低温岩体力学特性试验与多场耦合理论研究

液化天然气（LNG）的地下岩洞储存方法是目前国际上一个前沿探索性研究课题。由于LNG的低温（-160C）存储和注采工艺引起储库一定范围内长期处于变低温状态。本项研究以地下LNG岩洞储存方法为背景，进行不同低温情况下岩体在干燥、饱和与非饱和状态的力学特性参数试验研究，建立岩体相关力学参数与温度的关联关系，寻找其与冷却速度、饱和度、水冰相及孔隙度的关系。研究岩体低温变化条件下冻胀变形和冻胀应力对岩体结构稳定的影响效应；建立变低温环境下多场耦合即岩体应力场、渗流或冻胀场、温度场相互耦合作用的理论模型，包括本构模型，分析格式，数值模拟等；探讨长期处于低温（衡温或可变）状态下的地下岩洞LNG储库围岩冰环形成机理与预测的科学方法。本项研究对我国未来科学建造地下LNG岩洞储库和预测处于复杂变低温环境中的岩洞长期稳定性具有重要理论学术价值和重大战略意义。