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作者简介

杨春和，男，研究员，博士生导师。国家杰出青年科学基金获得者，教育部长江学者奖励计划特聘教授。1999年获美国内华达大学地质工程博士学位。目前担任中国科学院武汉岩土力学研究所所长助理、岩土力学与工程国家重点实验室副主任、中国岩石力学与工程学会常务理事、中国力学学会理事、《岩土工程学报》副主编、《岩石力学与工程学报》和《岩上力学》编委等。主要从事深部能源储备的岩石力学、工程地质、计算力学等多学科交叉领域的研究。现承担973计划项目和国家自然科学基金重点项目等10多项国家级科研课题，作为学科方向带头人参加国家自然科学基金委员会创新研究群体科学基金项目1项。作为第一完成人，获国家科技进步二等奖3项，获省部级一等奖3项、二等奖2项。发表相关论文150多篇（其中SCl／El收录120多篇），出版专著3部，获得专利8项。

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内容介绍

《层状盐岩力学理论与工程》与我国深部盐岩地下能源储备研究相结合，介绍了层状盐岩工程力学特性研究及应用研究的成果。主要包括层状盐岩工程力学特性试验研究、层状盐岩工程力学特性理论研究（包括本构、损伤、蠕变及温度效应）、深部废弃盐岩溶腔可用性评估，以及层状盐岩地下溶腔稳定性分析等。 《层状盐岩力学理论与工程》可供从事盐岩地下能源储存研究、设计和施工的科研人员和工程技术人员参考，也可为盐岩水溶采矿的工程技术人员提供参考。

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精彩书摘

第1章盐岩层岩土力学物理基础 1.1 盐岩的组成及成因 盐岩（rock salt或salt）主要矿物为石盐（halite），是化学作用下的沉积岩。盐岩是一种特殊的地质材料，除了作为非金属矿物原料外，在深部地下能源储备和废物处置方面也引起人们广泛的关注。 1.1.1 盐岩主要矿物特性 盐岩主要矿物为“石盐”，化学式为NaCl，理论含量：Na 39.34％、C1 60.66％，常含有卤水、气泡、泥质和有机质等包裹体。 盐岩单晶体为等轴晶系，常呈立方体，在立方体晶面上常有阶梯状凹陷（见图1—1）。集合体一般为粒状、致密块状，有时呈柱状、纤维状、毛发状、盐华状等；无色透明或白色，含泥质时呈灰色，含氢氧化铁时呈黄色，含氧化铁时呈红色，含有机质呈黑褐色。 盐岩呈玻璃光泽，风化表面或潮解后呈油脂光泽，贝壳状断口，性脆，硬度为2～2.6，密度为2.1～2.29／cm3；易溶于水，20℃时溶解度为36，易潮解，味咸，有凉感；不导电，摩擦发光，焰色浓黄；熔点为801℃，沸点为1413℃，在1000℃时其可塑性很强，当温度、压力升高超过其临界点时软化，产生塑性变形，形成软流（固体流）。

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序 前言 第1章盐岩层岩土力学物理基础 1.1 盐岩的组成及成因 1.1.1 盐岩主要矿物特性 1.1.2 盐岩主要成分 1.1.3 盐岩成因 1.2 盐丘与层状盐岩 1.2.1 盐丘 1.2.2 层状盐岩 1.3 我国井矿盐分布 第2章层状盐岩力学特性试验研究 2.1 盐岩体力学特性研究进展 2.1.1 深部盐岩力学研究方面 2.1.2 层状岩体力学研究方面 2.2 层状盐岩变形破坏及其时间和温度效应 2.2.1 单轴压缩试验 2.2.2 三轴压缩试验 2.2.3 单轴压缩蠕变试验 2.2.4 三轴压缩蠕变试验 2.2.5 温度影响试验 2.2.6 应力松弛试验 2.3 层状盐岩交界层面力学特性及微观机理 2.3.1 间接拉伸试验 2.3.2 直接剪切试验 2.3.3 交界层面微观分析 第3章盐岩蠕变机理及层状盐岩破损分析 3.1 盐岩的蠕变机理分析 3.1.1 概述 3.1.2 盐岩的率方程的简化 3.1.3 盐岩蠕变机理图的建立及应用 3.2 层状盐岩破损机理分析 3.2.1 岩石的基本破坏类型 3.2.2 层状盐岩体的单轴破坏机理 3.2.3 层状盐岩的三轴破坏机理 第4章层状盐岩本构模型及蠕变损伤特性研究 4.1 层状盐岩复合体扩展Cosserat本构模型 4.1.1 Cosserat介质本构理论简介 4.1.2 Cosserat介质模型代表单元 4.1.3 Cosserat介质扩展模型本构关系 4.2 新本构模型的程序实现 4.2.1 FLAc3D计算方法简介 4.2.2 Cosserat介质弹塑性本构模块开发 4.3 盐岩蠕变损伤本构关系研究 4.3.1 盐岩蠕变本构关系概述 4.3.2 盐岩蠕变损伤本构关系的建立 4.3.3 盐岩蠕变损伤本构编程及应用验证 第5章深部地下油（气）储存盐岩溶腔稳定性研究 5.1 江苏金坛盐矿溶腔储气库稳定性研究 5.1.1 金坛盐矿基本地质特征 5.1.2 盐岩溶腔储库洞形优化研究 5.1.3 拟建储气库数值模拟研究 5.2 江苏金坛盐矿优选老腔稳定性分析 5.2.1 优选老腔计算模型 5.2.2 腔体体积蠕变规律研究 5.2.3 运营过程中损伤区扩展区研究 5.2.4 腔顶至套管鞋的安全距离的确定 5.2.5 不同采气速率下腔体变形规律研究 5.3 湖北云应盐矿拟建溶腔稳定性研究 5.3.1 建造盐岩溶腔型储库的基本地质条件 5.3.2 计算模型和计算参数 5.3.3 溶腔稳定性分析 5.3.4 储油库长期稳定性一流变分析 5.3.5 套管鞋一腔顶距分析 5.3.6 合理矿柱宽度分析 第6章层状盐岩体中地下能源储库稳定性影响因素分析 6.1 概述 6.2 泥岩夹层对地下能源储库稳定性的影响研究 6.2.1 泥岩夹层含量对储库稳定性影响研究 6.2.2 泥岩夹层与盐岩刚度比对储库稳定性影响研究 6.3 地下能源储库稳定性的影响因素分析 6.3.1 溶腔内压的对溶腔稳定性的影响分析 6.3.2 储库高径比对溶腔稳定性的影响分析 6.3.3 上覆层厚度对溶腔稳定性的影响分析 6.4 矿柱安全性研究 6.4.1 腔周破损区比较 6.4.2 腔周等效应变比较 6.4.3 剪胀损伤因子D比较 6.4.4 洞室周边最大、最小主应力差值比较 6.5 层状盐岩溶腔稳定影响因素分析小结 参考文献

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