中央高校基本科研业务费专项资金(13CX02095A)
- 作品数：4 被引量：37H指数：4
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- 相关机构：河海大学中国石油大学（华东）中国石油大学更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金更多>>
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- 渗流-应力-流变耦合作用下破碎带砂岩渗透演化规律试验研究被引量：7
- 2014年
- 膝状挠曲破碎带是一些水电站坝基的主要工程地质问题。破碎带岩性为完整性较差的软弱砂岩,直接关系到坝基的变形和稳定。基于破碎带砂岩组织结构疏松、含水率较高、物理力学性能较差等特点,对渗流-应力耦合作用下流变过程中的岩石渗透特性进行测试。分析应力-应变过程中的渗透规律,研究流变过程中渗透系数演化规律,探讨渗透性演化破坏机制。得到轴向、环向和体积变形对渗透系数的影响及围压和孔隙压力对渗透特性的影响规律。结果表明:初始加载导致渗透系数快速减小,并随着非线性变形增加降低程度逐步趋缓;且环向变形比轴向变形更能灵敏地反映渗透系数演化规律;岩样非均质性引起孔隙度略有不同,加载作用导致渗透系数随时间变化存在部分波动,但整体呈线性降低;稳态流变阶段渗透系数恢复至平缓下降,说明波动对渗透系数的整体演化无显著影响,且围压增加导致渗透系数降低。
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- 关键词：岩石力学破碎带
- 某水电站坝基挠曲破碎带工程力学特性试验研究被引量：11
- 2013年
- 膝状挠曲破碎带是某水电站坝基的主要工程地质问题。破碎带岩性为完整性较差的碎裂、碎屑软弱砂岩，并呈现孔隙式胶结接触，其工程力学特性对坝基变形和稳定存在巨大影响。基于破碎带砂岩组织结构疏松、含水率较高、物理力学性能较差等特点，首先开展了基本物理特性试验分析，认为岩石微细观结构复杂、渗透特性较好，属小孔隙率砂岩。其次，开展了室内常规和现场力学特性试验研究；最后，在宏观力学参数确定的基础上，探讨了破碎带对工程作用的响应及影响。结果表明，破碎带岩石内部结构破坏严重，矿物成分主要为石英、长石、绢云母等，化学成分以SiOz为主，但化学侵蚀并不显著。常规剪切曲线呈现出明显的4阶段特征，三轴压缩试验破坏机制为塑性剪切破坏，表现出强度低、延性扩容明显、出现屈服平台等特征，且碎裂岩强度略高于碎屑岩；现场试验表明岩体变形均匀，变形模量较低，处于60~630MPa；地基承载力处于0．8～2_3MPa。研究成果对该水电站坝基工程有重要的参考价值。
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- 关键词：岩石力学碎裂岩碎屑岩物理力学特性
- 渗流–应力耦合作用下碎屑岩流变特性和渗透演化机制试验研究被引量：9
- 2014年
- 基于物理和常规变形特性分析,认为某水电站坝基碎屑岩力学特性异常复杂,故采用岩石三轴伺服仪开展渗流–应力耦合作用下的流变和渗透特性试验研究。首先绘制流变全程试验曲线,探讨轴向、侧向及体积流变特性和速率变化规律;其次对流变过程中渗流规律和演化机制进行详细分析;最后,对破坏岩样开展微细观电镜扫描试验,研究宏微观破坏机制。结果表明,碎屑岩表现出显著的流变力学特性,流变曲线主要分为初始衰减和稳态流变两阶段,且最后级应力施加后呈现快速流变现象;应力和渗透压力增加导致流变变形加剧,围压对流变变形存在限制作用;最终破坏表现出轴向压缩变形过大、体积延性扩容明显、稳态流变速率较大等特点,且流变速率与应力符合指数增加关系。鉴于岩样的非均质性,加载作用导致渗透系数变化存在部分波动,但整体呈降低的趋势。稳态流变阶段,渗透系数恢复至平缓线性下降趋势,说明波动对渗透率的整体演化无显著影响,且围压增加导致渗透系数降低。试验结果旨在为渗流–应力耦合作用下岩石工程长期稳定分析及流变模型构建提供可靠的依据。
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- 关键词：岩石力学碎屑岩渗流-应力耦合三轴流变试验
- 碎屑砂岩三轴压缩下强度和变形特性试验研究被引量：18
- 2014年
- 基于碎屑岩组织结构疏松、含水率较高、物理力学性能较差、呈孔隙式胶结接触等特点,对碎屑砂岩首先开展了物理特性试验分析,认为其微、细观结构复杂、内部破坏严重,矿物成分为石英、长石、绢云母等,化学成分以SiO2为主,属微透水、小孔隙率砂岩,且渗水化学侵蚀并不显著。其次,开展了静水压力、单轴压缩和三轴压缩试验,研究了碎屑砂岩的强度和变形破坏特性。最后,初步探索了物理特性与强度变形特性的关系。结果表明,静水压力为2.6 MPa时,岩样内部微缺陷压密完成;单轴压缩曲线呈明显6阶段特征,峰值应力达0.98 MPa,属脆-延性破坏;三轴压缩条件下,岩样呈压缩为主的延性扩容破坏,轴向压缩和环向体积扩容达6%和4%;曲线无明显破坏荷载,呈现非线性、塑性硬化、存在屈服平台和体积由压缩向扩容过渡等特性。且体积扩容破损应力与屈服应力基本相同,扩容转折点随围压增加而增大,围压可增强岩样抵抗变形破坏的能力。试验结果旨在为岩石工程稳定分析及本构模型构建提供可靠的依据。
- 张玉徐卫亚赵海斌王伟梅松华
- 关键词：岩石力学
