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《高放废物地质处置研究进展——核工业北京地质研究院论文集》2004年
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高放废物地质处置岩石力学研究进展

刘月妙  王驹  
【摘要】:高放废物处置库是一个特殊的深部地下工程,岩石力学问题是地下工程——高放废物处置库和地下实验室选址、设计、建造和运行过程中非常重要的问题,是各阶段中不可或缺的一个重要研究方面。高放废物地质处置的岩石力学研究主要包括:处置库主岩的基本岩石力学特性研究,岩石的长期力学和热力学性能研究,在水-热-力-化学耦合条件下岩石的力学性能研究,地应力测量研究,工程开挖对围岩的损伤研究,岩石力学性能与处置库设计、巷道大小、形状、方向的关系研究,地下洞室的长期稳定性研究,岩石力学数值模拟。美国、瑞典、德国、加拿大、法国和日本等国家的有关研究机构对本国的处置库围岩进行了大量的岩石力学实验室室内研究工作。瑞典的Stripa和Asp(o|¨)、德国的Asse、加拿大的URL、日本的东浓和釜石、瑞士的Grimsel和Mont Terri等地下实验室开展方法学试验。美国内华达州尤卡山的ESF设施、芬兰的Olkiluoto、法国巴黎盆地东部的Meuse/Harnt Marn等特定场址地下研究实施开展的岩石力学实验。甘肃北山是我国高放废物地质处置库的重点预选区,北山预选区深部的主要岩石为似斑状二长花岗岩和英云闪长岩,采取不同深度具有代表性的样品进行岩石物理力学特性研究。研究表明,英云闪长岩的天然密度大于似斑状花岗闪长岩的天然密度;似斑状二长花岗岩实测声波波速离散度比英云闪长岩的小;深部岩石的动泊松比比浅部的高,动弹性模量比浅部的低;浅部似斑状二长花岗岩抗拉强度和抗剪切强度较高,抗拉强度高的岩石抗剪切强度高;似斑状二长花岗岩的单轴抗压强度和内摩擦角稍大于英云闪长岩单轴抗压强度和内摩擦角;岩石在单轴压缩条件下呈脆性破坏,岩石在三轴条件下,随围压增大塑性变形增大,三轴抗压强度显著增大。北山岩石非常致密,具有高密度、低含水量、低吸水率、低孔隙率、高力学强度、低变形和高脆性的特性。似斑状二长花岗岩均匀性较好,力学强度高;英云闪长岩岩性不均匀,由浅至深强度增高。浅部岩石均匀性差,300米以下岩石均匀性好,强度高。
【作者单位】:核工业北京地质研究院
【分类号】:TL942

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