考慮蠕變特性的鹽巖相似模型及相似材料試驗(yàn)研究.pdf

1、目前，國(guó)際上常用的能源存儲(chǔ)方式有陸地儲(chǔ)罐儲(chǔ)存、海上儲(chǔ)罐儲(chǔ)存和地下儲(chǔ)備庫(kù)儲(chǔ)存等。其中，以鹽巖為介質(zhì)的地下儲(chǔ)備庫(kù)由于其經(jīng)濟(jì)安全、隱蔽性高、力學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，成為各個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家能源存儲(chǔ)以及核廢料處理的首選方式。
　　自從鹽巖被選為地下儲(chǔ)庫(kù)的介質(zhì)以來(lái)，已有眾多學(xué)者對(duì)其在不同溫度、不同應(yīng)力、不同加載方式下的常規(guī)力學(xué)特性、蠕變變形特性和蠕變機(jī)制以及蠕變本構(gòu)模型等進(jìn)行了研究，并選擇相似材料模擬鹽巖的一般力學(xué)特性，得出了很多建設(shè)性的成果，成功應(yīng)用

2、于實(shí)際的鹽巖地下儲(chǔ)庫(kù)的開采、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)等過(guò)程中。
　　盡管如此，目前很少有人對(duì)鹽巖的蠕變特性進(jìn)行相似模擬研究。因此，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)相似理論的基本原理，采用量綱分析法推導(dǎo)出與鹽巖蠕變速率、應(yīng)力、應(yīng)變、彈性模量、重度、重力加速度、幾何尺寸、泊松比等參數(shù)相關(guān)的相似判據(jù)。然后采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法，對(duì)砂膠比為1:0.02、1:0.04、1:0.08，粗細(xì)顆粒比為2:8、6:4、8:2，以及壓制應(yīng)力為0.196kN、0.392kN

3、、0.784kN等幾種條件進(jìn)行安排，得到了9種不同的配比試驗(yàn)方案。在得到配比試驗(yàn)方案后，按這9種方案的要求分別制作相似材料試樣，并對(duì)其進(jìn)行常規(guī)的單軸壓縮試驗(yàn)。研究了砂膠比、粗細(xì)顆粒比和壓制應(yīng)力對(duì)相似材料一般力學(xué)特性的影響。并發(fā)現(xiàn)按砂膠比為1:0.04、粗細(xì)顆粒比為6:4、壓制應(yīng)力為0.196kN的配比制成的試件的常規(guī)力學(xué)特性滿足相似比的要求。對(duì)該配比的相似材料進(jìn)行了單軸及三軸條件下的蠕變?cè)囼?yàn)，對(duì)比鹽巖原巖的蠕變特性，發(fā)現(xiàn)該配比的相似材料