真三軸加卸載條件下砂巖力學(xué)特性及滲流規(guī)律試驗(yàn)研究.pdf

1、本文以砂巖為研究對(duì)象，利用多功能真三軸流固耦合試驗(yàn)系統(tǒng)，開展了真三軸應(yīng)力條件下的砂巖力學(xué)特性與滲流規(guī)律試驗(yàn)研究。進(jìn)行了不同中間主應(yīng)力、不同最小主應(yīng)力、不同加卸載速率和氣體壓力對(duì)砂巖加卸載破壞力學(xué)特性與滲流規(guī)律影響的試驗(yàn)研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①開展了不同中間主應(yīng)力條件下的砂巖加載力學(xué)特性試驗(yàn)。在試驗(yàn)應(yīng)力區(qū)間內(nèi)，隨著最大主應(yīng)力的升高，最大主應(yīng)變逐漸增大，中間主應(yīng)變和最小主應(yīng)變逐漸減小，最小主應(yīng)變量大于中間主應(yīng)變量；砂巖加載破

2、壞時(shí)的最大主應(yīng)變和中間主應(yīng)變隨中間主應(yīng)力升高而增大，最小主應(yīng)變隨中間主應(yīng)力升高而減小。砂巖加載破壞峰值強(qiáng)度隨中間主應(yīng)力的增大而升高，與中間主應(yīng)力的關(guān)系可用二次函數(shù)表示。②開展了不同中間主應(yīng)力、不同最小主應(yīng)力條件下的砂巖加卸載力學(xué)特性試驗(yàn)。在試驗(yàn)應(yīng)力區(qū)間內(nèi)，相同初始應(yīng)力條件下，砂巖加卸載破壞時(shí)的各方向應(yīng)變量均小于加載破壞時(shí)各方向的應(yīng)變量，砂巖破壞峰值強(qiáng)度隨中間主應(yīng)力及最小主應(yīng)力的升高而升高。隨中間主應(yīng)力的增大，砂巖加卸載破壞時(shí)的最大主應(yīng)變

3、與中間主應(yīng)變?cè)龃?，最小主?yīng)變減??；隨著最小主應(yīng)力的增大，砂巖加卸載破壞時(shí)的最大主應(yīng)變與最小主應(yīng)變?cè)龃?，中間主應(yīng)變減?。簧皫r加卸載峰值強(qiáng)度與中間主應(yīng)力的關(guān)系可用二次函數(shù)表示，砂巖加卸載峰值強(qiáng)度與最小主應(yīng)力的關(guān)系可用線性函數(shù)描述。③開展了不同加卸載速率條件下的砂巖力學(xué)特性試驗(yàn)。在試驗(yàn)應(yīng)力區(qū)間內(nèi)，隨加載速率的增加，砂巖峰值強(qiáng)度逐漸升高，其關(guān)系曲線可用冪函數(shù)函數(shù)表示；砂巖加卸載破壞時(shí)的最大主應(yīng)變?cè)龃?、中間主應(yīng)變及最小主應(yīng)變減小。隨卸載速率的增加

4、，砂巖峰值強(qiáng)度逐漸降低，其關(guān)系曲線可用線性函數(shù)表示；砂巖加卸載破壞時(shí)的最大主應(yīng)變與最小主應(yīng)變減小，中間主應(yīng)變?cè)龃?。④開展了真三軸應(yīng)力條件下砂巖加卸載滲流規(guī)律試驗(yàn)。在試驗(yàn)應(yīng)力區(qū)間內(nèi)，砂巖加卸載破壞過(guò)程中，滲透率呈現(xiàn)出先下降后上升的變化規(guī)律。含氣砂巖加卸載破壞時(shí)的峰值強(qiáng)度隨中間主應(yīng)力、最小主應(yīng)力及加載速率的增加而增大。因氣體壓力的存在，含氣砂巖加卸載破壞時(shí)的峰值強(qiáng)度降低；隨中間主應(yīng)力、最小主應(yīng)力及最大主應(yīng)力加載速率的增大，氣體壓力對(duì)砂巖加卸