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第26 卷 第3 期 岩石力学与工程学报 Vol.26 No.3 2007 年3 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering March 2007 核废料地质贮存介质黏土岩的三维各向异性 热–水–力耦合数值模拟 蒋中明1 2 Dashnor Hoxha2 Françoise Homand2 (1. 长沙理工大学 岩土工程研究所 湖南 长沙 410076 2. 洛林国立理工学院 环境岩土工程研究所 法国 南锡 54501) 摘要 为了解黏土岩在放射性废料长期贮存中的热–水–力耦合过程 结合Mont Terri 核废料贮存地下岩石试验 工程中黏土岩各种物理量的各向异性特点 应用多孔介质力学耦合理论研究了该黏土岩在加热和冷却全过程中由 于热荷载引起的耦合效应场 研究过程考虑温度升高引起的孔隙水黏滞性改变对渗透系数的影响 研究结果表明 岩体力学参数 水力学参数和热传导参数的各向异性特性是影响岩体的温度场 孔隙压力场和应力场分布的最主 要因素 各向异性耦合模型与各向同性耦合模型的数值模拟对比研究结果表明 各向异性模型数值结果能更加客 观地反映该地下岩石试验工程中黏土岩在受热状态下的热–水–力耦合效应 同时 也表明岩体在加热过程中一 直处于受压状态 而在冷却过程中局部会出现拉应力 从而有可能导致拉裂缝的产生 关键词 放射性废物处置 核废料贮存库 黏土岩 各向异性 热–水–力耦合分析 + 中图分类号 TL 942 .2 TU 45 文献标识码 A 文章编号 1000 –6915(2007)03 –0493 –08 NUMERICAL SIMULATION OF 3D COUPLED THERMO-HYDRO- MECHANICAL ANISOTROPY OF ARGILLITE ROCK FOR RADIOACTIVE WASTE DISPOSAL 1 2 2 2 JIANG Zhongming Dashnor Hoxha Françoise Homand (1. Institute of Geotechnical Engineering Changsha University of Science and Technology Changsha Hunan 410076 China 2. LAEGO of Institute of National Polytechnic of Lorraine Nancy 54501 France) Abstract For better understanding of thermo-hydro-mechanical coupling processes of argillite rock in Mont Terri project site during the long-time radioactive waste disposal coupled fields of temperature pore pressure and stress are studied during the heating and cooling phases with the theory of porous media mechanics. The anisotropy of thermo-hydro-mechanical behaviour is considered simultaneously dur