岩石裂隙水-岩作用机制与力学行为研究

作     者：赵志宏 ZHAO Zhihong

作者机构：清华大学土木工程系北京100084 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2021年第40卷第S02期

页      面：3063-3073页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51779123 51739006 U2067203) 

主　　题：岩石力学 岩石裂隙 水-岩作用 有效应力 理论模型 直剪试验 

摘      要：水-岩作用是导致裂隙岩体发生灾变的主要原因之一,其中的关键科学问题是准确预测裂隙岩体力学性质在水-岩作用下的时空演化规律。首先给出岩石裂隙水-岩力学、物理、化学作用的基本概念,并通过理论推导和试验研究,揭示3种水-岩作用对岩石裂隙力学行为的影响规律与内在机制。岩石裂隙有效应力系数的物理意义为其内部的空腔率,给出基于常规力学参数的岩石裂隙有效应力系数计算公式。岩石裂隙水-岩物理作用的主要机制是对基本摩擦角以及接触凸起体强度的降低。岩石裂隙的水-岩化学作用与溶液pH值密切相关,酸性溶液对岩石裂隙剪切参数的弱化效应最为显著,其次是碱性溶液和中性溶液。最后,给出考虑水-岩作用效应的岩石裂隙抗剪强度准则,并简要讨论其在实际工程中的应用前景。