酸性环境下含膏盐岩地层中石灰岩孔隙演化及力学特性关联性

以济南-莱芜高铁锦屏山隧道内石灰岩为研究对象,开展了含SO_(4)^(2-)酸性环境下石灰岩的核磁共振试验、单轴压缩及巴西劈裂试验,分析了不同pH值的溶液对石灰岩孔隙率、孔径分布、强度参数等的影响规律,揭示了微观孔隙结构损伤与宏观力学参数劣化之间的量化关系。结果表明:1)酸性环境主要作用的孔径尺寸范围为1 nm~1μm,当溶液pH值从7降到3时,试样孔隙率增长率逐渐增大,其孔径分布逐渐由1 nm~1μm占主要比例演化为1 nm~10μm占主要比例;2)随着pH值降低,试样峰值抗压、抗拉强度、弹性模量呈指数降低趋势,峰值应变呈指数增大趋势,单轴试样破坏形式则由劈裂拉伸破坏转变为单斜面剪切破坏;3)随着孔隙损伤变量逐渐增大,试样单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量逐渐减小,单轴压缩应变、劈裂应变逐渐增大。