塔木素预选区黏土岩渗流-应力耦合特性试验研究
发布时间：2022-01-11 02:14
黏土岩被认为是良好的高放废物地质处置库备选围岩之一。本文以塔木素预选区黏土岩为研究对象,通过电镜扫描试验、压汞试验、点荷载试验、单三轴试验和渗透试验,并运用FLAC3D有限差分软件进行数值模拟,对塔木素预选区黏土岩的物理力学特性、细观结构特征和渗流-应力耦合特性进行了研究。主要研究成果如下:（1）对塔木素预选区黏土岩进行了基本物理特性试验。试验结果表明,塔木素预选区黏土岩的平均块体密度为2.37g/cm3,颗粒密度为2.592.74 g/cm3,平均含水率为5.79%6.75%,孔隙度为0.4%19.0%。随着深度增加,块体密度增大,孔隙度有降低趋势。黏土岩的孔喉以纳米孔喉和微毛细管孔喉为主,属于极致密岩样。（2）通过开展塔木素预选区黏土岩的单三轴试验,研究黏土岩的应力应变特征,获得一些力学特征参数。研究表明,随着深度增加,黏土岩峰值强度、弹性模量和泊松比随之增大。黏土岩的应力和体积应变关系,满足指数函数关系。（3）针对塔木素预选区黏土岩开展气体和液体渗透性试验,试验结果表明,...
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外高放废物不同类型围岩的渗流-应力耦合研究进展
1.2.2 国外黏土岩渗流-应力耦合研究进展
1.2.3 国内不同性质岩石渗流-应力耦合研究进展
1.2.4 国内高放废物处置库围岩渗流-应力耦合研究进展
1.2.5 岩石渗流-应力耦合存在的问题
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 塔木素预选区黏土岩基本特征
2.1 塔木素预选区黏土岩地质成因及特点
2.2 塔木素预选区黏土岩基本物理性质试验分析
2.2.1 塔木素预选区黏土岩块体密度试验分析
2.2.2 塔木素预选区黏土岩颗粒密度试验分析
2.2.3 塔木素预选区黏土岩含水率试验分析
2.2.4 塔木素预选区黏土岩孔隙度试验分析
2.3 塔木素预选区黏土岩与国外黏土岩物理参数比较分析
2.4 本章小结
3 塔木素预选区黏土岩力学特性试验研究
3.1 塔木素预选区黏土岩试样加工与制备
3.2 塔木素预选区黏土岩点荷载强度试验研究
3.3 塔木素预选区黏土岩单轴试验研究
3.3.1 试验设备
3.3.2 试验结果
3.4 塔木素预选区黏土岩三轴试验研究
3.5 塔木素预选区黏土岩与国外黏土岩力学参数比较分析
3.6 本章小结
4 塔木素预选区黏土岩渗流-应力耦合特性试验研究
4.1 塔木素预选区黏土岩钻孔水力学特性
4.2 塔木素预选区黏土岩气体渗透率试验研究
4.2.1 黏土岩试样加工与制备
4.2.2 试验设备
4.2.3 试验原理和步骤
4.2.4 试验结果
4.2.5 塔木素预选区黏土岩与国外黏土岩气体渗透率比较分析
4.3 塔木素预选区黏土岩液体渗透率试验研究
4.3.1 塔木素预选区黏土岩强度范围内渗透率试验
4.3.2 塔木素预选区黏土岩全应力-应变过程渗透率试验
4.3.3 塔木素预选区黏土岩与国外黏土岩液体渗透率比较分析
4.4 本章小结
5 岩石渗流-应力耦合基本研究方法及理论
5.1 岩石渗流-应力耦合基本研究方法
5.1.1 黏土岩渗流-应力耦合基本现场原位测试方法
5.1.2 岩石渗流-应力耦合室内实验室方法
5.2 岩石渗流-应力耦合基本方程
5.2.1 渗流-应力耦合方程的基本假设
5.2.2 岩石骨架基本方程
5.2.3 岩石渗流方程
5.3 岩石渗透性演化规律
5.3.1 渗透率与应力的关系
5.3.2 渗透率与应变的关系
5.4 本章小结
6 塔木素预选区黏土岩渗流-应力耦合数值分析
6.1 数值模型计算原理
6.2 塔木素预选区黏土岩的渗流-应力耦合数值分析
6.2.1 数值模型参数选取及边界条件确定
6.2.2 塔木素预选区黏土岩不同围压和渗压下数值模拟
6.3 塔木素预选区硐室的渗流-应力耦合数值分析
6.3.1 数值模型参数选取及边界条件确定
6.3.2 塔木素预选区硐室的数值模拟
6.4 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
本文编号：3581877
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外高放废物不同类型围岩的渗流-应力耦合研究进展
1.2.2 国外黏土岩渗流-应力耦合研究进展
1.2.3 国内不同性质岩石渗流-应力耦合研究进展
1.2.4 国内高放废物处置库围岩渗流-应力耦合研究进展
1.2.5 岩石渗流-应力耦合存在的问题
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 塔木素预选区黏土岩基本特征
2.1 塔木素预选区黏土岩地质成因及特点
2.2 塔木素预选区黏土岩基本物理性质试验分析
2.2.1 塔木素预选区黏土岩块体密度试验分析
2.2.2 塔木素预选区黏土岩颗粒密度试验分析
2.2.3 塔木素预选区黏土岩含水率试验分析
2.2.4 塔木素预选区黏土岩孔隙度试验分析
2.3 塔木素预选区黏土岩与国外黏土岩物理参数比较分析
2.4 本章小结
3 塔木素预选区黏土岩力学特性试验研究
3.1 塔木素预选区黏土岩试样加工与制备
3.2 塔木素预选区黏土岩点荷载强度试验研究
3.3 塔木素预选区黏土岩单轴试验研究
3.3.1 试验设备
3.3.2 试验结果
3.4 塔木素预选区黏土岩三轴试验研究
3.5 塔木素预选区黏土岩与国外黏土岩力学参数比较分析
3.6 本章小结
4 塔木素预选区黏土岩渗流-应力耦合特性试验研究
4.1 塔木素预选区黏土岩钻孔水力学特性
4.2 塔木素预选区黏土岩气体渗透率试验研究
4.2.1 黏土岩试样加工与制备
4.2.2 试验设备
4.2.3 试验原理和步骤
4.2.4 试验结果
4.2.5 塔木素预选区黏土岩与国外黏土岩气体渗透率比较分析
4.3 塔木素预选区黏土岩液体渗透率试验研究
4.3.1 塔木素预选区黏土岩强度范围内渗透率试验
4.3.2 塔木素预选区黏土岩全应力-应变过程渗透率试验
4.3.3 塔木素预选区黏土岩与国外黏土岩液体渗透率比较分析
4.4 本章小结
5 岩石渗流-应力耦合基本研究方法及理论
5.1 岩石渗流-应力耦合基本研究方法
5.1.1 黏土岩渗流-应力耦合基本现场原位测试方法
5.1.2 岩石渗流-应力耦合室内实验室方法
5.2 岩石渗流-应力耦合基本方程
5.2.1 渗流-应力耦合方程的基本假设
5.2.2 岩石骨架基本方程
5.2.3 岩石渗流方程
5.3 岩石渗透性演化规律
5.3.1 渗透率与应力的关系
5.3.2 渗透率与应变的关系
5.4 本章小结
6 塔木素预选区黏土岩渗流-应力耦合数值分析
6.1 数值模型计算原理
6.2 塔木素预选区黏土岩的渗流-应力耦合数值分析
6.2.1 数值模型参数选取及边界条件确定
6.2.2 塔木素预选区黏土岩不同围压和渗压下数值模拟
6.3 塔木素预选区硐室的渗流-应力耦合数值分析
6.3.1 数值模型参数选取及边界条件确定
6.3.2 塔木素预选区硐室的数值模拟
6.4 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
本文编号：3581877
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