白垩系灌口组石膏岩原位与室内动水溶蚀试验研究OA

石膏岩因其易溶性对地下空间开发构成巨大风险。目前,针对白垩系灌口组(K_(2) g)石膏岩溶蚀研究多局限于室内试验,难以真实反映原位环境下的溶蚀特性。本研究探索将地下深部钻孔原位和室内动水溶蚀试验相结合,首次获得原位环境下石膏岩溶蚀速率值,通过对比原位和室内环境下溶蚀特征规律,探讨控制石膏岩溶蚀的关键因素。结果表明:钻孔原位溶蚀试验中,溶蚀速率和地下水化学特征呈现显著分层现象;15m、25m处试件溶蚀强,30d时质量损失率超73%,年溶蚀速率近90mm·a^(-1),而35m处溶蚀微弱,速率仅为上部的1/4;25m处地下水SO_(4)^(2-)浓度、Ca^(2+)浓度是15m、35m处的1.5倍以上。室内1mL·min^(-1)动水条件下,试件溶蚀速率仅为原位试验的50%,纤维状石膏溶蚀速率高于透明状石膏且存在优势溶蚀方向;溶蚀致使石膏岩波速、单轴抗压强度显著下降,岩石压缩曲线经历从“弹性-塑性-弹性”至“弹性-塑性”的软化过程;微观结构历经骨架完整、晶体规则光滑致密-微裂纹扩展-裂隙定向解理分离、颗粒剥落-骨架解体的演变过程。石膏岩溶蚀主要受试件比表面积、环境温度、径流速度、水头压力等因素影响。本试验的研究方法及结论进一步丰富了石膏岩溶蚀试验手段及机理分析。