应力腐蚀和压力溶解对双重孔隙岩体中THM耦合影响的有限元分析  

作　　者：张玉军[1] 张维庆[2] 杨朝帅[1] 

机构地区：[1]中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,武汉430071 [2]西南交通大学土木工程学院,成都610031

出　　处：《中国科学：技术科学》2011年第7期876-884,共9页Scientia Sinica(Technologica)

基　　金：国家重点基础研究发展计划("973"计划)(批准号:2010CB732101);国家自然科学基金(批准号:51079145)资助项目

摘　　要：引入裂隙开度的应力腐蚀和压力溶解模型,针对一个假设的位于非饱和双重孔隙-裂隙岩体中的高放废物地质处置库,拟定2种计算工况:(i)裂隙开度随应力腐蚀和压力溶解而变化(基岩的孔隙率亦是应力的函数);(ii)裂隙开度和基岩的孔隙率均为常数,进行热-水-应力耦合的二维有限元分析,考察了岩体中的温度、裂隙开度的闭合速率、闭合量、孔(裂)隙水压力、地下水流速和应力的变化、分布等情况.结果主要显示:应力腐蚀引起的闭合速率要高于压力溶解引起的闭合速率6个数量级,且2种因素产生的闭合速率随时间先增加后减少,并趋于稳定;随着时间的推移裂隙开度由初始值下降并趋于残余值,而粗糙面接触率亦由初始值上升并趋于其名义值;当考虑应力腐蚀和压力溶解时,近场的负裂隙水压力上升很高;2种工况的岩体中的应力量值及分布差别很小.

关 键 词：应力腐蚀 压力溶解 双重孔隙-裂隙介质 热-水-应力耦合 有限元分析 

分 类 号：TD313[矿业工程—矿井建设]