基于CT實時觀測的水-巖力學耦合機理研究.pdf

1、應力場、滲流場耦合系統(tǒng)是實際工程中經(jīng)常遇到的問題，因此，研究水－巖相互作用的力學機制和巖石內(nèi)部細觀損傷演化過程及其破裂模式，從細觀到宏觀兩方面揭示出水-巖相互作用的損傷擴展機理，揭示巖石的細觀損傷過程及其破裂模式，揭示水—巖相互作用的內(nèi)在力學機制,是解決重大工程和地質(zhì)災害防治的關鍵的基礎科學課題，具有重要的科學意義及應用研究價值。 利用SIEMENS SOMATOM plus 型X射線螺旋CT機和中低壓多功能巖土滲流實驗裝

2、置，以中等膠結(jié)程度、透水性較好的陜西銅川地區(qū)的砂巖為研究樣本，在三軸應力狀態(tài)下，對砂巖試樣的應力與滲流相互作用的損傷全過程進行了三維實時CT動態(tài)觀測。 在第二章節(jié)里，對砂巖進行了干燥狀態(tài)下的砂巖試樣的宏觀應力應變特性試驗和不同滲透水壓力作用下的砂巖試樣的宏觀應力應變特性試驗。提出了圍壓對試樣強度和變形的折減率與滲透水壓力對試樣強度和變形的折減率的基本概念及其數(shù)學表達式。 在第三章節(jié)里，對砂巖試樣進行了

3、水—巖相互作用過程的三維實時CT觀測。對砂巖試樣進行了實驗過程中密度變化的數(shù)學分析，導出了在滲流狀態(tài)下基于細觀分析的砂巖試樣密度損傷增量的數(shù)學表達式，研究分析了砂巖應力應變狀態(tài)與CT數(shù)變化的相關關系、圍壓對CT數(shù)變化的影響以及滲透水壓力與CT數(shù)變化的相關關系。 在第四章節(jié)里，進行了基于細觀分析的砂巖隙寬寬度變化的數(shù)學分析。提出了砂巖裂隙隙寬變化與CT數(shù)變化的相關關系；提出了基于CT數(shù)值的變化求解砂巖試樣裂縫寬度的計算公式；提出了