产生水压差，并测定流出岩样的流速和流体体积。

试验前，将模型样品放入使用蒸馏水的真空饱和装置中(见图)6.）.将样品用乳胶薄膜包裹，装入试验机。在渗流试验中，假定流体是不可压缩的;测试在23°C的恒定温度下进行。在试验过程中，最大主应力σ1.应用于Z-轴方向，中间主应力σ2.和最小主应力σ3.横向应用(图7.）.加载方案如下:（1）采用三维主应力加载方式:力控加载。首先，将试件装入Fx = FY = FZ= 1 kN。然后，压力σ1. = σ2. = σ3.以30 kN/min的速度在三个方向施加= 1 MPa。σ2.和σ3.保持在1mpa不变σ1.加载至6mpa，步长为1mpa。（2）渗流水压力加载方法:各阶段应力加载稳定后，渗流水压力σs在0.2 MPa下施加，然后增加到0.8 MPa，步长为0.1 MPa。


图6
真空饱和装置。

图7
应力和液压加载示意图。

3.测试结果及分析

3．1.用Forchheimer方程分析渗流特性
3.1.1。体积速度与压力梯度的关系

数字8.说明了体积速度之间的关系Q压力梯度dP / dL最大主应力载荷下不同倾角的相似材料试样。

(一)
(一)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)
(e)
(e)
(f)
(f)
(g)
(g)
图8
体积速度之间的关系Q不同倾角样品的压力梯度dP/dL。（a）SS0°，（b）SS15°，（c）SS30°，（d）SS45°，（e）SS60°，（f）SS75°和（g）SS90°。

不同倾角试样的体积速度与压力梯度的关系存在显著差异。在α= 0°-60°时，拟合曲线表现出非线性特征，且非线性程度不同。在相同应力下，流速随着压力梯度的增大而增大，说明试样渗透率增大。相比之下,在α= 75°-90°时，观察到线性达西流动特性。

对于裂缝和多孔介质中的非线性流动关系，Forchheimer提出了一个从宏观角度描述非线性流动过程的零截距二次方程[28,29]： 在▽P = dP / dL是压差的比值吗P进口和出口之间的长度L的样本;Q为出口总体积速度;A.和B为模型拟合系数，分别表示渗透试验中线性项和非线性项引起的水压降比重。当B= 0时，Forchheimer函数退化为达西定律;μ为流体的动力黏度系数;K为岩石的固有渗透性;A.为岩石的流动面积;β为非线性系数;ρ为流体的密度。

表格1.列出拟合系数A.和B，确定系数R2.，即固有磁导率的值K，非线性系数β由式(2.）.这个R2.所有试验条件的值均大于0.98，表明实验值与模拟值吻合较好。因此，Forchheimer方程适用于描述柱状节理岩体相似材料试样的体积速度与压力梯度之间的关系。
样本数量 最大主应力σ1.(MPa) 拟合系数A.(Pa·s·m−4.×1014) 拟合系数B(Pa·s2.·米−7.×1022) 确定系数R2. 内在的渗透率K(m2.) 非线性系数β(m−1.)
SS0° 1. 8.078 E−1 −1.361 E−02 0.9993 1.579E−15 −6.765E+ 12
2. 8.821 E−1 −1.270 E−02 0.9985 1.446E−15 −6.312E+ 12
3. 9.157E−1 −1.049E−02 0.9991 1.393E−15 −5.214E+ 12
4. 9.852E−1 −1.543E−02 0.9991 1.294 E−15 −7.669 E+ 12
5. 9.792E−1 −2.216 E−02 0.9989 1.302E−15 −1.101E+ 13
6. 8.043E−1 −1.372E−02 0.9976 1.585 E−15 −6.819 E+ 12
魔法石° 1. 7.929E−1 −1.533E−02 0.9883 1.608 E−15 −7.619E+ 12
2. 9.268E−1 −2.202E−02 0.9877 1.376E−15 −1.094 E+ 13
3. 8.912 E−1 −2.152E−02 0.9933 1.431E−15 −1.070 E+ 13
4. 8.455E−1 −1.856E−02 0.9940 1.508E−15 −9.225E+ 12
5. 7.246E−1 −1.476E−02 0.9946 1.760E−15 −7.336 E+ 12
6. 4.928E−1 −6.380E−03 0.9935 2.588E−15 −3.171E+ 12
SS30° 1. 8.718 E−1 −1.875E−02 0.9982 1.463E−15 −9.319 E+ 12
2. 1.024E+ 00 −2.772E−02 0.9990 1.246E−15 −1.378E+ 13
3. 1.113E+ 00 −3.456E−02 0.9960 1.146 E−15 −1.718 E+ 13
4. 1.027E+ 00 −3.233 E−02 0.9963 1.242E−15 −1.607 E+ 13
5. 8.599E−1 −2.280E−02 0.9984 1.483E−15 −1.133E+ 13
6. 6.127E−1 −1.117E−02 0.9987 2.081E−15 −5.552E+ 12
SS45° 1. 9.247E−1 −2.320 E−02 0.9933 1.379E−15 −1.153E+ 13
2. 9.551E−1 −2.243E−02 0.9952 1.335E−15 −1.115E+ 13
3. 8.284E−1 −1.956 E−02 0.9973 1.539E−15 −9.722E+ 12
4. 5.011E−1 −5.140E−03 0.9990 2.545E−15 −2.555E+ 12
5. 4.406E−1 −3.710E−03 0.9996 2.894E−15 −1.844 E+ 12
6. 3.786E−1 −2.860E−03 0.9983 3.368 E−15 −1.421E+ 12
SS60° 1. 8.4222E−1 −1.8600E−02 0.9965 1.514E−15 −9.245E+ 12
2. 1.0840E+ 00 −2.3160E−02 0.9979 1.176E−15 −1.151E+ 13
3. 1.1346E+ 00 −1.9720 E−02 0.9961 1.124E−15 −9.801E+ 12
4. 1.0895E+ 00 −2.1190E−02 0.9963 1.170E−15 −1.053 E+ 13
5. 9.9456E−1 −2.4650E−02 0.9991 1.282E−15 −1.225E+ 13
6. 7.7904 E−1 −1.3570E−02 0.9992 1.637E−15 −6.745E+ 12
SS75° 1. 5.3832E−1 1.9100E−03 0.9867 2.369E−15 9.493E+ 11
2. 6.5698 E−1 2.1100 E−03 0.9946 1.941E−15 1.049E+ 12
3. 7.7073E−1 −1.0400 E−03 0.9950 1.655E−15 −5.169E+ 11
4. 8.9612E−1 −6.2300E−03 0.9916 1.423E−15 −3.096E+ 12
5. 1.0872E+ 00 −9.0500E−03 0.9963 1.173E−15 −4.498 E+ 12
6. 1.4753E+ 00 −2.6690E−02 0.9935 8.643E−16 −1.327E+ 13
SS90° 1. 5.4456E−1 1.6000E−03 0.9907 2.342E−15 7.952E+ 11
2. 7.4407E−1 −6.7000E−03 0.9962 1.714 E−15 −3.330E+ 12
3. 8.9512 E−1 −8.2300 E−03 0.9975 1.425E−15 −4.091E+ 12
4. 9.2963E−1 −1.6400E−03 0.9975 1.372E−15 −8.151E+ 11
5. 1.1876E+ 00 −2.8810E−02 0.9779 1.074 E−15 −1.432E+ 13
6. 1.3268E+ 00 −3.7120E−02 0.9802 9.611E−16 −1.845 E+ 13
表1
非线性Forchheimer方程的拟合结果与的计算值K和β

表格1.表明线性项系数的变化趋势A.在拟合方程中，不同倾角的试样随最大主应力的增大而变化σ1.是不同的。趋势如图所示9. 可以看出,α = 0°–60°，线性项系数A.先增大后减小，在α= 75°-90°，与线性项系数A.单调地增加。

(一)
(一)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)
(e)
(e)
(f)
(f)
(g)
(g)
图9
线性系数之间的关系A.以及不同倾角试样的应力。（a）SS0°，（b）SS15°，（c）SS30°，（d）SS45°，（e）SS60°，（f）SS75°和（g）SS90°。

数字10显示了非线性系数之间的关系β和最大主应力σ1.对于不同倾角的样品，可以看出只有非线性系数β应力初始加载时，倾角为75°和90°的试样的非线性系数为正β其他样本的检测结果为阴性。这一现象在许多学者的渗流试验中也出现过;廖等人研究并讨论了负值的可能性和原因β[27,30.–32］．在本试验中，作者认为非线性系数为负值β反映柱状节理岩体相似材料样品的试验属性。有两个潜在原因：（1）多孔介质表面存在边界层。随着压力梯度的增加，边界层的厚度减小，流体的横截面积和渗透率增加，导致β．(2)试件柱间填充介质为白色水泥。随着压力梯度的增大，充填介质所能承受的最大应力超过，导致介质中新裂缝的形成或原裂缝的连接。介质的孔隙结构发生变化，孔隙度和渗透率增大，导致为负值β．然而，需要深入的研究来揭示其潜在的机制。


图10
非线性系数之间的关系β和最大主应力σ 1.．
3.1.2。本征渗透率与最大主应力的关系

数字11给出了不同倾角试样的本征渗透率与最大主应力的关系。柱状节理岩体试样表现出明显的渗流各向异性，天然渗透率之间的关系存在显著差异K和最大主应力σ1.适用于不同倾角的样品。这种关系可以归纳为两种类型:I型曲线(α= 0°~ 60°)时，渗透率随最大主应力的增大先减小后增大，呈u型分布。将渗透率降低并开始增加时的应力定义为拐点应力，对于不同倾角的试样，拐点应力分别为5、3、4、3、4 MPa。在第二类曲线中(α= 75°~ 90°)时，本征渗透率随最大主应力的增大呈单调减小趋势，呈l型曲线。

(一)
(一)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)
(e)
(e)
(f)
(f)
(g)
(g)
图11
本征磁导率之间的关系K和最大主应力σ 1.对于不同倾角的样品，（a）SS0°，（b）SS15°，（c）SS30°，（d）SS45°，（e）SS60°，（f）SS75°和（g）SS90°。

根据渗透率-应力曲线的变化特征，尝试用一变量三次多项式函数拟合试验数据: 在哪里K是岩石的固有渗透性；σ1.是最大主应力；a、 b,c,，和D是拟合参数R2.所有拟合曲线均大于0.96，表明柱状节理岩体相似材料试样固有渗透率与最大主应力关系的三次多项式函数拟合良好。

此外，不同倾角试样的本征渗透率值也表现出明显的各向异性。初始渗透率Ks，最小渗透率K最小值，最大渗透率K马克斯，最后的渗透率KF图中绘制了不同倾角的样品12．


图12
这个K s,K 最小值,K 马克斯,和K F具有不同倾角的样品。

对于倾角为75°的试样，最小渗透率相对于试样初始渗透率的最大下降量为63.51%，对于倾角为45°的试样，最小下降量为3.18%，差异为20倍。45°角试样的最大渗透率比初始渗透率增加144.25%。倾角为75°和90°的样品渗透率单调下降，最大渗透率与初始渗透率相同。0°和60°倾角样品的最大渗透率基本等于初始渗透率。0°–60°倾角样品的最终渗透率增加了0.43%、60.90%、42.28%、144.25%和8.11%，而75°和90°倾角样品的最终渗透率分别下降了63.51%和58.96%（与初始渗透率相比）。研究了不同倾角样品的渗透率对最大主应力的敏感性α= 45°>α= 75°>α= 15°>α= 90°>α= 30°>α = 60° > α= 0°。

3．2.用伊兹巴什方程分析渗流特性

Izbash方程是一个幂函数，它也被广泛地用于表征流体的非线性渗流特性[33]： 在哪里λ和M经验系数。当M= 1时，伊兹巴什方程退化为线性达西定律。当M = 1-2，方程式(4.)表示由显著惯性效应引起的非线性渗流特性M= 0-1常用于表征低渗透岩石介质中由显著的固液界面效应引起的非线性渗流。

Izbash方程用于拟合测试数据。拟合系数λ和M和R2.不同最大主应力的值列于表中2.．结果表明，Izbash方程适用于柱状节理岩体类似材料的非线性渗流特征描述。这个R2.值都大于0.98。拟合系数的数量级λ是1013-10年14，以及拟合系数的取值范围M介于0.68和1.02之间。
样本数量 最大主应力σ1.(MPa) 拟合系数λ 拟合系数M 确定系数R2.
SS0° 1. 9.326E+ 13 0.85 0.9975
2. 9.744E+ 13 0.89 0.9992
3. 9.798E+ 13 0.92 0.9995
4. 1.072E+ 14 0.89 0.9995
5. 1.140 E+ 14 0．82 0.9984
6. 9.529E+ 13 0．84 0.9993
魔法石° 1. 9.895E+ 13 0．80 0.9892
2. 1.142 E+ 14 0.79 0.9898
3. 1.139E+ 14 0.77 0.9914
4. 1.067E+ 14 0.78 0.9945
5. 1.006E+ 14 ０．７５ 0.9966
6. 7.177E+ 13 0.77 0.9988
SS30° 1. 1.043E+ 14 0.81 0.9930
2. 1.229E+ 14 0.78 0.9928
3. 1.353E+ 14 0.76 0.9888
4. 1.395E+ 14 0．69 0.9833
5. 1.266E+ 14 0.68 0.9847
6. 9.560E+ 13 0．71 0.9921
SS45° 1. 1.140 E+ 14 0.78 0.9864
2. 1.117E+ 14 0．82 0.9900
3. 1.100 E+ 14 ０．７５ 0.9908
4. 6.255E+ 13 0.85 0.9992
5. 5.451E+ 13 0.87 0.9993
6. 4.901E+ 13 0.86 0.9993
SS60° 1. 1.069E+ 14 0.78 0.9954
2. 1.202E+ 14 0.86 0.9983
3. 1.226E+ 14 0.89 0.9974
4. 1.207E+ 14 0.87 0.9983
5. 1.188 E+ 14 0．80 0.9989
6. 9.357E+ 13 0.83 0.9989
SS75 1. 5.369E+ 13 1.02 0.9863
2. 6.519E+ 13 1.02 0.9944
3. 7.757 E+ 13 0.99 0.9950
4. 9.339E+ 13 0.95 0.9919
5. 1.100 E+ 14 0.96 0.9959
6. 1.496 E+ 14 0.93 0.9928
SS90° 1. 5.618E+ 13 1 0.9903
2. 8.247E+ 13 0.91 0.9978
3. 9.540E+ 13 0.93 0.9982
4. 9.515 E+ 13 0.98 0.9977
5. 1.364 E+ 14 0.83 0.9857
6. 1.497 E+ 14 0.83 0.9877
表2
Izabsh方程的拟合参数。

系数的变化趋势λ最大主应力σ1.从不同倾角样品的Izbash方程中获得的数据如图所示13可以看出，系数的趋势λ与线性系数基本一致吗A.由Forchheimer方程得到;两者之间有很好的对应关系。此外，在描述柱状节理岩体相似材料试样的非线性渗流特性时，这两个方程之间也存在对应关系;即拟合系数MIzbash方程的< 1对应于非线性系数β在Forchheimer方程中< 0。

(一)
(一)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)
(e)
(e)
(f)
(f)
(g)
(g)
图13
拟合系数之间的关系λ，以及不同倾角试样的应力。(一)SS0°,(b)魔法石°,(c) SS30°,(d) SS45°,(e) SS60°,(f) SS75°,和(g) SS90°。

数字14显示R2.Forchheimer方程和Izbash方程的值来拟合试验数据。零截距二次函数(Forchheimer方程)和幂函数(Izbash方程)都能很好地描述柱状节理岩体相似材料试样的非线性流动，但两者之间的差异不显著。但是，Forchheimer方程有明确的理论基础，如果流道变化不大，可以用Navier-Stokes方程简化。相比之下，Izbash方程是纯经验的，没有明确的物理意义。


图14
这个R 2.在所有工作条件下Forchheimer和Izbash方程的值。

4.结论

采用不同倾角的相似材料试样，进行渗流-应力耦合试验，研究柱状节理岩体在最大主应力作用下的渗流特性。主要结论如下:（1）在最大主应力作用下，柱状节理岩体相似材料试样的渗流特性表现出各向异性特征。不同倾角的试样渗透率对应力的敏感性不同，渗透率随应力的变化规律和程度也不同。（2）体积速度之间的关系Q压力梯度dP / dL不同倾角的试样均表现出非线性渗流特征。Forchheimer方程准确地描述了这种关系R2.值大于0.98。在大多数情况下，非线性系数β为阴性，这归因于类似材料样品的测试特性和独特的地质结构。（3）本征磁导率之间的关系K和最大主应力σ1.不同倾角的样品分为两类。在I型曲线中，渗透率随着最大主应力的增加先减小后增大，呈U形。在II型曲线中，渗透率随最大主应力的增加而单调下降，曲线呈L型。这种关系可用三次多项式函数方程很好地描述 ,和R2.值大于0.96。（4）倾角为0°~ 60°时渗透率较初始渗透率增加，倾角为45°时渗透率增加144.25%，应力敏感性最高。倾角为75°和90°时，分别降低了63.51%和58.96%。(5）作为幂函数的Izbash方程也准确地描述了柱状节理岩体的类似材料试样的非线性流动特征R2.值大于0.98。拟合系数λ和M是否与线性系数对应良好A.非线性系数β在Forchheimer方程中。

数据可用性

本文中所有的数据都是通过实验获得的，并已在本文中给出。

的利益冲突

作者声明没有利益冲突。

致谢

基金资助:国家自然科学基金项目(no. 41831278, no. 51579081, no. 51709184);江苏省自然科学基金(批准号:2018B661X14);中央公益性科研机构基础研究基金(批准号:BK20161508);Y118008)，南京水利科学研究院，南京。

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