石漠化地区石灰岩和白云岩的溶蚀-蠕变特性试验研究——以贵州贞丰-关岭花江岩溶区为例

刘琦^1,2,3，白友恩^1,2，顾展飞^1,2，卢耀如^1,2，盛祝平³

1. 同济大学土木工程学院2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室3. Texas A&M AgriLife Research Center at El Paso

摘 要：为分析石漠化地区碳酸盐岩的力学和溶蚀特性及其对石漠化演化的影响,开展了应力-化学耦合作用下碳酸盐岩溶蚀-蠕变特性试验研究,结果显示:（1）应力-化学耦合作用下,碳酸盐岩的蠕变特性较明显,且白云岩的初始变形量均大于石灰岩,说明白云岩更易受外力作用影响而发生变形和破坏;白云岩的蠕变变形量随加载时间延长而持续增加,而石灰岩蠕变变形主要发生在加载初期,而后趋于稳定。（2）在相同时间、相同浓度的酸溶液中,应力加载条件下碳酸盐岩的溶蚀量比常规无压溶蚀情况下大;白云岩及灰质白云岩的溶蚀速度与应力水平呈正相关,荷载越大,溶蚀速度越快;随着应力的增加,石灰岩的溶蚀速度先降低后增加。（3）溶蚀作用不仅发生在岩石表面也发生在孔隙内部,溶蚀结果表现为孔隙直径的增大和孔隙率的提高。（4）不同岩性碳酸盐岩化学-力学特性的差异,使其风化成土和水土流失方式具有不同的表现形式,对石漠化的形成与演化具有重要的影响。

关键词：岩溶石漠化;石灰岩;白云岩;蠕变;溶蚀;