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Indexed by:期刊论文

Date of Publication:2013-06-25

Journal:岩石力学与工程学报

Included Journals:EI、PKU、ISTIC、CSCD、Scopus

Volume:32

Issue:6

Page Number:1203-1213

ISSN No.:1000-6915

Key Words:岩石力学;渗透压-应力耦合;渗透率;三轴压缩;压缩带;全应力-应变过程;脆-延转换

Abstract:为了探讨渗透压-应力耦合作用下岩石渗透率与变形的关联性,采用岩石伺服三轴试验系统,在不同围压和渗透压条件下,利用稳态法对砂岩全应力-应变过程进行渗透率试验研究.根据试样渗透率变化与其破坏过程的对应关系,分析全应力-应变过程中试样渗透率随其脆性、延性变化的特点及渗透率-轴向应变和渗透率一体积应变之间的关联性.试验结果表明:(1)在渗透压一应力耦合作用下,试样初始渗透率、峰值强度随着围压与渗透压的改变而改变.(2)在渗流场一应力场耦合作用下连续加载的全应力-应变过程中,渗透率先随着轴向应变的增大而逐渐减小,进入弹塑性阶段后,渗透率变化曲线随围压变化呈现增大、持平及减小3个不同趋势.其中,渗透率曲线持平的现象为三轴渗透试验研究中的新现象.(3)围压较高时,若形成局部压缩带,则试样进入弹塑性阶段后,渗透率的变化趋势是由岩石微裂隙的萌生、扩展与岩石骨架颗粒压碎这2个主要因素共同决定的.(4)岩石微裂隙的萌生、扩展对渗透率增大起积极作用,岩石骨架颗粒压碎形成的压缩带对渗透率增大起抑制作用.(5)岩石进入塑性阶段后,随围压增大,渗透率由上升趋势转变为下降趋势的现象先于脆-延转换的临界状态发生.(6)岩石的体积应变对渗透率有一定影响,在脆-延转换阶段存在体积应变增大而渗透率减小的现象,这需要其他能够更精确地测量体积应变变化的试验进一步验证.