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關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果，進行了砂巖的化學加固研究。研究結

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，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?！　〉诙?，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?！　〉谌ㄟ^對化學腐蝕下巖石細觀結構的變化分析研究，建立了一個新的化學腐蝕下巖石細觀結構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為巖石顆粒骨架部分材料性質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