某高放废物处置库裂隙岩体显微结构及渗透性研究

发布时间：2022-01-22 09:18

　　高放废物处置库通常选址在具有低渗、闭合等特点的岩体内,因此研究低渗透性裂隙岩体的内在结构及渗透特性至关重要。以甘肃北山处置库围岩结构面为对象,采用原位压水试验确定裂隙岩体渗透系数,结合岩芯CT扫描建模研究裂隙岩体内在显微结构。结果表明:压水试验确定的裂隙渗透系数为10-6～10-8m/s,水力张开度为0.027～0.044mm,与钻孔水文地质资料揭露的渗透系数10-6～10-10m/s相互验证;结合岩芯CT扫描结果可知,裂隙岩体内在显微结构与其渗透性具有相关性。研究裂隙岩体内在结构及渗透特性参数,可以为地质处置库选址提供参考。 

【文章来源】：工程勘察. 2020,48(10)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

典型单裂隙岩体露头勘测、划分及钻孔取芯

图1 典型单裂隙岩体露头勘测、划分及钻孔取芯新场采石场附近露头裂隙的发育情况如表1所示，3条裂隙组分别对应试验区域露头的3组优势单裂隙结构面。通过室内裂隙三维网络模型构建，可以建立随机—确定耦合裂隙网络模型[22]。

针对单裂隙岩体的特点，课题组自主研发了用于单裂隙岩体分组、分段进行压水的获取渗透系数的原位测试装置，通过多级恒压供气装置对栓塞冲气使其膨胀(图3 (b))，从而对钻孔进行封堵，并隔离出单裂隙的试验段。或使用栓塞封堵钻孔一端，栓塞至钻孔底端或顶底栓塞之间成为试验段，以恒定压力对试验段进行分级压水。试验过程中每隔一段时间记录压水体积或压水流量，待流量稳定一段时间之后获得稳定压力水头下流量、时间等相关参数，以便后续求取裂隙岩体的渗透系数。根据压水数据的初步结果可知，渗透压力P和流量Q呈线性关系，裂隙中水流的流动状态为达西流，可以应用达西定律和立方定律。根据国外著名学者Witherspoon (1980)和Gopikrishnan (1998)研究岩石裂隙中流体流动的立方定律[23,24]，和我国学者田开铭等(2000)提出研究低渗透介质水文地质学的重要性[25]，结合达西定律，对立方定律进行了进一步深化:

【参考文献】：
期刊论文
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[9]CT技术的应用发展及前景[J]. 高丽娜,陈文革.  CT理论与应用研究. 2009(01)
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博士论文
[1]基于CT图像处理的冻结岩石细观结构及损伤力学特性研究[D]. 刘慧.西安科技大学 2013
[2]低渗透裂隙介质渗透特征评价技术及其应用研究[D]. 苏锐.核工业北京地质研究院 2008



本文编号：3601938