岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (8): 2399-2408.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1153CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1153
谈云志1, 2,吴克宇1, 2,明华军1, 2, 3,孙德安1, 4
TAN Yun-zhi1, 2, WU Ke-yu1, 2, MING Hua-jun1, 2, 3, SUN De-an1, 4
摘要: 压缩空气地下储能是实现大规模物理储能的理想方式,关键是要保证地下储气库长期气密性,据此,提出用膨润土-薄钢板构建复合密封层的概念。为验证利用膨润土辅助构建密封层的可行性,开展膨润土团粒振实试验与恒刚度膨胀试验。结果表明:由膨润土通过压实再破碎形成不同尺寸团粒,团粒按比例重新组合成混合物,经过振动210 s后达到稳定密实状态;以最大尺寸5 mm的团粒为例,依据Andreasen公式,取级配指数n=0.5时混合,其振动堆积密度最大可达1.35 g/cm3;所有双粒组团粒混合物,粗粒组含量70%时达到最大振动堆积密度,基于等粒径团粒堆积状态理论解释了该现象的原因。膨润土团粒振动离析会降低堆积均匀度,但水化膨胀蠕动后,能挤密充填团粒间的大孔隙,调整了密实度的整体均匀性,保证薄钢板与围岩的均匀受力。恒刚度约束下膨润土的膨胀变形释放了部分膨胀潜势,剩余膨胀潜势以剩余膨胀力形式展现,建立了恒刚度约束下剩余膨胀力与膨胀变形率关系,可为构建膨润土-薄钢板复合密封层提供设计参考依据,避免薄钢板发生屈曲变形破坏。
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