CAJ | 학술논문

为研究盐矿水溶开采或盐岩溶腔储库建造过程中,石膏岩夹层在温度与含Cl-盐溶液长时间共同作用下的力学特性,进行主要内容包括石膏岩在40℃,70℃半饱和、饱和盐溶液浸泡作用之后的单轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度试验,通过对比分析揭示石膏岩在这一特殊条件下的力学特性.主要结论如下:随温度升高、盐溶液浓度增大、浸泡时间的延长,石膏岩强度呈降低弱化趋势.浸泡60 d后石膏岩单轴抗压强度弱化系数为0.10～0.73弹性模量随温度与浓度变化也呈线性规律降低,从40℃半饱和溶液中的5.92 GPa降至70℃饱和溶液中的0.21GPa.相同条件下,抗拉强度也从在40℃环境下的0.64～0.66 MPa,降至70℃环境下的0.27～0.47 MPa.在70℃饱和盐溶液中浸泡60d之后,石膏岩莫尔-库仑剪切强度拟合方程为τ=0.4+σtan38.9°,而相同条件下浸泡30,80 d之后的剪切强度拟合线性方程分别为τ=1.24+σrtan41.3°,τ=0.65+σrtan39.3°.随浸泡时间的延长,石膏岩的黏聚力与内摩擦角均呈降低趋势.为区分石膏岩在不同条件下的破坏方式及其差异,定义岩石变形破坏脆性指标--破坏刚度,将其近似为岩石单轴压缩应力-应变曲线峰后破坏段斜率.实测结果表明,在干燥、40℃半饱和到70℃饱和溶液几种条件下,石膏岩的破坏刚度分别为704.4,690.1,218.9,255.2,19.5 GPa.相应破坏方式也由脆性向脆延性、延性转变.本研究对深入揭示石膏岩水力学特性及指导层状盐岩矿床储库溶腔控制溶解建造具有重要理论意义与应用价值.
위연구염광수용개채혹염암용강저고건조과정중,석고암협층재온도여함Cl-염용액장시간공동작용하적역학특성,진행주요내용포괄석고암재40℃,70℃반포화、포화염용액침포작용지후적단축항압강도、항랍강도、항전강도시험,통과대비분석게시석고암재저일특수조건하적역학특성.주요결론여하:수온도승고、염용액농도증대、침포시간적연장,석고암강도정강저약화추세.침포60 d후석고암단축항압강도약화계수위0.10～0.73탄성모량수온도여농도변화야정선성규률강저,종40℃반포화용액중적5.92 GPa강지70℃포화용액중적0.21GPa.상동조건하,항랍강도야종재40℃배경하적0.64～0.66 MPa,강지70℃배경하적0.27～0.47 MPa.재70℃포화염용액중침포60d지후,석고암막이-고륜전절강도의합방정위τ=0.4+σtan38.9°,이상동조건하침포30,80 d지후적전절강도의합선성방정분별위τ=1.24+σrtan41.3°,τ=0.65+σrtan39.3°.수침포시간적연장,석고암적점취력여내마찰각균정강저추세.위구분석고암재불동조건하적파배방식급기차이,정의암석변형파배취성지표--파배강도,장기근사위암석단축압축응력-응변곡선봉후파배단사솔.실측결과표명,재간조、40℃반포화도70℃포화용액궤충조건하,석고암적파배강도분별위704.4,690.1,218.9,255.2,19.5 GPa.상응파배방식야유취성향취연성、연성전변.본연구대심입게시석고암수역학특성급지도층상염암광상저고용강공제용해건조구유중요이론의의여응용개치.