水化學作用下巖石變形破裂全過程實驗與理論分析.pdf

1、水化學作用下巖石變形破裂全過程的研究是核廢料處理、地下能源開發(fā)及儲存、地震機制、巖土工程的長期穩(wěn)定性評價等方面的基礎(chǔ)性前沿課題。該課題的研究目前還主要處于試驗研究階段，尚無系統(tǒng)的巖石破壞全過程試驗研究分析成果，化學與應力耦合腐蝕下的本構(gòu)關(guān)系還未真正建立起來，對水化學作用下多裂紋相互作用的試驗及機制研究一直處于空白。作者對上述問題進行了系統(tǒng)研究，并提出了相應的研究思路和方法，根據(jù)砂巖的化學腐蝕機理研究結(jié)果，進行了砂巖的化學加固研究。研究結(jié)

2、果將為環(huán)境巖石力學和巖石工程的研究提供一定的理論基礎(chǔ)，對實際工程具有一定的指導價值。主要研究成果如下：　　首先，進行了不同化學溶液作用下灰?guī)r、砂巖三軸壓縮試驗，分析了不同化學溶液作用下，化學腐蝕對巖石應力-應變?nèi)^程曲線各階段的影響特征，獲得了不同化學溶液對巖石變形破壞全過程腐蝕效應的影響規(guī)律。　　第二，水化學作用對巖石力學行為的影響具有很強的時間效應，論文中提出了采用無損測試的試驗方法，通過對不同浸泡時間試件有關(guān)參數(shù)的測試分析，獲

3、得了砂巖的化學腐蝕損傷時間效應特征。　　第三，通過對化學腐蝕下巖石細觀結(jié)構(gòu)的變化分析研究，建立了一個新的化學腐蝕下巖石細觀結(jié)構(gòu)化學損傷變量計算公式，給出了損傷測量參數(shù)的計算方法。提出了將水化學溶液對巖石的腐蝕損傷作用歸結(jié)為巖石顆粒骨架部分材料性質(zhì)的損傷和空隙的變化兩個方面，反映在物理力學參數(shù)上即為空隙率和彈性模量的損傷?！　〉谒?，介紹了新研制的應力-水流-化學(MHC)耦合的巖石破裂全過程細觀加載系統(tǒng)，應用該系統(tǒng)進行了MHC耦合作用