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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 研究进展4

1.3 研究内容9

第2章 可溶岩力学模型研究10

2.1 可溶岩力学特性试验研究10

2.1.1 岩盐单/三轴压缩试验10

2.1.2 石膏岩单/三轴压缩试验13

2.1.3 单轴压缩条件下岩盐细观力学试验15

2.2 细观-宏观耦合的可溶岩弹塑性损伤耦合机理研究17

2.3 可溶岩弹塑性损伤耦合模型研究19

2.3.1 塑性力学理论基础19

2.3.2 损伤力学理论基础25

2.3.3 可溶岩弹塑性损伤耦合模型建立的思路28

2.3.4 可溶岩弹塑性损伤耦合模型的具体描述32

2.3.5 模型计算方法与计算参数确定35

2.3.6 模型合理性验证37

2.4 可溶岩塑性力学模型研究39

2.4.1 应变硬化-软化模型39

2.4.2 无溶蚀作用下岩盐塑性力学模型参数确定45

2.4.3 无溶蚀作用下石膏岩塑性力学模型参数确定47

2.5 本章小结49

第3章 可溶岩应力-溶解耦合试验分析50

3.1 单轴压缩条件下岩盐应力-溶解耦合效应的细观力学试验50

3.1.1 试验简介50

3.1.2 应力-应变曲线的“微振”现象52

3.1.3 溶蚀作用对岩盐变形模量的影响53

3.1.4 应力作用下岩盐溶蚀特性变化规律55

3.1.5 溶蚀作用下岩盐力学特性变化规律62

3.1.6 试验影响因素68

3.2 溶蚀作用下石膏岩力学特性试验69

3.2.1 试验简介69

3.2.2 试验结果分析71

3.2.3 试验的影响因素74

3.3 三轴应力作用下岩盐溶蚀特性试验75

3.3.1 试验方案75

3.3.2 试验数据76

3.3.3 三轴应力作用下可溶岩溶蚀特性分析78

3.3.4 三轴应力作用下岩盐溶蚀特性变化机理分析83

3.3.5 试验影响因素84

3.4 本章小结85

第4章 溶蚀作用下可溶岩塑性力学模型研究86

4.1 溶蚀作用下可溶岩力学性质发生改变机理86

4.1.1 可溶岩力学破坏机理86

4.1.2 溶蚀作用下可溶岩力学性质发生改变机理分析87

4.2 溶蚀作用下可溶岩塑性力学模型的建立88

4.3 溶蚀作用下岩盐力学参数的求取89

4.3.1 溶蚀作用下岩盐黏聚力值的计算思路89

4.3.2 溶蚀作用下岩盐应力状态确定90

4.3.3 溶蚀作用下岩盐黏聚力值的变化规律91

4.4 溶蚀作用下石膏岩力学参数的求取93

4.4.1 遗传规划原理简介93

4.4.2 溶蚀作用下石膏岩力学参数计算过程96

4.4.3 溶蚀作用下石膏岩力学参数变化规律96

4.5 本章小结99

第5章 应力作用下可溶岩溶蚀模型研究100

5.1 可溶岩溶蚀机理100

5.1.1 溶液中的扩散现象100

5.1.2 溶液中的对流现象101

5.1.3 溶蚀边界层102

5.1.4 可溶岩溶蚀物理模型103

5.2 无应力作用下可溶岩溶蚀模型104

5.2.1 模型的基本假设104

5.2.2 无应力作用下可溶岩溶蚀模型的建立105

5.3 应力作用下可溶岩溶蚀作用的变化108

5.3.1 岩盐表面裂纹溶解试验现象109

5.3.2 岩盐单裂隙渗流-溶解耦合模型及试验研究109

5.3.3 应力作用下可溶岩溶蚀作用改变的机理分析114

5.4 应力作用下可溶岩溶蚀模型的建立115

5.5 应力作用下可溶岩溶蚀模型的计算方法117

5.5.1 计算思路117

5.5.2 模型数值方法求解118

5.5.3 等效扩散系数的确定122

5.6 本章小结130

第6章 可溶岩应力-溶解耦合模型与围岩稳定性分析131

6.1 可溶岩应力-溶解耦合模型及其分析方法131

6.1.1 可溶岩应力-溶解耦合机理与模型131

6.1.2 溶蚀作用下可溶岩围岩稳定性分析方法的建立131

6.2 应力-溶解耦合作用下的盐腔围岩稳定性分析132

6.2.1 盐腔水溶建腔工艺简介133

6.2.2 应力-溶解耦合作用下的盐腔水溶建腔机制134

6.2.3 应力-溶解耦合作用下的盐腔围岩稳定性分析方法的建立134

6.2.4 具体计算步骤136

6.2.5 应力-溶解耦合与纯溶解作用下盐腔水溶建腔计算结果比较142

6.3 溶蚀作用下含石膏岩层围岩稳定性分析146

6.3.1 具体计算过程147

6.3.2 含石膏岩层围岩稳定性随溶蚀时间的动态变化过程分析148

6.4 本章小结159

参考文献160

索引166