水化学作用及干湿循环对蚀变岩力学性质影响研究

陈绪新¹，付厚利²，秦哲³，刘兴¹

1. 山东省防灾减灾重点实验室2. 临沂大学建筑学院3. 山东科技大学矿业与安全工程学院

摘 要：以仓上露天矿坑边坡为研究对象,研究地下水溶液、露天矿坑水溶液以及矿坑水位升降引起的干湿循环作用对蚀变岩石力学性质的影响。现场采取地下水和矿坑水溶液,分析水中赋存的阴阳离子,并测得各溶液样本的pH值。通过配比不同水化学溶液及进行不同干湿循环作用下的岩石力学试验,探究水化学作用及干湿循环作用对仓上露天矿坑边坡岩石的力学特性损伤特征。结果表明:地下水溶液呈明显的酸性,同一酸性条件下,随着干湿循环次数的增大,蚀变岩的损伤程度逐渐变大,酸性增强加剧蚀变岩的损伤程度,酸性越强(pH越小),试件的强度降低幅度越大,干湿循环次数最大(n=20),在不同pH下(pH=2,4,7),试件强度降低幅度逐渐增大;酸性最强条件下(pH=2),随干湿循环次数下(n=1,5,8,15,20)增加,试件强度降低幅度也逐渐增大。水化学作用及干湿循环是影响蚀变岩力学特性的重要因素。根据对结果深入分析,建立岩石抗剪强度参数的损伤变量。研究成果为边坡工程的稳定性分析提供基础,具有较强的工程实践价值。

关键词：蚀变岩;力学特性;水化学作用;干湿循环;露天矿坑尾矿库;