围压对横观各向同性砂岩弹性参数的影响

Indexed by:期刊论文

Journal:地下空间与工程学报

Included Journals:PKU

Volume:15

Issue:2

Page Number:443-451

ISSN No.:1673-0836

Key Words:横观各向同性;围压;弹性模量;泊松比;剪切模量;微裂纹

Abstract:通过层理面角度为0°、45°和90°的长方体砂岩试样的单轴和三轴试验,直接测量了不同围压下砂岩的5个独立的横观各向同性弹性参数:弹性模量E,E';泊松比v,v';剪切模量G'.测得了前人难以测量的不同围压下的v和G'值,得到了横观各向同性弹性参数与围压之间的函数关系,并揭示了弹性参数随围压变化的力学机制.试验结果表明,随着围压增大,弹性模量增大,泊松比减小,剪切模量增大.当围压超过30 MPa时,2个垂直方向的弹性模量、泊松比和剪切模量分别趋于相同值,表现为各向同性.由此可以推断:该砂岩的横观各向同性由内部微裂纹在平行于和垂直于层理面方向分布不均引起,围压升高造成裂纹闭合,最终导致各向异性消失.岩石的裂纹闭合效应可以用裂纹密度来定量评价与描述.

Date of Publication:2019-04-15