水化學作用對砂巖力學性質影響試驗研究
駱韜; 郭保華; 焦峰; 郭金寶 河南理工大學能源科學與工程學院; 河南焦作454000; 煤炭安全生產河南省協同創新中心; 河南焦作454000
關鍵詞：水化學作用 巖石力學 力學參數 裂紋擴展
摘要：水化學作用對巖體工程穩定性具有重要影響。本文簡要綜述了水化學作用對砂巖單軸、三軸、直剪試驗力學參數的影響和對砂巖破裂及裂紋擴展過程的影響。綜合分析表明:不同水化學溶液對砂巖力學參數影響程度順序如下:pH值1~3的酸性溶液> pH值11~13的堿性溶液> pH值4~6的酸性溶液> pH值8~10的堿性溶液>中性溶液>蒸餾水;經過不同水化學作用后,砂巖的單軸抗壓強度下降程度均在24%以上,蒸餾水對砂巖彈性模量的影響要大于堿性溶液;隨著圍壓增大,水化學作用下砂巖三軸抗壓強度下降程度呈減小趨勢;水化學作用下,通過三軸壓縮試驗得到的砂巖粘聚力下降范圍為8.96%~38.05%,內摩擦角的下降范圍為1.26%~6.51%,直剪試驗得到的砂巖粘聚力下降范圍為9.52%~17.23%,內摩擦角的下降范圍為3.52%~14.90%;水化學作用提高了裂紋的擴展速度并使其擴展方式趨于復雜化。
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