›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (6): 1601-1607.

• 基础理论与实验研究 •    下一篇

三轴应力作用下岩盐溶蚀特性试验研究

汤艳春1, 2,房敬年3,周 辉1   

  1. 1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,武汉 430071; 2. 三峡大学 土木与建筑学院,湖北 宜昌 443002;3. 黄河勘测规划设计有限公司,郑州 450003
  • 收稿日期:2011-01-26 出版日期:2012-06-11 发布日期:2012-06-14
  • 通讯作者: 周辉,男,1972年生,研究员,主要从事岩石力学试验、理论、数值模拟与工程安全性分析方面的研究工作。E-mail: hzhou@whrsm.ac.cn E-mail:tych8102-2002@163.com
  • 作者简介:汤艳春,男,1981年生,博士,副教授,主要从事岩盐应力-溶解耦合机理方面的研究工作
  • 基金资助:

    国家自然科学基金青年基金项目(No. 50809035);国家自然科学基金面上项目(No. 10772190);中科院武汉岩土力学研究所岩土力学国家重点实验室开放基金(No. Z110705);三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室开放基金(No. 2008KDZ02)。

Experimental study of rock salt dissolving characteristics under triaxial stress

TANG Yan-chun1, 2,FANG Jing-nian3,ZHOU Hui1   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. College of Civil Engineering and Architecture, China Three Gorges University, Yichang, Hubei 443002, China; 3. Yellow River Engineering Consulting Co., Ltd., Zhengzhou 450003, China
  • Received:2011-01-26 Online:2012-06-11 Published:2012-06-14

摘要: 通过大量的三轴应力作用下岩盐溶蚀特性试验,对岩盐溶蚀特性进行了研究,结果表明,对于岩盐溶解速率来说,三轴应力作用的影响不可忽略;采用宏观溶解速率(即溶蚀质量)与围压、塑性体应变和溶解时间之间的关系来定量描述三轴应力作用下岩盐溶解速率的变化,并在试验的基础上获得了宏观溶解速率与围压、塑性体应变和溶解时间之间的关系表达式;在相同的溶解时间、塑性体应变条件下,不同围压下岩盐试样溶蚀前后的形态差异较明显,应力影响质量变化较大,且随着围压的增加,试样溶蚀后形态的变化越小,应力影响质量越小;揭示了三轴应力作用下岩盐溶蚀特性变化机制,得出三轴应力作用下岩盐溶解速率变化与不同围压下表面裂纹的发育与扩展有着直接的联系。该研究成果为进一步研究岩盐应力-溶解耦合机制奠定了试验依据以及理论基础。

关键词: 岩盐, 溶蚀特性, 三轴应力, 塑性体应变, 围压, 裂纹

Abstract: Through a lot of tests under triaxial stress, rock salt dissolving characteristics have been studied. The results show that the influence of triaxial stress on rock salt dissolving velocity can not be ignored; the relationships between macro dissolving velocity (can be equal to dissolved mass in tests) and confining pressure, plastic volumetric strain and dissolving time, can be used to quantitatively describe the variation of rock salt dissolving velocity under the effect of triaxial stress according to the test data; the numerical expressions between macro dissolving velocity and confining pressure, plastic volumetric strain and dissolving time, are obtained; at the same dissolving time and plastic volumetric strain condition, under the different confining pressures, the obvious difference between the shape of rock salt sample before and after dissolved exists; dissolved mass with stress effect changes greatly, and with increased confining pressure, dissolved mass with stress effect on the variation for the shape decreases; the obtained mechanism of rock salt dissolving characteristics under triaxial stress is that the direct relationship between rock salt dissolving velocity under triaxial stress and development of surface cracks under different confining pressures is obtained. The achieved results can provide a foundation for the further analyses of coupled stress-dissolving mechanism of rock salt.

Key words: rock salt, dissolving characteristics, triaxial stress, plastic volumetric strain, confining pressure, crack

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