《高温作用后岩石物理力学特性》田红 梅钢 郑明燕 编

在所有能源形式中,核电是唯一可以大规模替代化石能源提供稳定可靠电力的低碳清洁能源,是我国能源发展的支柱。十八届五中全会和《中共中央关于“十三五”规划的建议》提出“安全高效发展核电”的要求。核电的高速发展使高放射性核废料地质处置成为急需解决的问题。核废物中的放射性同位素衰变将产生大量的热量,使核贮库围岩温度升高,最高可达300℃左右。温度升高将在岩体内产生热应力,进而生成微裂隙,改变微结构从而改变围岩的强度与变形性质。因此,高温作用下岩石的力学性质及力学行为的演变规律对核贮库的选址、设计、建造及长期安全稳定性评估具有极其重要的影响,是当前核岩土环境工程亟待解决的重点问题之一。

在所有地热资源中,干热岩型地热是最具发展潜力的。热岩通常指距地表数千米范围内、温度在50℃以上的各种变质岩类或结晶岩类的热岩体。它的能量来自地球内部的热能,理论上任何地区达到地下一定深度都可以开发干热岩,可以说,干热岩地热能是一种清洁、可再生能源。我国干热岩储量巨大,但由于技术、设备等原因,我国对干热岩的开发利用尚待时日,但对干热岩的研究已经成为热点。在对干热岩的开发利用过程中,不可避免地遇到高温及高温遇水冷却岩石力学问题,这是常规工程项目所没有的工程环境需要开展大量的实验与理论研究。

此外,地下煤炭气化、石油及天然气的地下储存及开采、矿山资源深部开采、深部钻探、岩石建筑物火灾后修缮与重建等领域也都涉及到高温作用下或作用后的岩石力学问题。因此,研究高温对岩石物理力学性质的影响与微观机理具有重大的科学和实践意义,是当今岩石力学领域中非常活跃的研究方向之一本书通过对黏土岩、砂岩、闪长岩和花岗岩4种岩石进行一系列高温作用后物理力学特性实验研究与理论分析,示这4种岩石物理力学特性随温度变化的关系,并揭示了其各自的温度损伤机理。结合文献调研,系统地分析了高温对岩
石物理力学特性的影响,建立了岩石物理力学特性随温度变化的关系。

国家留学基金委“建设高水平大学公派研究生项目”国家自然科学基金委资助的“高温作用后煤系地层砂岩弹塑性损伤本构模型研究”(51541405)和“井壁干热花岗岩卸荷-遇水冷却双重损伤本构模型研究”(41602374)及“复杂地质模型六面体网格几何自适应重划分方法研究(11602235)项目国家高技术研究发展计划(863计划)“页岩气储层改造技术研究(2013AA064503)教育部留学服务中心资助的“高温后砂岩物理力学性质及本构关系研究”(教外司留20151098号)以及中国地质大学(武汉)中央高校基本科研业务费专项资金杰出人才培育基金资助的“高温对岩石物理力学性质的影响与微观机理研究”(CUG130619)项目为本书相关内容的研究与撰写提供了支持,在此一并表示感谢。

本书可作为普通高等院校相关研究方向如热岩钻采高放核废料地下存储与煤层地下气化的教学用书,也可作为相关工程技术人员的参考用书。

内容索引：

第1章 绪论
1．1 引 言
1．2 高温作用对岩石物理力学特性的影响研究综述．
1．2．1 高温作用对岩石物理特性的影响研究
1．2．2 高温作用对岩石力学特性的影响研究
1．2．3 高温对岩石物理力学特性的损伤机理研究．
第2章 高温作用后岩石物理力学特性实验
2．1 引 言
2．2 实验方法
2．3 实验数据量测、采集与处理
2．4 本章小结
第3章 高温作用后黏土岩物理力学特性实验研究
3．1 引 言
3．2 高温作用后黏土岩物理力学特性
3．2．1 黏土岩高温后物理特性
3．2．2 黏土岩高温后力学特性
3．3 高温对黏土岩的损伤机理
3．4 本章小结
第4章 高温作用后砂岩物理力学特性实验研究
4．1 引 言
4．2 高温作用后砂岩物理力学特性
4．2．1 砂岩高温后物理特性
4．2．2 砂岩高温后力学特性
4．3 高温对砂岩的损伤机理
4．4 本章小结
第5章 高温作用后闪长岩物理力学特性实验研究
5．1 引 言
5．2 高温作用后闪长岩物理力学特性
5．2．1 闪长岩高温后物理特性
5．2．2 闪长岩高温后力学特性
5．3 高温对闪长岩的损伤机理
5．4 本章小结
第6章 高温作用后花岗岩物理力学特性实验研究
6．1 引 言
6．2 高温作用后花岗岩物理力学特性
6．2．1 花岗岩高温后物理特性
6．2．2 花岗岩高温后力学特性
6．3 高温对花岗岩的损伤机理
6．4 本章小结
第7章 高温作用后岩石物理力学特性
7．1 高温后岩石物理特性
7．1．1 高温后岩石密度与温度的关系
7．1．2 高温后岩石孔隙度与温度的关系
7．1．3 高温后岩石纵波波速与温度的关系
7．2 高温后岩石力学特性
7．2．1 高温后岩石压缩强度与温度的关系
7．2．2 高温后岩石抗拉强度与温度的关系
7．2．3 高温后岩石抗剪强度与温度的关系
7．2．4 高温后岩石弹性指标与温度的关系
7．3 高温后岩石物理力学特性与温度的关系

投稿会员：匿名用户