软岩与水相互作用研究综述

软岩是一类松散、破碎、软弱及风化膨胀性的强度较低的岩石,在水环境作用下软岩易产生大变形失稳破坏。大多数岩土工程事故都涉及到软岩与水的相互作用,研究软岩与水相互作用对于分析某些由软岩失稳引起的工程事故具有重要的理论和现实意义。针对软岩与水相互作用这一问题,从软岩与水相互作用的分类、软岩吸水特性的影响因素及其软岩吸水失稳机理等方面,对国内外具有代表性的研究成果进行了梳理。结果表明:软岩与水相互作用可分为力学作用、物理作用和化学作用。在各种影响软岩吸水特性的因素中,主要因素是黏土矿物的含量和种类、孔隙结构,其他影响因素有水压变化、软岩的干湿循环次数、软岩的块体尺度(尺度效应)和吸水时间等。软岩吸水失稳的根本原因是吸水后黏土矿物微观结构发生变化,而是否含蒙脱石等吸水性极强的黏土矿物并非直接原因;后者只是对软岩吸水过程起到促进作用。

岩石孔隙结构与渗流特征核磁共振研究综述

准确评价岩石的孔隙结构与渗流特征对于制定安全高效的能源开采实施方案具有重要的指导意义。以分析核磁共振技术在研究岩石孔隙结构和渗流特征方面的应用现状和发展方向为目标,在简要介绍传统测量方法的基础上,通过对大量文献的研究分析,综述了使用核磁共振技术(NMR)测量岩石孔隙结构与渗流特征的发展历史、研究成果及研究现状等内容,分析了核磁共振技术的基本原理、适用范围及优缺点,指出了目前研究的局限性及需要进一步研究的内容。结果表明:核磁共振技术在能源地质、生命科学、航空航天等众多领域均有广泛应用。在岩土工程领域,该技术可以快速、准确的测定岩石的孔隙率、渗透率、可动流体饱和度等基本物性参数,当岩芯中有流体时,能直观地观测到岩芯内流体的渗流过程,为后续多孔介质微观孔隙结构的研究提供了新思路;在岩石孔隙结构与渗流特征研究方面,核磁共振技术与传统研究方法相比具有其独特优势,但是岩芯中顺磁物质及含氢物质的存在使得测量结果与实际情况存在一定的误差。因此,今后的研究应致力于减小这些因素对测量结果的影响,同时建立渗流过程中不同时刻流体渗流量与渗流特征的函数关系。