低孔隙水压力对砂岩卸荷力学特性影响研究

作者:邓华锋; 王哲; 李建林; 姜桥; 张恒宾

摘要:为了研究低孔隙水压力对砂岩卸荷力学特性的影响,在TOP INDUSTRIE多功能岩石三轴测试系统上,设计进行不同围压(5,10,15,20 MPa)和不同孔隙水压力(0,0.3,0.6,0.9,1.2 MPa)下的砂岩三轴卸荷试验。重点分析孔隙水压力对砂岩卸荷强度及变形破坏特征的影响。研究结果表明:(1)随着孔隙水压力的增大,岩样加载阶段的弹性模量逐渐减小,而且围压越小,相同的孔隙水压力增量条件下,弹性模量减小趋势越明显;(2)在卸载过程中,岩样侧向变形的增大速率明显大于轴向变形,而且,孔隙水压力越大,围压越小,侧向扩容现象越明显,岩样越容易破坏;(3)在卸载过程中,岩样的变形模量呈现先缓后陡的劣化规律,而且围压越小、孔隙水压力越大,变形模量降低幅度越大;(4)随着孔隙水压力的增大,岩样破坏时对应的围压值逐渐增大,黏聚力和内摩擦角降低趋势明显,说明孔隙水压力加速了岩石破坏的进程;(5)水对砂岩矿物颗粒的软化和颗粒间连接的弱化作用,以及孔隙水压力的水楔效应,是导致砂岩卸荷力学特性劣化的根本原因。因此,在涉水工程岩体卸荷变形稳定分析中,孔隙水压力的作用效应不容忽视。

分类:
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关键词:
  • 岩石力学
  • 孔隙水压力
  • 卸荷
  • 弹性模量
  • 变形模量
  • 软化
  • 水楔效应

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期刊名称:岩石力学与工程学报

期刊级别:北大期刊

期刊人气:2783

杂志介绍:
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国岩石力学与工程学会
出版地方:湖北
快捷分类:工业
国际刊号:1000-6915
国内刊号:42-1397/O3
邮发代号:38-315
创刊时间:1982
发行周期:月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:3.23
综合影响因子:3.1