水-岩化学作用对岩土工程稳定性评价方法

研究目的:岩土工程与所处的地质环境之间存在着密切的依存关系和相互作用。作为地质环境中最活跃因素之一的地下水,不仅可以通过力学作用影响岩土工程稳定性,还可以通过不断改变岩土体矿物成分、结构等水-岩化学作用弱化岩土体强度和刚度参数,改变岩土体的渗透特性、渗流形态和应力状态,进而影响岩土工程长期稳定性。基于此,本文以重庆砂岩为例,开展水-岩化学作用对岩土工程长期稳定性影响及其评价方法研究。研究结论:(1)提出采用离子活度积与平衡常数比值作为岩石水化学损伤判据;(2)采用化学动力学方法建立了岩石水化学损伤动态演化数学模型,分析了水溶液酸碱度、离子种类与离子浓度对砂岩损伤演化的影响效应及规律;(3)建立了岩石M-H-C耦合本构模型;(4)建立了岩石M-H-C耦合数值模拟方法,并对某一受水-岩化学作用影响的隧道长期稳定性进行了预测评估;(5)本研究结果可为受水-岩化学作用影响的岩土工程长期稳定性评价提供参考。