真三軸加卸載條件下砂巖力學特性及滲流規律試驗研究.pdf

1、本文以砂巖為研究對象，利用多功能真三軸流固耦合試驗系統，開展了真三軸應力條件下的砂巖力學特性與滲流規律試驗研究。進行了不同中間主應力、不同最小主應力、不同加卸載速率和氣體壓力對砂巖加卸載破壞力學特性與滲流規律影響的試驗研究。
　　本研究主要內容包括：①開展了不同中間主應力條件下的砂巖加載力學特性試驗。在試驗應力區間內，隨著最大主應力的升高，最大主應變逐漸增大，中間主應變和最小主應變逐漸減小，最小主應變量大于中間主應變量；砂巖加載破

2、壞時的最大主應變和中間主應變隨中間主應力升高而增大，最小主應變隨中間主應力升高而減小。砂巖加載破壞峰值強度隨中間主應力的增大而升高，與中間主應力的關系可用二次函數表示。②開展了不同中間主應力、不同最小主應力條件下的砂巖加卸載力學特性試驗。在試驗應力區間內，相同初始應力條件下，砂巖加卸載破壞時的各方向應變量均小于加載破壞時各方向的應變量，砂巖破壞峰值強度隨中間主應力及最小主應力的升高而升高。隨中間主應力的增大，砂巖加卸載破壞時的最大主應變

3、與中間主應變增大，最小主應變減??；隨著最小主應力的增大，砂巖加卸載破壞時的最大主應變與最小主應變增大，中間主應變減??；砂巖加卸載峰值強度與中間主應力的關系可用二次函數表示，砂巖加卸載峰值強度與最小主應力的關系可用線性函數描述。③開展了不同加卸載速率條件下的砂巖力學特性試驗。在試驗應力區間內，隨加載速率的增加，砂巖峰值強度逐漸升高，其關系曲線可用冪函數函數表示；砂巖加卸載破壞時的最大主應變增大、中間主應變及最小主應變減小。隨卸載速率的增加

4、，砂巖峰值強度逐漸降低，其關系曲線可用線性函數表示；砂巖加卸載破壞時的最大主應變與最小主應變減小，中間主應變增大。④開展了真三軸應力條件下砂巖加卸載滲流規律試驗。在試驗應力區間內，砂巖加卸載破壞過程中，滲透率呈現出先下降后上升的變化規律。含氣砂巖加卸載破壞時的峰值強度隨中間主應力、最小主應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的峰值強度降低；隨中間主應力、最小主應力及最大主應力加載速率的增大，氣體壓力對砂巖加卸