核废料地质处置概念库HM耦合和THM耦合过程的二维离散元分析与比较

描述了二维离散元程序UDEC4.0中求解热-水-应力耦合问题的主要的理论背景、控制方程和计算原理，并假定一座核废料处置概念库位于具有二组节理且赋存地下水的岩体中，使用UDEC程序对处置库近场分别为水-应力耦合及热-水-应力耦合的过程进行了数值模拟，考察和对比了两种工况下坑道围岩中的位移、主应力、塑性区、温度、节理开度、水压力和流速的分布及温度随时间的变化。结果表明，热-水-应力耦合与水-应力耦合相比，核废料放热使得处置库有水围岩中应力、位移的大小和方向发生明显的变化，并且围岩中节理开度、水压力和水流速度均有所减小，特别是在坑道边墙附近相当显著。若要在裂隙岩体中安全、可靠地设计、建造和运行核废料处置库，进行相关的热-水-应力耦合过程的分析是很重要的。