Bài giảng Cơ học đá - Chương 4: Nước trong đá, Các bề mặt gián đoạn

Chương 4
Nước trong đá
Các bề mặt gián đoạn
 Nước trong đá
 Các đặc tính hình học của khe nứt
 Các đặc tính cơ học của khe nứt
◦ Độ cứng (stiffness)
◦ Cường độ (strength)
Nội dung
Độ thấm & độ dẫn thủy lực
(hydraulic permeability & conductivity)
A
dx
dh
kqx 
Định luật Darcy (Darcy’s law):
Độ dẫn thủy lực/hệ số thấm
(hydraulic conductivity)
Diện tích mặt cắt ngang
vuông góc với phương x 
(cross-sectional area normal 
to x)
Gradient thủy lực
Định luật Darcy tổng quát:
 to vary considerably from 20oC
 Other fluids are to be considered
Độ nhớt của chất thấm
(viscosity of the permeant)
Áp lực của chất lưu
(fluid pressure)
A
dx
dpK
qx


Độ thấm (permeability)
Se
k w
3
6


Khi có 3 hệ thống khe nứt trực giao với
đặc điểm:
▪ Bề mặt khe nứt song song & nhẵn lý tưởng
▪ Độ mở e (aperture)
▪ Khoảng cách giữa các khe nứt trong cùng
hệ thống: S (spacing)
Ví dụ 4.1
Một khối đá có độ dẫn thủy lực là 10-5
cm/s. Giả sử bản thân đá không thấm
nước và có 3 hệ thống khe nứt nhẵn trực
giao có spacing là 1 m. Hãy tính độ mở
(aperture) của các khe nứt.
 Khe nứt (fissures)
 Thớ nứt (joints)
 Bề mặt phân lớp (bedding planes)
 Đứt gãy (faults)
Các bề mặt gián đoạn
 Khoảng cách (spacing)
 Đường phương, hướng dốc, góc dốc
(orientation, dip direction/dip angle)
 Độ bền vách khe nứt (persistence)
 Độ nhám (roughness)
 Độ mở (aperture)
 Số hệ thống khe nứt (discontinuity sets)
 Kích thước khối đá (block size)
Đặc tính của khe nứt