石灰华岩石地质力学行为的表征分析

摘要 研究石灰华岩石具有根本性的重要意义，其目的在于了解其结构、地质力学行为及其他特性，以确保其在不同工程和建筑应用中的合理使用，从而评估石灰华的可持续性、自然资源、边坡稳定性、文化遗产保护以及减轻可能的人为风险。石灰华具有与油田碳酸盐岩（例如在 El Presal-Brazil 发现的碳酸盐岩，其目前拥有世界上最大的碳氢化合物储量）相似的岩石学和力学特性。鉴于无法从该矿床获取岩石样品进行研究，采用了与其相似的岩石。本研究特别采用了产自意大利 Tivoli 市西部的 Lapis tiburtinus 岩石样品，这些样品表现出对单轴和三轴压缩的抗性，并因孔隙度增加和脆性而表现出力学抗性特性。该研究通过包括岩石学、结构和力学表征在内的实验方案，对石灰华的地质力学行为进行了分析。结果表明，该石灰华主要由泥晶和亮晶方解石组成，不存在颗粒或异化胶结物，并具有窗孔状和孔洞状的高孔隙度。研究发现大孔隙和微孔隙在岩石中呈混沌分布且连通性较低，这证实了罗马石灰华孔隙结构的复杂性和异质性。此外还开展了单轴和三轴抗压强度试验，观察到由于孔隙度增加导致其力学强度降低，并在其行为中表现出脆性特征。与其他研究相比，该结果对于此类岩石是一致且有效的；证实了力学抗性试验中使用的三轴室运行正确且充分。