层状盐岩力学特性研究进展
【国家自然科学基金】_地下采矿_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
注浆加固 波形分析 油页岩 水化学分区 水力压裂 构造环境 构造演化 构造控灾 构造应力场 施工扰动 断层活化 断层效应 整体支护 数学模型 数字化矿山 数值分析 数值仿真 控制爆破 拉伸破坏 微震监测 底角锚杆 底臌 应力路径 应力 带压开采 巷道布置 岩石力学 岩爆 岩滩水电站 岩溶分期 岩体稳定性 岩体移动 岩体工程 岩体声发射 岩体 层状盐岩储库 层控作用 局部冒落 安全评价 复杂空区稳定性 复杂地质条件 地震综合解释 地下金属矿山 地下采空区 地下开挖 地下工程 地下厂房 围岩稳定 围岩 合理保留层厚度 变电所 发展趋势 原位电法加热开发技术 卸载
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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层状盐岩高温蠕变特性研究
采用 太原 理工 大学设 计 的 由气 体 稳压 的单轴 蠕 变试验 台 ， 位移 测量 采用 千分 表 ， 温装 置 为 自行 设 加
计 、 度可 控 的加 热 仪 ， 率 为 ２ｋ ， 高温度 可 达 温 功 Ｗ 最
２０ｃ 其 温度误 差 为 ± ０ Ｃ， ２℃ 。
１ ２ 试 件 制备 ．
的放射 性 ， 同时 散发 出相 当高 的热量 ， 得周 围 岩体 使
的温度 升 高 ， 因此 核 废 料 处 置 库 的长 期 安 全 性 更 是 人 们 十 分 关 心 的 问 题 。据 资 料 显 示 ， 地 下 约 在
１ ０ ０ ｍ深处 ， 定 量 的核 废 料 的情 况下 ， ０ 一 由于核 废
总 第 １２期 ３
ｄ ｉ １ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １ ０ ２ ９ ． ０ ０ ０ ． ３ ｏ ：０ ３ ６ ／ ．ｓ ．０ ５— ７ ８ ２ １ ． ９ ０ ８ ｓ
层 状 盐 岩 高 温 蠕 变 特 性 研 究
周 军
（ 原 煤 炭 气 化 有 限责 任 公 司 ， 太 山西 太 原 ０ ０２ ） ３ ０ ４
摘
要： 层状盐岩的高温蠕变特性是地下处置库稳定性研 究的关键问题所在。通过对层状盐岩进 行 ７ ￣ ０Ｃ、
９ ℃ 、ｌ ℃高温蠕变特性试验 ， ０ １０ 研究 了温度及偏 应力对 蠕变 率的影 响 ， 根据 蠕变 曲线及试 验参 数 ， 回归 出 了稳态蠕变率本构方程 ， 并拟合 了试验 参数 ， 我 国核废料 硐室 处置库 的建 造及 稳定性 分析 提供理 论依 为
层 状 盐 岩 试 样 全 部 采 自湖 北 应 城 地 下 ６０～ ０ ７ ０ｍ， ０ 采用地 质 钻机套 取 岩芯 ， 经分 析 ， 品 的主要 样
层状盐岩力学特性及蠕变破坏模型
１ ６
法取得标准件， 依据岩石力学试验标准， 采用高径 比为
２： 的 ９ ｌｎ ０ ｉ 的圆柱试件， １ Ｏｎ ｘ１ ｒｎ ｌ ８ａ 采用干式锯磨 法进行全部试件的加工．
１１ 短期 力学特 性 ．
微机控制岩石剪切流变仪， 该流变仪主要用于岩石和
岩石弱面的流变试验或岩石直剪 、 单轴压缩 、 岩石双 向压缩等试验， 主机组合门式框架结构 由轴向力加载
能源作为国家的经济命脉具有重要的战略意义，
石油、 天然气等能源战略储备关系到国家的安全和社 会的稳定． 地下油气能源储库工程是供气（ 系统用来 油） 满足市场调峰需求的重要工程， 也是关系国家能源安
全的大型岩土工程．目 前世界上通常将地下能源储库
层的稳定性外， 还要充分考虑层状盐岩蠕变特性的不 均质性． 前， 目 国内外对盐岩的力学特性， 尤其是蠕变特 性进行了大量的试验和理论分析，．ｕｓｈ 等同 ＵＨ ｎｃｅ 对盐 岩蠕变本构模型作了较为详细的研究； 马建春网 对盐岩 的流变特性作了系统研究； 杨春和等 立了互层盐岩
框架 、 横向力加载框架、 控制柜 、 吊车等部分组成， 本试
验用到的轴 向力加载框架主要 由机座、滚珠丝杠 副、 动横梁、 固定横梁及轴向升降装置组成， 并选用先进的 Ｅ ｔ 本松下全数字交流伺服高速系统， 控制系统采用进 Ｅ原装德 国 Ｄ Ｌ 全数字伺服控制器（ ２． ｌ Ｏｌ 图 ） 对层状盐
第 ２ 卷第 ｌ ５ 期 ２ １ 年 ３ ００ 月
矿 业工程研究
Ｍｉｅ ａ ｇｎ ｅ ｉｇ Ｒｅ ｅ ｍｈ ｎ ｒ ｌＥｎ ｉｅ ｒ ｓ ａ ｎ
Ｖ０．５ Ｎ０１ １ ． ２
Ｍａ ２ ０ Ｌ ０１
层状盐岩力学特性及蠕变破坏模 型
第三章 含盐系地层岩石力学特征
第三章含盐系地层岩石力学特征盐穴的稳定性和密闭性是在盐岩中成功建造储气库以及储气库安全运行所涉及的两个重要问题，稳定性和密闭性与盐岩力学特性密切相关。
已有研究表明:盐岩具有较低的渗透特性、良好的蠕变特性和较强的裂隙自愈性，其力学性能较为稳定，对建设储气库和储气库运行压力的变化有较大的适应性。
因此，充分了解掌握含盐系地层的盐岩、含夹层盐岩及非盐岩夹层等的岩石力学特征，预测和评价盐穴储气库的稳定性，对于盐穴储气库库址的选择、盐腔库容参数的设计和运行参数的控制，避免盐岩由于围岩应变或应力达到其极限而产生损伤以及损伤扩展，造成存储介质渗漏和盐穴储气库整体失稳，均具有重要的实用价值和工程实际意义。
第一节岩石力学特征测定方法含盐系地层岩石力学特征包括短期强度特征和蠕变特征。
通过室内岩石力学实验，获得盐岩常规及蠕变力学参数，是研究岩石强度特征和变形规律的重要手段。
室内岩石力学实验主要包括常规力学实验和蠕变实验。
常规力学实验包括巴西劈裂实验、单轴压缩实验、三轴压缩实验、直接剪切实验;蠕变实验包括单轴压缩蠕变实验和三轴压缩蠕变实验等。
一、岩石力学实验设备实验采用三轴岩石力学实验机，图3-1为三轴岩石力学实验装置原理示意图。
图3—1 三轴岩石力学实验装置原理示意图目前，国内外生产的电液伺服三轴岩石力学实验仪器的厂家有很多，如美国MTS公司、日本岛津公司以及长春朝阳实验仪器有限公司等。
长春朝阳实验机有限公司生产的RLW一2000三轴剪切蠕变实验仪器,由轴向加载系统,围压加载系统、控制系统以及计算机控制与测量系统4部分组成(图3 -2)。
其中最大轴向实验力为2000kN ,最大围压为80MPa,最大剪切实验力为1000kN。
实验过程中荷载误差不超过200N ,仅为最大加载轴向力的0. 01%。
a 轴向加载系统b 控制系统图3—2 三轴岩石力学试验仪器部分图二、岩心试样处理和加工钻取的岩心应清洗、晾干、标记、蜡封，而后装入岩心盒，防止运输震动和人为因素造成损坏。
层状盐岩洞室储库变形与密闭性分析
ｄ ｆ ｒ ａｉ ｎ ａ ｄ ｔｇ ｎ ｓ ｎ ｌ ｓｓ ｄ ｅ ｏ ｋ ｓｌ ｓｏ ａ ｅ ｅ ｏ ｍ ｔｏ ｎ ｉ ｈｔ ｅ ｓａ ａｙ ｉ ｏｆ ｂｅ ｄ ｄ ｒ ｃ ａｔ ｔ ｒ ｇ
魏 征 Ｗ ｅ Ｚ ｅ ｇ
盐 岩 中 的应 力 处 于 损 伤 扩 容 边 界 线 的 下 方 时 ，盐 岩 不 会 发 生 损伤 ， 透率 则不会 增大 ； 渗 当应 力 超 过 损 伤 扩 容 边 界 线 后 ， 盐 岩将 发 生 损 伤 ， 渗透 率将 增 大 。 ｒｕ ｒ［ 在 实 验 室 测 得 的 其 Ｂｏ ａｄ３ ］ 等 法 国 Ｅｒｚ的 盐 岩 试 样 在 没 有 损 伤 的 情 况 下 渗 透 系 数 为 ｋ＝ ｔ ｅ
ｇ ａａ ｔ ｅ ｔ ｅ ｔ ｈ ｎ ｓ ｏ ｏ ａ ｅ （ ｅ，ｍａ ｅ ｓ ｒ ｈ ａ ｃ ｎ’ ｕ ｒｎ ｅ ｈ ｉ ｔ ｅ ｓ ｆｓ ｒ ｇ ｇ ｔ ｉ． ． ｋ ｕ ｅｔ ｅｇ ｓ ａ ｔ
ｅｃ ｐ ｒｍ ｈ ｔｒｇ ｕ ｉｇｉｉｗｏｋｎ ） ｅｏｅｓ ｒ ｈ ａ ｓａ ｅｆ ｏ ｔｅｓ ａ ｅｄ ｒ ｒ ｉｇ ｂ ｆ ｒ ｔ ｅｔｅｇｓｉ ｏ ｎ ｔｓ ｏ ｎ
摘要 ： 盐岩具 有孔 隙率低 、 渗透 率小和 结构致 密等优 点 ，
因 此 它 非 常 适合 作 为 地 下 能 源 的 存 储 的 场 所 。在 我 国 ， 用 盐 采 重要的意义。
岩储 气库存储天然 气和 其它能源对环境保 护具有非 常重要 的
意 义 。在 盐 岩 溶 腔 中进 行 天然 气储 备 ， 中一 个 重要 的 前 提 是 其 确 保 储 气 库 的 密 闭性 ，也 就 是 保 证 储 气库 中的 天 然 气 在 运 行
含夹层盐岩非线性差异变形解析分析
含夹层盐岩非线性差异变形解析分析摘要:现阶段随着能源(石油、天然气等)供应的危机,因此建立地下储存库是必要的。
鉴于我国岩盐的分布情况和地质条件,如岩盐夹层多、杂质多等互层岩盐的特点,研究含夹层岩盐的非线性差异变形是必然面临的问题。
这对进一步研究含夹层岩盐储库洞室的稳定性研究提供了参考价值。
因此本论文研究的内容无论是在理论是还是在实际工程应用中都具有价值。
关键词:含夹层岩盐差异变形解析1 引言能源在一个国家的战略和经济中都具有重要的地位而能源供应关系国家的安全和经济命脉,最近油价波动很大。
因此加强我国的储库建设和开发就是很重要的。
地下储气库有更多的优点,经济效益好,储气成本低。
此外,地下储气库具有战略意义,其隐蔽性和安全性适于战略储备。
岩盐具有优良的特性比如:孔隙率低、损失自恢复和渗透率小等[1],因此岩盐是存放石油和天然气等能源地下储库和高放射性核废料等的理想材料。
我国岩盐资源丰富,但由于我国的盐矿地质条件和国外的大不同,主要是国外一般是纯度很高的NaCl盐丘,而我国从古至今盐矿特点为:岩盐层多且单层薄并还有夹层(硬石膏层、泥岩层等)[2]。
因此我们要根据我国的具体情况对我国岩盐的工程力学特性进行研究,本文就针对我国的含夹层岩盐的非线性差异变形的解析方法等方面进行探索研究[3]。
2 含夹层岩盐的解析解分析国内外学者对层状岩盐的力学特性进行了多方面的研究,通过对岩盐和含夹层岩盐的单轴压缩试验和三轴压缩试验得到了其力学参数,为进一步研究变形提供了依据。
当前对含夹层岩盐的非线性差异变形解析的研究理论还不成熟。
半无限空间中有一夹层,夹层厚度为h。
主介质i为流变性(黏弹性)介质,而夹层介质j为弹塑性介质,其Mohr-Coulomb材料参数为,Kj、Gj、Cj、jj、Stj(分别为体积模量、剪切模量、黏聚力、内摩擦角和抗拉强度)。
介质中原始应力为静水压力状态。
现在此介质中设置一个很长圆孔,其半径为a,求解时取1/4作为计算模型。
国家自然科学基金委员会工程与材料学部
关于召开国家自然科学基金委员会冶金与矿业领域项目评价与交流会参加人员名单NSFC参加人员：人黎明副主任NSFC工程与材料学部朱旺喜处长NSFC工程与材料学部王之中处长NSFC工程与材料学部肖国清教授NSFC工程与材料学部第一组（矿业）主持：刘德顺、侯运炳，丁德馨、柴敬，汪云甲、华心祝序号项目批准号申请人项目名称申请单位1 50704024冯国瑞煤矿残采区上行开采的技术基础研究太原理工大学2 50704034赵毅鑫基于能量耗散的煤岩动力失稳机理及多参量前兆信息识别中国矿业大学（北京）3 50774077柏建彪深部沿空掘巷围岩稳定原理研究中国矿业大学4 50774078曹胜根基于关键块运动原理的采场动压控制研究中国矿业大学5 50774079刘长友综放开采顶煤的双区失稳及与两柱掩护式综放支架的相互作用研究中国矿业大学6 5077408汪云甲煤炭开发的资源环境累积效应及评价研究中国矿业大学7 50774081夏军武采动区框架结构建筑物整体稳定机理研究中国矿业大学8 50704007李金奎深部开采破碎围岩巷道锚壳喷支护机理研究大连大学9 50774001华心祝高瓦斯采煤工作面锚杆支护巷道二次沿空留巷围岩稳定控制机理研究安徽理工大学10 50774002徐颖深井高应力岩体内爆炸能量控制技术研究安徽理工大学11 50774054张昌锁锚固结构中超长锚杆的导波特性研究太原理工大学12 5077406柴敬岩石变形的植入式光纤光栅多点检测方法西安科技大学13 50774067康建荣开采产生的地表裂缝对山区地表移动变形影响规律研究徐州师范大学14 50774082蒋斌松岩石破裂后再破坏的力学行为研究中国矿业大学15 50774083刘卫群基于流-固蚀损裂隙演化和非Darcy渗流突变的采动岩体稳定性理论中国矿业大学16 50774086李清爆炸致裂的岩石跨层次超动态破坏行为试验研究中国矿业大学（北京）17 50774093曹平水—岩作用下裂隙岩体损伤—流变—断裂耦合理论及应用研究中南大学18 50774047丁德馨酸法地浸采铀矿山地下水的SRB与ZVI协同复原法研究南华大学19 50774032刘德顺基于多源信息融合的冲击破岩状态辨识与控制湖南科技大学20 50774088侯运炳矿井三维地理网络模型方法及基础支持平台研究中国矿业大学（北京）21 50774092陈建宏矿山图元库构造及其实体拓扑关系与运算方法研究中南大学第二组（石油、岩石力学）主持：杜志敏、李根生，蒲春生、王芝银，王建国、赵金洲序号项目批准号申请人项目名称申请单位1 50704035董长银复杂条件下大斜度井砾石充填机理研究中国石油大学（华东）2 50774062 杜志敏高温高压高H2S-CO2气藏气-液-固多相共存体系复杂相态行为的实验和理论研究西南石油大学3 50774063练章华基于数值模拟的复杂地层地应力场反演研究西南石油大学4 50774064赵金洲缝洞型碳酸盐岩油气藏酸蚀蚓孔基础理论研究西南石油大学5 5077407陈艳玲高效稠油水热裂解降粘催化剂的结构及催化裂解动力学机理研究中国地质大学（武汉）6 50774089李根生高压水射流喷射压裂机理研究中国石油大学（北京）7 50774091蒲春生油井爆燃压裂中毒性气体生成与传播规律研究中国石油大学（华东）8 50704041张甫仁燃气管网泄漏定位理论及危险性评估系统研究重庆交通大学9 50774076 李银平深部层状盐岩破损机理及渗透特性研究中国科学院武汉岩土力学研究所10 50774046 王建国复杂因素耦合作用下露天高大边坡变形演化规律研究煤炭科学研究总院沈阳研究院11 50774056钟冬望爆炸载荷下岩质高边坡的动力响应与破坏机理研究武汉科技大学12 50774058刘新喜煤矿地下开采山体滑坡机制及控制研究长沙理工大学13 50704026张建兵石油套管膨胀后的强度及其力学机理研究西安石油大学14 50704028宁伏龙钻井液侵入含天然气水合物地层的动力学特性及其耦合数值模拟研究中国地质大学（武汉）15 50704033王衍森冻结法凿井多圈管条件的冻结管断裂机理研究中国矿业大学16 50774065蒲晓林基于钻井液－井壁界面的膜形成技术与膜传递过程研究西南石油大学17 50774066杨迎新深部地层高效破岩工具的理论和实验研究西南石油大学18 50774071顾军非MTC方法提高固井二界面封隔能力的技术基础研究中国地质大学（武汉）19 50704039康勇高压水射流辅助提高隧道软岩光面爆破成缝率的机理重庆大学20 50774017刘善军水对矿山岩石受力灾变过程红外辐射影响规律的实验研究东北大学21 50704005王尹军冲击波作用下乳化炸药内相粒子的动态行为北京矿冶研究总院22 5077409王芝银低温岩体力学特性试验与多场耦合理论研究中国石油大学（北京）0第三组（安全）主持：岳建华、高建良，姜福兴、施式亮，程久龙、王宏图序号项目批准号申请人项目名称申请单位1 50704019 贾进章矿井火灾时期通风系统可靠性、稳定性、安全性理论研究辽宁工程技术大学2 50774041 陈长华基于模糊渗流理论的采场瓦斯涌出和自然发火位置研究辽宁工程技术大学3 50704025 文虎煤层火灾复合胶体防灭火技术基础研究西安科技大学4 50704027 史聪灵复杂形式地铁隧道火灾烟流规律与控制中国安全生产科学研究院5 50764001 张义平基于HHT与瞬时输入能量分析的爆破震损机理与危害控制研究贵州大学6 50774045 阎卫东建筑物火灾时人员行为特征数据库及应用研究辽宁信息职业技术学院7 50774048 蒋军成含硫油品储罐自燃火灾机理及其动力学过程研究南京工业大学8 50774068 胡双启高纯度气体二氧化氯爆炸特性、生成机理及其发生器研究中北大学9 50774072 王喜世细水雾抑制瓦斯、煤尘爆炸的机理研究中国科学技术大学10 50774030 高建良深部开采矿井热参数确定及热环境预测研究河南理工大学11 50774011 王洪江高硫矿石细菌脱硫防灭火机制研究北京科技大学12 50774051 程久龙矿井工作面突水地球物理场响应与动态监测基础研究山东科技大学13 50774085 岳建华含导水构造的瞬态电磁响应特征与突水探测基础研究中国矿业大学14 50704020 赵扬锋煤岩变形破裂电荷感应规律的研究辽宁工程技术大学15 50774012 姜福兴当量钻屑量监测预报冲击地压危险性的机理研究北京科技大学16 50774033 施式亮煤矿瓦斯爆炸事故演化时空耦合非线性特性及控制理论研究湖南科技大学17 50774106 王宏图可控波振提高煤层瓦斯解吸、扩散及（视）渗透率的作用机理研究重庆大学18 50774104 辜敏浓缩矿井抽采煤层气中甲烷的变压吸附技术基础研究重庆大学19 50764005 何学文无线传感器网络及其在钨矿环境实时监测中的应用研究江西理工大学20 50774042 费鸿禄爆破振动频率衰减规律预测及其控制研究辽宁工程技术大学第四组（冶金）主持：周国治、翟秀静，郭学益、陶东平，安茂忠、邹宗树序号项目批准号申请人项目名称申请单位1 50704002 束奇峰CaO-B2O3-TiO2-SiO2系的相关物理化学研究北京科技大学2 50774018 厉英固态下钢和铝合金中析氢过程的化学传感法研究东北大学3 50774038 何方熔融盐中甲烷与氧化锌反应制取合成气和金属锌的基础研究昆明理工大学4 50774025 安茂忠离子液体电沉积TbFeCo合金的形成机理、结构与磁光性能研究哈尔滨工业大学5 50764006 陶东平熔渣的分子热力学模型及其应用研究昆明理工大学6 50774004 周国治多元熔体中局部区域和离散点物理化学性质的测定和计算北京科技大学7 50704040 王成善可描述高炉内液体流动现象的理论研究重庆大学8 50774019 邹宗树冶金多相反应器内分散相分布及相界面积的分形/Monte Carlo法研究东北大学9 50704016 刘小燕回转窑物料运动的机理及其控制研究湖南大学10 50774014 李敦钫四针状氧化锌晶须的生长机理和可控制备研究北京矿冶研究总院11 50704006 黄国杰Cu-Cr-Zr合金双级时效的组织演变及机理研究北京有色金属研究总院12 50704011 牛丽萍铝热还原-真空精炼法制备高钛铁中氧的赋存状态及夹杂物去除的研究东北大学13 50774020 翟秀静微波技术处理红土矿的应用基础研究东北大学14 50704017 张立麒铝电解阳极焙烧炉焙烧过程的基础研究华中科技大学15 50704030 王志铝酸钠溶液碳酸化分解过程一水软铝石结晶的调控基础中国科学院过程工程研究所16 50704036 符剑刚超声波强化电氧化法分解辉钼矿的过程及机理研究中南大学17 50764003 廖春发新型膦酸树脂协同萃取色层分离提纯重稀土技术与理论研究江西理工大学18 50764008 黄章杰从盐酸介质中固相萃取分离铂、钯、铑云南大学19 50774031 李宏宇室温离子液体用于含铀水系中铀的萃取研究核工业北京化工冶金研究院20 50764002 高原双层辉光障碍放电及反应渗镀低温形成氮化钛梯度耐磨材料桂林电子科技大学21 50774053 刘中清二氧化碳高压光电催化还原及其机理研究四川大学22 50774100 郭学益水果残渣化学改性及其对重金属离子吸附行为研究中南大学23 50774101 彭兵不锈钢冶炼粉尘直接回收基础研究中南大学24 50774013 李晓岑滇西青铜时代出土金属器的技术研究北京科技大学第五组（制备）主持：吕庆、梁叔全，王智平、王经涛，汪琦、王西涛序号项目批准号申请人项目名称申请单位1 50704010 李阳钢中超细镁铝尖晶石夹杂物生成机理及氧化物冶金作用研究东北大学2 50774028 吕庆炼铁烧结过程脱砷的应用基础研究河北理工大学3 50774105 陈登福连铸坯的凝固行为及其高温性能调控机制的研究重庆大学4 50704013 安希忠粒子振动堆积致密化的离散元数值仿真及物理实验研究东北大学5 50704037 刘咏多孔非晶合金室温变形机理研究中南大学6 50704038 李启厚喷雾热分解过程中钛酸钡薄膜对超细镍粉原位包覆机制的研究中南大学7 50774010 郭志猛凝胶注模成型医用多孔钛及合金植入材料北京科技大学8 50774036 倪东惠具有梯度界面的SiC-M（M=W、Mo、Fe、Ti）层状材料的制备及其金属化机理华南理工大学9 50774040 王智平减摩高铝青铜粉体涂层材料的研究兰州理工大学10 50774097 梁叔全添加少量金属/碳复合纳米管的Fe基细粉注射成形研究中南大学11 50774098 刘文胜颗粒诱导生成微纳钨晶须增强钨基合金的强韧化及机理研究中南大学12 50764007 韩永全变极性等离子电弧特性及穿孔立焊工艺稳定性内蒙古工业大学13 50774007 毛卫民铝合金浆料的蛇形通道制备及流变压铸成型北京科技大学14 50774008 王西涛多因素协同的微合金钢控制轧制组织演化物理冶金模拟北京科技大学15 50774009 吴春京双金属层状复合材料压力充芯连铸短流程成形技术基础北京科技大学16 50774026 杜之明铝合金半固态触变模锻微裂纹产生的判据与控制研究哈尔滨工业大学17 50774035 刘允中多喷嘴喷射轧制高性能铝板带材的基础研究华南理工大学18 50774037 张青来AZ31B变形镁合金薄板无模热渐进成形及机理研究江苏大学19 50774043 宋华重轨残余应力形成机理及影响因素的研究辽宁科技大学20 50774049 王经涛镁合金塑性加工材的拉压屈服不对称性研究南京理工大学21 50774044 汪琦用铁尾矿合成镁橄榄石耐火材料的机理研究辽宁科技大学22 50774052 鲁雄刚固体透氧膜用于短流程制备金属的理论与实践上海大学23 50774057 朱伯铨基质显微结构参数与耐火浇注料物理性能的相关性研究武汉科技大学24 50774073 叶树峰动态过程钢坯高温防氧化涂层作用机理研究中国科学院过程工程研究所第六组（材料）主持：曲选辉、杨院生，姚广春、王快社，沈军、彭成章序号项目批准号申请人项目名称申请单位1 50704001 徐前刚金属熔体与固态基底的电润湿行为及液固界面特性沈阳航空工业学院2 50704008 王轶卓奥氏体不锈钢表面严重塑性变形（SPD)与等离子体渗氮复合强化研究大连海事大学3 50704014 刘和平平面流铸法制备非晶合金的冷却辊传热和应力分析钢铁研究总院4 50704022 徐江纳米陶瓷颗粒增强Ni基耐腐蚀磨损复合镀渗表面合金层的研究南京航空航天大学5 50774005 曲选辉高导热DCC材料近净形成形的相关基础问题北京科技大学6 50774034 陈敏新型稀土掺杂的钛酸铋铁电功能薄膜材料的研究湖南理工学院7 50774074 朱圣龙颗粒增强改善耐热腐蚀搪瓷涂层的抗热震性能机制研究中国科学院金属研究所8 50774096 阮建明纳米介质液体防弹材料及防护机理研究中南大学9 50704003 陈骏钛酸铅铋基新化合物相结构与热力学稳定性北京科技大学10 50704021 张邦文各向异性纳米铁/硅橡胶复合材料的微结构控制及其敏感特性内蒙古科技大学11 50704031 李建强新型自组装卵状复合结构无铅焊锡球的制备及机理中国科学院过程工程研究所12 50774023 李英龙AlTiC晶粒细化剂合成过程C-Al界面润湿与反应行为东北大学13 50704009 潘学民无铅焊料熔体结构与润湿性、界面化合物析出相关性研究大连理工大学14 50704032 何杰基于液-液相分离制备金属玻璃基复合材料的研究中国科学院金属研究所15 50764004 彭成章薄铝带坯快速铸轧成形过程金属凝固机理与摩擦学研究江西理工大学16 50774006 王静松处理时间对电脉冲孕育处理效果的影响及其机理研究北京科技大学17 50774061 沈军流动作用下包晶合金定向凝固过程相的选择和生长机制西北工业大学18 50774075 杨院生脉冲磁场细化镁合金凝固组织的规律和机理中国科学院金属研究所19 50704012 祖国胤轧制复合-粉末冶金发泡法制备泡沫铝夹心板材料的研究东北大学20 50774021 姚广春碳纤维增强泡沫铝材料的研究东北大学21 50704015 杨建国钎焊过程中润湿铺展与溶解扩散的归一化理论研究哈尔滨工业大学22 50774029 张柯柯具有大体积分数碳化物的钢电致超塑性焊接界面区碳化物行为及焊接机理河南科技大学23 50774059 王快社超细晶材料搅拌摩擦焊接接头应力腐蚀机理研究西安建筑科技大学第七组（分离、环境）主持：赵跃民、杨华明，薛向欣、刘清才，兰尧中、刘羽序号项目批准号申请人项目名称申请单位1 50704018 罗仙平铜铅锌复杂硫化矿高精度分选的基础研究江西理工大学2 50774084 赵跃民基于超静定网梁结构的大型振动筛可靠性研究中国矿业大学3 50774087 韦鲁滨复合力场干法分选效应的协同机制研究中国矿业大学（北京）4 50774016 湛雪辉用选择性浸出技术由方铅矿精矿直接制备电子级PbO电池材料的基础研究长沙理工大学5 50774027 陈天虎凹凸棒石粘土净化生物质热解气中焦油的性能和机理合肥工业大学6 50774050 吕宪俊蒙脱石/烷基铵复合物的结构及凝胶特性研究山东科技大学7 50774055 刘羽从天然胶磷矿中制备孔形碳羟磷灰石及泡界模板自组装法机理研究武汉工程大学8 50774094 覃文庆从方铅矿精矿制备超细PbO材料的基础研究中南大学9 50774095 杨华明有序介孔材料组装掺杂二氧化钛及分形表征中南大学10 50704004 张延玲熔渣中铅锌挥发行为的基础研究北京科技大学11 50704023 陈丹电镀污泥水热铁氧体化与资源化协同效应研究上海大学12 50774003 沈志刚废印刷电路板非金属材料作为填料再利用的基础研究北京航空航天大学13 50774024 那贤昭含铬特殊钢渣Cr6+气基还原固化机理及工艺钢铁研究总院14 50774039 孙可伟基于碎玻璃和废铝料制备复合材料的粒子分散数值模拟昆明理工大学15 50774099 唐朝波氯化铵-氨-水体系稀液堆浸法处理黄铁矿烧渣的基础理论研究中南大学16 50774107 刘清才垃圾焚烧飞灰金属元素绿色综合利用基础研究重庆大学17 50774022 薛向欣含硼矿物的抗中子辐射性能及低成本屏蔽材料研究东北大学18 50774102 刘新星浸矿细菌中生物纳米磁性颗粒提取及形成机理研究中南大学19 50774069 黄朝晖用高Al2O3粉煤灰制备的Fe-Sialon在高炉用炮泥中作用行为的基础研究中国地质大学（北京）20 50704029 廖伍平从液－液萃取分离体系中制备纳米核壳结构和豆荚型结构中国科学院长春应用化学研究所21 50764009 兰尧中新型高效捕收剂YAM2对复杂难选氧化铜矿的作用机理云南大学22 50774015 郑其磁选脱墨新技术的研究北京有色金属研究总院23 50774103 李运姣零排放控制水解法从TiCl4一步合成锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的基础研究中南大学。
香山科学会议：深部地下空间开发中的基础研究关键技术问题
230：深部地下空间开发中的基础研究关键技术问题香山科学会议第230次学术会议随着经济建设的快速发展，传统意义上的地球生存空间（地面和浅地表）已经不能满足人类活动的需求，向地球深部寻求发展和生存空间已经成为世界范围内岩土工程建设和开发的共同趋势。
近年来，深部岩石力学特性及工程应用研究是目前岩石力学基础研究中十分活跃的研究领域。
目前，国际上该领域研究在与其它学科的交叉融合中迅速发展，已成为当前重要的科技前沿之一。
香山科学会议于2004年6月23～25日在北京召开了以“深部地下空间开发中的基础研究关键技术问题”为主题的第230次学术讨论会。
本次会议旨在通过跨学科的学术交流，充分了解国外在深部地下空间的开发和利用的趋势以其引发的工程和岩石力学问题，深入探讨我国在地下的国防工程、地下大型洞室或巷道的建设、高放废料地质处置库场址评估、石油资源储备等重大工程实践中面临的科学技术挑战，以把握可能的发展机会，推动整个岩石力学学科向非传统非标准方向的全面深化。
钱七虎院士（中国人民解放军理工大学）、冯夏庭研究员（中科院武汉岩土力学研究所）、葛修润院士（中科院武汉岩土力学研究所）被聘请担任本次会议执行主席会议。
中国科学院和中国工程院7位院士以及来自全国各地的40位专家学者参加了会议。
会议设置了深地下战略防护工程中的岩石力学问题；深部岩体中国家战略能源贮存与核废料地质处置工程中的岩石力学问题；其它复杂条件下深部地下工程中的岩石力学问题；深部岩层岩体构造和力学特性及其研究内容和途径四个会议中心议题。
钱七虎院士在主题评述报告中指出，随着经济建设和国防建设的不断发展，地下空间开发利用的深度不断加大。
核废料的深层地质处理深度已达数百米至千米；核心防护工程，如北美防空司令部达七百米，有的将达一千米。
所有这些地下空间工程施工和设计，引发诸多与浅部完全不同的亟需解决共同的深部工程技术问题。
他详细阐述了伴随深部岩体工程的响应发生的一系列具有新特征的科学现象，并探讨了“深部地下空间开发中的关键科学问题”。
鄂尔多斯盆地南缘华北探区页岩油储层岩石力学特性实验研究
鄂尔多斯盆地南缘华北探区页岩油储层岩石力学特性实验研究王翔;冯永超【期刊名称】《非常规油气》【年(卷),期】2024(11)1【摘要】针对鄂尔多斯盆地南部延长组7段页岩储层钻井过程中发生钻头适应性差和井壁垮塌等井下复杂状况,开展了岩石组构特征分析、力学特征分析和可钻性参数等力学特征分析。
结果表明,鄂尔多斯盆地南缘页岩油储层中黏土以伊利石和伊/蒙混层为主,岩石结构及力学特性非均质性强。
岩石表面层理结构明显,微裂缝和孔隙发育。
页岩抗张强度为6.58~18.27 MPa,单轴抗压强度为76.79~169.29 MPa,高温下的内摩擦角为14.67°~36.71°,泊松比为0.167~0.352,主要集中在0.21附近,弹性模量为4 100~17 344 MPa。
最小水平主应力梯度为1.89~2.14 MPa/100 m,最大水平主应力梯度为2.37~3.04 MPa/100 m,其中洛河地区最大、最小地应力梯度差值较大。
地层可钻性级值为4.36~6.11,主要分布在5.5以下,属于软-中硬度地层,平均地层倾角小,在钻至水平段时,钻进方向与层理相同,与岩石接触面多互层,钻头磨损加重。
基于页岩储层岩石力学特性认识,对于鄂南页岩油安全、高效地钻探具有指导意义。
【总页数】9页(P110-118)【作者】王翔;冯永超【作者单位】中国石化华北油气分公司石油工程技术研究院【正文语种】中文【中图分类】TE25;P634【相关文献】1.鄂尔多斯盆地南部长8储层岩石力学实验研究2.鄂尔多斯盆地南缘长8储层岩石力学特征及影响因素3.致密砂岩储层微观水驱油实验及剩余油分布特征——以鄂尔多斯盆地吴起油田L1区长7储层为例4.鄂尔多斯盆地延长组页岩油储层岩石物理特征因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
层状盐岩力学特性与蠕变机理研究
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层状盐岩力学特性与蠕变机理研究
作者：
来源：《科技创新导报》2012年第28期
徐月生陈建忠王永志
摘要：对层状盐岩力学特性进行实验与分析，获取相应的力学特征参数，是盐岩地下溶腔蠕变特性数值模拟的必要步骤，是数值计算中力学模型的组成要素。
本文通过单轴压缩、三轴压缩和压缩蠕变等实验，获取层状盐岩短期强度特性和长期蠕变特性的力学特征参数，为盐岩蠕变模拟提供必要的参数支持。
在此基础上，本文对层状盐岩蠕变机理进行分析，并将对盐岩蠕变率方程进行解析，为构建盐岩蠕变本构模型作铺垫。
关键词：层状盐岩压缩蠕变力学特性
中图分类号：TU452 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）10（a）-0025-04
盐岩地下溶腔的稳定性和密闭性是在盐岩中成功建造储气库以及储气库安全运行所涉及的两个重要问题。
溶腔稳定性和密闭性与盐岩力学特性密切相关。
已有研究表明：盐岩具有较低的渗透性、良好的蠕变特性和较强的裂隙自愈性[1-5]，其力学性能较为稳定，对建设储气库和储气库运行压力的变化有较大的适应性。
因此，充分了解掌握含盐系地层的盐岩、含夹层盐岩及非盐岩夹层等的岩石力学特征，预测和评价溶腔存储库的稳定性，对于溶腔存储库库址的选择、存储库容参数的设计和运行参数的控制，避免由于围岩应变或应力达到极限而产生损伤以及损伤扩展等均具有重要的实用价值和工程实际意义。
国内外科研人员针对盐岩地下溶腔用作能源地下存储库和层状盐岩中盐岩以及夹层的强度与变形特性，广泛开展了盐岩工程力学特性、变形时效规律等实验研究，正确获取和运用盐岩以及夹层的强度与变形参数直接关系到这些存储库的安全稳定性。
【国家自然科学基金】_油气储库_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140803
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
科研热词 岩石力学 高斯分布 裂缝渗流 盐穴油气储库 盐岩 灰色关联分析 溶解速率 油气储库 水溶造腔 有限元 控制技术 岩盐 层状盐岩 室内实验 夹层界面 地表最大变形 关键问题 储库 传递函数法
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词 石膏 盐水浸泡 盐岩 油气储存 水-岩作用 概率分布 材料参数 循环载荷 岩石力学 地面沉降 地下储库 力学特性 体系可靠度
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
2011年 科研热词 相似材料 盐岩地下油气储库 岩石力学 风险评价 风险矩阵法 风险因子 难溶夹层 配比试验 设计参数 蠕变相似模型 蒸气云爆炸 结构重要度 相似判据 盐岩油/气储库 盐岩库群 盐岩地下储气库 盐岩储气库 盐岩 火灾 流变特性 注采交变气压变化 泄漏事故 油气储库 水溶建腔 最小割集 整体稳定性评价 故障树模型 失稳破坏分析 多夹层盐矿 塑性余能 垮塌控制 后果评价 变形稳定理论 优化 事故统计分析 不平衡力 推荐指数 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
层状盐岩蠕变变形差异性及附加应力
层 状 盐岩 蠕 变 变 形 差 异 性及 附加 应 力
马 纪伟 王 芝银 郑 雅 丽。 赵 艳 杰
（ １ ．中 国石 油 大 学 城 市 油 气输 配技 术 北 京 市 重 点 实 验 室 北京 １ ０ ２ ２ ４ ９ ； ２ ．中 国石 油 勘 探 开 发 研 究 院廊 坊 分 院 河北廊坊 ０ ６ ５ ０ ０ ７ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｅ ｍｅ ｒ ｇ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｔ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｒ ｉ ｓ ｉ ｎ ｇ ｆ ｒ ｏ ｍ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｒ ｅ ｅ ｐ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｐ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｂ ｅ ｄ ｄ ｅ ｄ ｓ ａ ｌ ｔ ｒ ｏ ｃ ｋ ｓ ｍａ ｙ ｌ ｅ ａ ｄ ｔ Ｏ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｂ ｅ ｄ ｄ ｅ ｄ ｓ ａ ｌ ｔ ｒ ｏ ｃ ｋ ｓ ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｈ ａ ｓ ａ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｎ ｔ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｓ ａ ｆ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ —
形 差 异 产 生 的附 加 力 求 解 公 式 ； 依 据 淮 安库 区某 层 状 盐岩 蠕 变 实验 数 据 对 所 得 到 的 结 果 进 行 了部 分 验 证 。研 究 表 明 ， 层状 盐岩 的 蠕 变破 坏 是 岩 层 由于 蠕 变 变形 差 异 产 生 附 加 力 与 其 作 用 方 向上 应 力 共 同作 用 的 结 果 ， 只 有 当其 合 应 力 超 过 夹 层 抗 拉 强 度 时 ， 才 会
【国家自然科学基金】_盐腔_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731
科研热词 岩石力学 盐岩 力学特性 石膏 盐水浸泡 溶解速率 流变相似材料 水溶开采 水-岩作用 气压变化速率 循环载荷 应变率效应 层状盐岩 大型地质力学模型试验 含泥盐岩 储气库 交变气压
推荐指数 3 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词 盐岩 储气库 软弱夹层 蠕变 渗透性 气体渗流 模型试验 本构模型 损伤 岩石力学 地质埋存 加卸载 二氧化碳
推荐指数 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
科研热词 盐岩 黏结应力 非线性蠕变 长期变形 血压 蠕变 肾脏 稳定性 破坏特征 盐 界面 水平溶腔储气库 替米沙坦 数值模拟 密闭性 夹层厚度 周期性荷载 储气库 倾斜夹层 wistar大鼠
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51
2014年 科研热词 盐腔 沉降 雄性sd大鼠 腔式 脂多糖 组织病理学 絮凝 磁阻传感器 碱渣 睾丸 盐穴储气库 电量监测 生殖激素 熔融盐 热性能 沉降柱试验 控制器 探测器 多云 固结 回填碱渣 回填 吸热器 推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
【国家自然科学基金】_层状岩体_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
科研热词 层状岩体 岩石力学 解析解 数值模拟 层状盐岩 地下厂房 围岩变形特征 原位试验 位移 鱼简河水库 高应力 高地应力 隧道工程 隐式积分算法 长江中下游成矿带 锦屏一级水电站 铬铁矿矿床 铜陵矿集区 铅同位素组成 铁钛磷灰岩 软硬相间 软弱夹层 超声波 计算机模拟试验 裂缝机制 蠕变速率 蠕变率不匹配 蠕变特性 节理间距 综合变形模量 结构面特性 细观损伤 纵波探头 粘弹性流变模型 等效弹性模量 稳定性评价 硫同位素 破裂(滑移)机制 矿床成因 盐岩 现场监测 狮子山矿田 物理化学条件 渗滤熔体 混合物理论 深埋隧道 沉积岩 横观各向同性岩体 横观各向同性 松树沟橄榄岩 数值试验方法 强度特性
成层性 影响因素 强度折减 弹脆性 弧后裂陷盆地 底板 巷道围岩 岸坡失稳 岩腔 岩浆岩 岩板 岩层倾角 岩土工程 岩体结构 层状盐岩 层状岩质边坡 层状复合岩体 层状围岩 尺寸效应 实验研究 完整盆地演化 奥依塔克岩体 失稳 大型真三轴岩土工程模型试验机 外动力地质作用 塔里木西段 堆积体滑坡 地质构造 地应力反演 地下洞室 地下厂房 围岩稳定性 变质岩 变形特性 变形特征 双重介质模型 压缩强度 压缩实验 卸荷破坏 动压 力学特性 力学参数 冷水坑 信息化施工 侵位原生构造 传播 三维稳定性 ~(40)ar/~(39)ar年龄 u-pb年龄和hf同位素 flac3d dda 3-Dec
科研热词 层状岩体 隧道 数值模拟 试验研究 破坏模式 岩石力学 围岩稳定 各向异性 变形 侧压系数 非darcy流 雅鲁藏布蛇绿岩带 隧洞 链式演化规律 遍布节理模型 遍布节理 边坡岩体 软弱夹层 超载系数 裂隙 蚀变分带 节理岩体 自由面 缓倾角层状岩体边坡 结构类型 红层 突水因数 空间分布 移动最小二乘法 确定性预警方法 破坏特征 矿化特征 相对变形 相似模拟 物理模型试验 燕尾突变 点破坏 滑带 滑坡 渗流场 深埋隧道 水岩作用 正交试验 模型相似材料 构造一沉积剖面 无网格法 斜长花岗岩 斜坡变形 斑岩型铅锌银矿床 数值分析 振动 拟合模型
对边坡勘察若干重要问题的研究
对边坡勘察若干重要问题的研究【摘要】边坡（side slope）就是为了保证路基的稳定，在路基的两侧设置具有一定坡度的坡面。
按照成因，边坡可分为自然边坡以及人工边坡；按照地层岩性进行分类，可分为研制边坡和土质边坡，本文研究的喀斯特边坡属于岩质边坡。
在工程建设的过程中，可能会遇到各种各样的问题，边坡的勘察属于工程地质勘察中不可忽视的环节。
本文主要针对边坡勘察中的若干重要问题展开研究和分析。
【关键词】边坡勘察；喀斯特地形；岩质边坡0.引言喀斯特（KARST）即岩溶，主要是由于水对可溶性岩石（岩盐、碳酸盐岩以及石膏等）进行流水冲蚀、潜蚀以及崩坍等机械作用为辅的一种地质的作用。
边坡勘察首先需要对当期的气象资料进行收集，充分的了解该地区的年降水量以及季节性分布。
然后对边坡进行实地勘察、测量，明确边坡的土壤、坡度以及土质等。
为了更好的帮助施工人员开展工作，本文对喀斯特岩质边坡进行分析。
1.边坡勘察的重要性在对边坡进行勘察的过程中，就要面临边坡的问题，以及原始地形坡度较大，可能会产生滑坡的情况。
还可能因为工程建设改变原始地形后促使其形成新的边坡，诱发滑坡，对施工人员的安全以及施工场地造成威胁。
因此在勘察的过程中，就必须综合考虑各方面的因素，制定出有效的勘察方案，对于斜坡的稳定性以及可能会出现的危险进行分析，提供相应的计算参数，更好的为边坡治理服务。
2.确定边坡的类型在勘察的过程中，首先应当对现场进行初步勘察，收集相关的规划方案、地形图以及场平方案等资料，明确场平后形成的边坡高度以及范围和规模等较为详情的资料，明确工作场地的地质条件，确定场地属于地边坡、土质边坡、高边坡或者是岩质边坡等。
本文主要研究的对象为喀斯特地貌，喀斯特地层属于层状岩质边坡。
层状结构岩质边坡主要是由于沉积岩以及一些变质岩和火山岩组成的，岩层的层面是控制边坡稳定的优势结构面。
层状结构岩质边坡的力学性质是不连续的各向异性。
层状岩体在平行以及垂于的岩层方向上拥有的抗剪强度以及抗拉强度是不同的，而这种各向异性以及发育产生的多组裂隙是造成层状岩质边坡较为复杂的重要因素。
层状岩体在三轴加载下的扩容及塑性应变特性
收稿日期：2020-04-28；网络首发时间：2020-10-29网络首发地址：http ：///kcms/detail/.20201029.0956.003.html基金项目：国家自然科学基金项目（51779095）；河南省高校科技创新人才支持计划项目（20HASTIT013）作者简介：唐克东（1963-），教授，主要从事力学研究。
E-mail ：通讯作者：管俊峰（1980-），教授，主要从事岩石与混凝土材料与结构研究。
E-mail ：水利学报SHUILI XUEBAO 2021年1月第52卷第1期文章编号：0559-9350（2021）01-0042-09层状岩体在三轴加载下的扩容及塑性应变特性唐克东，王甲亮，管俊峰，李列列（华北水利水电大学土木与交通学院，河南郑州450045）摘要：为研究层状岩体在三轴加载下的扩容及塑性应变特性，选取具有典型层理构造的千枚岩为研究对象，制作倾角为0°、30°、45°、90°标准岩样，采用MTS815试验系统进行三轴加载试验，定义了塑性应变比以研究轴向与环向裂隙的发展速度。
结果表明：千枚岩应力-应变曲线5个典型区段及特征应力与围压和层理倾角存在明显的相关性；千枚岩扩容起点对应的体应变随着围压的升高而减小，扩容起点对应的轴向应变和体应变随着倾角的增大而减小；不同层理倾角千枚岩长期黏聚力普遍大于峰值黏聚力，长期摩擦角普遍小于峰值摩擦角；较低围压水平下轴向裂隙的发展速度比环向裂隙的发展速度更快，较高围压水平下环向裂隙的发展速度随着偏应力增大而显著变快。
关键词：千枚岩；扩容；三轴加载；试验研究；塑性变形中图分类号：TU 452文献标识码：A doi ：10.13243/ki.slxb.202002831研究背景岩石的扩容现象于1949年由Bridgman ［1］通过试验首先发现，其将该现象描述为断裂前的体积增大。
Handin 等［2］在石灰岩、砂岩等岩石的三轴压缩试验中也观察到了这一现象，并指出其产生原因是颗粒间错动导致了孔隙率的增大。
江汉油田膏盐层特征暨膏盐层蠕动机理分析
江汉油田膏盐层特征暨膏盐层蠕动机理分析盐层在国内外许多油田的地下都普遍存在，其埋藏深度不一（深的有几百米、几千米）、厚度不均（厚的多达几百米、薄的不足半米）。
由于井下盐层的存在和盐层自身的特性，给钻井和固井作业带来了一系列难题，如井径的扩大和缩小、盐岩对泥浆的污染，以及固井后盐岩的塑性流动对套管产生非均匀载荷，导致套管变形或挤毁等问题。
江汉油田作为一种典型的内陆盐湖沉积相断块油田，各个区块盐层形成的时期，因地壳运动和地理环境、地质条件不同，化学组分上的差异，盐岩层物化性质相差很大。
这些差异使得各区块盐层具有多样性、复杂性和厚度不均性。
在这些含盐区块中钻探，不但会使钻井作业复杂化，而且威胁着油井安全，严重者甚至导致油井报废，造成巨大的经济损失。
弄清各区块膏盐层的特性和膏盐层蠕动机理，为钻井作业正常运作提供一个良好环境尤为重要。
一、膏盐层存在形式和对钻井造成的复杂问题井下盐岩的出现，给钻井、固井和油田开发造成不少的问题，但盐在井下存在的基本形式主要有两种：一种是集中存在于某些层位；另一种方式是间隔存在于全井中。
江汉盆地从潜一段至潜四段（井深从767-3478m）岩盐层段多达82个。
最大单层厚度84m，小的不足半米，累计厚度1032m。
由于盐存在的深度不同，组分不一，物化性质相差很大，各地区盐层钻井和固井问题复杂程度不一，但在某些方面却具有共性，如：1.井径扩大和缩小目前国内外使用的大多数泥浆体系均使盐层段井径有一定程度的扩大。
如江汉油田广华地区早期使用 216mm钻头，井眼扩大率为53%。
另外，由于盐的溶解不仅使井眼扩大，而且使井壁失去支撑而坍塌，泥浆上返过程中由于温度下降，使盐重新结晶形成桥塞；在井径大小变化大的地方常常堆积一些岩屑；以及盐在一定温度和压力下产生塑性变形，使井径变小。
因此，在这些地区钻出的井眼极不规则，大小不一。
2.污染泥浆和水泥浆盐侵入泥浆后将会改变泥浆性能，泥浆性能不好是发生钻井事故的重要因素。
香山科学会议：深部地下空间开发中的基础研究关键技术问题
230：深部地下空间开发中的基础研究关键技术问题香山科学会议第230次学术会议随着经济建设的快速发展，传统意义上的地球生存空间（地面和浅地表）已经不能满足人类活动的需求，向地球深部寻求发展和生存空间已经成为世界范围内岩土工程建设和开发的共同趋势。
近年来,深部岩石力学特性及工程应用研究是目前岩石力学基础研究中十分活跃的研究领域.目前，国际上该领域研究在与其它学科的交叉融合中迅速发展，已成为当前重要的科技前沿之一。
香山科学会议于2004年6月23～25日在北京召开了以“深部地下空间开发中的基础研究关键技术问题”为主题的第230次学术讨论会。
本次会议旨在通过跨学科的学术交流，充分了解国外在深部地下空间的开发和利用的趋势以其引发的工程和岩石力学问题，深入探讨我国在地下的国防工程、地下大型洞室或巷道的建设、高放废料地质处置库场址评估、石油资源储备等重大工程实践中面临的科学技术挑战，以把握可能的发展机会，推动整个岩石力学学科向非传统非标准方向的全面深化.钱七虎院士（中国人民解放军理工大学)、冯夏庭研究员(中科院武汉岩土力学研究所）、葛修润院士（中科院武汉岩土力学研究所）被聘请担任本次会议执行主席会议。
中国科学院和中国工程院7位院士以及来自全国各地的40位专家学者参加了会议。
会议设置了深地下战略防护工程中的岩石力学问题;深部岩体中国家战略能源贮存与核废料地质处置工程中的岩石力学问题；其它复杂条件下深部地下工程中的岩石力学问题；深部岩层岩体构造和力学特性及其研究内容和途径四个会议中心议题。
钱七虎院士在主题评述报告中指出,随着经济建设和国防建设的不断发展，地下空间开发利用的深度不断加大。
核废料的深层地质处理深度已达数百米至千米；核心防护工程，如北美防空司令部达七百米，有的将达一千米。
所有这些地下空间工程施工和设计，引发诸多与浅部完全不同的亟需解决共同的深部工程技术问题.他详细阐述了伴随深部岩体工程的响应发生的一系列具有新特征的科学现象，并探讨了“深部地下空间开发中的关键科学问题".强调这些特征科学现象无法全部用传统的连续介质力学理论圆满解释，已引起国际上岩石力学工程领域专家学者的极大关注,正在形成岩石力学新的分支─深部非线性岩体力学.（钱七虎院士在主题评述报告中深入讨论了“深部地下空间开发中的关键科学问题”。