高放废物处置库黏土围岩温度-应力耦合测试方法展望

张龙鹏，梁海安，2，杨 婷，唐 毯，张 娟

（1.东华理工大学 土木与建筑工程学院，江西 南昌 330013；2.核资源与环境国家重点实验室（东华理工大学），江西 南昌 330013）

0 引言

高放废物处置库围岩在放射性废物放热及高地应力复杂环境下的稳定是关系到处置库安全性的关键问题。黏土岩作为高放废物处置库的地质屏障候选围岩［1］，在温度-应力耦合的长期作用下围岩的稳定一直以来都是处置库安全评价的研究重点［2］。从上世纪 90 年代起，比利时就开始在 HADES 地下实验室中对 Boom 黏土岩进行现场加热实验，瑞士、法国相继在 2004 年和 2006 年开始进行现场加热实验。二十多年来，比利时、瑞士、法国完成了小尺寸（small-scale）和大尺寸（large-scale）现场加热试验，并对现场提取的黏土岩岩样进行了室内试验研究。目前这三个国家的现场加热试验已进入足尺（full-scale）试验阶段。国外现场加热试验规模及历程如表 1 所示。

表1 国外主要黏土岩国家现场加热试验概况

根据国外的加热试验研究，黏土岩的热传导性能及温度对黏土岩力学性质的影响是黏土岩温度-应力耦合的关键因素。本文从以上两个方面对国内外对黏土岩的温度-应力耦合特性研究的试验方法现状进行了初步总结，并对其未来发展方针提出了展望。

1 高放废物处置库黏土围岩热学参数测定的主要方法

黏土岩热学参数的测定方法主要分为稳态法和非稳态法。由于黏土岩的渗透系数一般比较低，许多学者在研究黏土岩传热时往往只考虑热传导这一种传热方式［15］。……