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深层岩体流变特性试验研究与理论分析
  • 项目名称:深层岩体流变特性试验研究与理论分析
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:50374064
  • 申请代码:E0409
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2004-01-01-2006-12-31
  • 项目负责人:杨春和
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 批准年度:2003
中文摘要:

本项目紧紧围绕深层岩石在高温、高压及强渗透压下岩石蠕变机理及其对岩石蠕变强度的影响规律,这一关键科学问题而开展研究工作,解决涉及深层岩体蠕变规律研究中的理论上和试验技术方面尚未解决的问题; 研究高温、高压及强渗透压下的深层岩石流变试验技术;进行深层岩石非线性流变特性实验;探讨深层岩石非线性流变理论;研究深层岩石蠕变与支护体相互作用机理;并通过申请者承担的核废料深埋地下储存库的深层花岗岩地下峒室稳定性研究,检验并修正该项目所提出深层岩石流变模型。建立反映温压及渗透压效应下的岩石流变理论及计及时间效应的稳定性评估体系。研究成果对深层地下工程开挖设计及经济有效支护方式的选择、国家能源储存、资源枯竭矿山灾害评估和高放废物深埋处置等项目研究具有特别重要的意义。

结论摘要:

本项目紧紧围绕深层岩石在高温、高压及强渗透压下岩石蠕变机理及其对岩石蠕变强度的影响规律,这一关键科学问题而开展研究工作。成功研制了XTR01型高温高压三轴流变仪较好的解决了高温、高压与强渗透作用的耦合施加问题,通过对南水北调西线砂岩进行高温、高压及强渗透作用下的常规试验,检验了试验技术的可行性,初步分析了温度、渗透压力对岩石力学强度的影响。通过对板岩、盐岩进行不同温度、压力作用下不同加载路径的蠕变试验,分析了压力、温度、水等因素对深部岩石流变力学特性及蠕变强度的影响,建立了板岩的流变本构模型,并提出了模型参数的确定方法;在此基础上,通过理论分析,研究了高地应力,高温和强渗透压对岩石蠕变变形机理及其与支护体相互作用机理的影响规律。将试验结果及理论应用于南水北调西线工程研究项目,检验并修正了本项目所提出深层岩石流变模型。将理论应用于金坛盐岩储气库稳定性评价项目,检验了考虑温度、压力作用蠕变模型在工程上的实用性,取得了较好的成果。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 61
  • 2
  • 0
  • 1
  • 0
期刊论文
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