化學(xué)腐蝕作用下巖石的動態(tài)力學(xué)效應(yīng)研究.pdf

1、隨著我國深部地下工程和高速鐵路的發(fā)展，深部巖體力學(xué)的研究得到越來越多的關(guān)注。多場耦合的復(fù)雜地下環(huán)境是影響深部地下工程巷道圍巖穩(wěn)定性的重要因素，如高溫、滲流、化學(xué)腐蝕、沖擊地壓等均會對地下工程圍巖性能及其穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響，且這種影響相互耦合，互相疊加。本文基于深部地下工程的上述實(shí)際情況，開展了化學(xué)腐蝕作用下深部巖體的動力學(xué)性能研究，為深部地下工程的設(shè)計(jì)、施工及圍巖支護(hù)提供參考。
　　首先，現(xiàn)場取巖樣，并制作打磨成實(shí)驗(yàn)試件。巖樣分別

2、為灰質(zhì)石灰?guī)r、淺紅石灰?guī)r和粉質(zhì)砂巖，通過打磨制定成20×40mm的圓柱體試件。其次，根據(jù)深部地下水的化學(xué)成份，配制不同濃度、不同PH值的化學(xué)溶液，并將上述試件置于該化學(xué)深夜中養(yǎng)護(hù)。為了研究化學(xué)腐蝕的時間效應(yīng)和溫度效應(yīng)，養(yǎng)護(hù)時間分別為90天和150天；養(yǎng)護(hù)溫度為常溫和40℃。
　　然后在SHPB壓桿上進(jìn)行巖樣的動態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)，并通過兩波法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到巖樣的時間應(yīng)力曲線、時間應(yīng)變曲線和應(yīng)力-應(yīng)變曲線。通過分析不同條件下巖樣的動

3、態(tài)破壞應(yīng)力-應(yīng)變曲線，可以得到以下幾個結(jié)論：
　　（1）浸泡溶液的酸性越大，巖石的動態(tài)抗壓強(qiáng)度越??；
　?。?）加載應(yīng)變率越大，巖石的動態(tài)抗壓越大；
　?。?）化學(xué)腐蝕時間長長，溫度越高，巖石破壞的動態(tài)抗壓強(qiáng)度越低；
　?。?）損傷試件的動態(tài)抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)小于無損傷試件的動態(tài)抗壓強(qiáng)度。
　　最后，基于學(xué)者們關(guān)于巖石破壞的動態(tài)本構(gòu)模型的研究成果，結(jié)合本文的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回歸擬合了化學(xué)腐蝕作用下巖石動態(tài)本構(gòu)方程。但因巖