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川南龙马溪组页岩地层井壁崩塌破坏机制研究 被引量:1
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作者 王帅 谢勰 +4 位作者 刘厚彬 陶思才 杜爽 冷程锦 冯春宇 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第5期33-40,共8页
针对四川龙马溪组页岩井壁易坍塌问题,首先对龙马溪组地面露头开展了微细观组构分析和基础力学实验,明确了其矿物组成、裂缝分布及基础力学参数;其次利用真三轴实验设备开展了原地应力场与井筒力学环境下三轴力学加载与井壁崩塌破坏规... 针对四川龙马溪组页岩井壁易坍塌问题,首先对龙马溪组地面露头开展了微细观组构分析和基础力学实验,明确了其矿物组成、裂缝分布及基础力学参数;其次利用真三轴实验设备开展了原地应力场与井筒力学环境下三轴力学加载与井壁崩塌破坏规律研究,通过改变层理缝倾角研究页岩井壁崩塌失稳方向与失稳类型,利用内窥镜记录岩石力学加载过程中裂隙动态轨迹变化,根据崩塌岩块形状研究井壁崩塌失稳类型;最后利用RFPA 2D(真实破裂过程分析)软件验证了页岩井壁崩塌破坏规律。结果表明:龙马溪组页岩矿物组成以石英、伊利石及伊蒙混层为主,水化膨胀性能较弱,页岩岩体层理较为发育,是液相侵入岩石内部的主要渗流通道;当层理缝倾角为0°时,井壁破坏为劈裂和穿越层理缝剪切破坏;随着层理缝倾角的不断增大,井壁岩石倾向沿裂缝面剪切滑移破坏;当层理缝倾角为90°时,井壁岩石倾向沿层理缝劈裂张拉破坏。研究结果揭示了页岩井壁失稳机理与主要影响因素,可为后续井壁稳定性研究提供支撑。 展开更多
关键词 裂缝性地层 井壁崩塌 真三轴实验 仿真模拟
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超深碳酸盐岩储层岩石三轴压缩实验与数值模拟研究 被引量:1
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作者 黄腾达 纪成 +3 位作者 赵兵 朱其志 李加虎 张振南 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期134-139,共6页
为了研究超深碳酸盐岩储层的岩石力学特性,文中以取自埋深约8350 m的顺北油气田奥陶系储层碳酸盐岩真实岩样为研究对象,按热处理与无热处理,在110 MPa围压范围内进行三轴压缩实验,从而得到高围压下的岩石力学特性。实验结果表明:高围压... 为了研究超深碳酸盐岩储层的岩石力学特性,文中以取自埋深约8350 m的顺北油气田奥陶系储层碳酸盐岩真实岩样为研究对象,按热处理与无热处理,在110 MPa围压范围内进行三轴压缩实验,从而得到高围压下的岩石力学特性。实验结果表明:高围压下,岩石表现强烈的塑性流动,加热处理会使得岩石强度降低,但随着围压等级的升高,不同温度下的岩石峰值应力又趋于一致。基于Drucker-Prager屈服准则,发展了塑性硬化参数与等效塑性应变之间的关系,对2种温度下的岩石三轴压缩实验进行数值模拟,结果很好地再现了三轴压缩应力-应变曲线。作为拓展应用,采用所建立的弹塑性本构对单条裂缝压裂过程进行模拟,发现在本岩样所在的储层条件下,压裂过程中的裂缝扩展不受岩石塑性的影响,这一点与裂缝闭合过程完全不同,这为目标储层压裂改造提供了有意义的借鉴。 展开更多
关键词 超深储层 碳酸盐岩 高围压 三轴压缩实验 数值模拟
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深部岩石动力学SHPB实验研究进展
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作者 夏开文 姚伟 +1 位作者 付岩 吴帮标 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第5期29-44,共16页
深地岩石工程中,岩石处在高地应力、高温、高孔隙压力赋存状态以及动态扰动作用下,其稳定性被显著劣化,严重危害工程安全。近年来,研究人员在考虑原位应力和孔隙压力(差)的深部岩石动力实验方面取得了很大进展,因此有必要系统地回顾和... 深地岩石工程中,岩石处在高地应力、高温、高孔隙压力赋存状态以及动态扰动作用下,其稳定性被显著劣化,严重危害工程安全。近年来,研究人员在考虑原位应力和孔隙压力(差)的深部岩石动力实验方面取得了很大进展,因此有必要系统地回顾和总结这一领域的新进展。介绍了分离式霍普金森压杆(SHPB)的发展简史以及深部岩石动态实验的概况,包括实验装置、方法和结果的新进展。全面介绍了三轴围压SHPB系统与流固耦合SHPB系统的原理,以及相关的前沿应用和实验结果,包括多种应力状态和流固耦合条件下岩石动态强度和断裂韧度的实验方法和结果,总结了不同原位条件下深部岩石的动态破断机理与特征,相应成果为深部岩石工程的发展提供了重要的理论基础。 展开更多
关键词 深部岩石动力学 SHPB实验 三轴围压 流固耦合 动态强度 动态断裂韧度
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原煤与型煤损伤破坏的应力声发射变化特征对比研究
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作者 王林芝 刘冬梅 +2 位作者 王帅旗 曹阔 高林生 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第5期125-134,共10页
在研究声发射特征与煤样和断裂的关系时,原煤和型煤都可用作实验样本。大多煤层材质较软,制造标准的原煤试样较为困难,因此使用型煤作为研究样本的实验较普遍,但型煤改变了煤的原始结构,影响了其物理和力学性质,使用型煤替代原煤作为实... 在研究声发射特征与煤样和断裂的关系时,原煤和型煤都可用作实验样本。大多煤层材质较软,制造标准的原煤试样较为困难,因此使用型煤作为研究样本的实验较普遍,但型煤改变了煤的原始结构,影响了其物理和力学性质,使用型煤替代原煤作为实验样本的适用性一直是学术界讨论的焦点。此外,目前对于原煤和型煤在假三轴压缩实验中表现出的声发射特征差异的研究相对有限。针对上述问题,开展了原煤和型煤假三轴压缩声发射实验,从力学性能、断裂模式和声发射时空演化、频带能量分布、非线性特征等方面着重讨论和分析。结果表明:加载过程中释放的声发射能量和峰值应力总能量与煤样强度密切相关,原煤主要为剪切和拉伸混合破坏模式,型煤主要为拉伸轴裂破坏模式;煤样的声发射位置分别对应其宏观破裂形态,但发生时间和空间分布不同;在峰前加载阶段,原煤的声发射信号相对较少,而型煤的声发射响应剧烈,并在峰值应力时刻达到最大值;通过小波包分析得到型煤的声发射频带能量分布范围小于原煤,原煤的声发射信号频率主要集中在10~120 kHz,而型煤的声发射信号仅在0~100 kHz频率范围内活跃,说明型煤的微破裂规模大于原煤;原煤和型煤的波形能量90%活跃在0~150 kHz;当加载试样接近失稳破坏时,即加载应力为峰值应力的99%左右时,原煤和型煤声发射信号的Hurst指数均大于0.5,表明声发射时间序列与加载过程具有长期相关性。 展开更多
关键词 原煤 型煤 声发射演化特征 假三轴压缩实验 频带能量分布 非线性特征 HURST指数
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泥岩蠕变行为的实验研究及其描述 被引量:29
5
作者 万玲 彭向和 +1 位作者 杨春和 郭开元 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期924-928,共5页
利用自行研制的岩石三轴蠕变仪,对泥岩进行了系统的三轴蠕变试验。试验中考虑了轴压σ1和围压σ3对蠕变的影响。结果表明,当围压σ3一定时,轴向应力σ1增加,蠕变加快,在稳态蠕变阶段的应变率增大,试件的寿命缩短。而当应力差?σ=σ1–σ... 利用自行研制的岩石三轴蠕变仪,对泥岩进行了系统的三轴蠕变试验。试验中考虑了轴压σ1和围压σ3对蠕变的影响。结果表明,当围压σ3一定时,轴向应力σ1增加,蠕变加快,在稳态蠕变阶段的应变率增大,试件的寿命缩短。而当应力差?σ=σ1–σ3保持不变时,围压σ3增加,蠕变减慢,稳态蠕变阶段的应变率也减小,试件的寿命增加。利用非经典粘塑性损伤本构模型对试验现象进行了分析,得到了较为满意的结果。 展开更多
关键词 泥岩 蠕变 损伤 试验研究 本构模型
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特低渗透岩心应力敏感实验 被引量:17
6
作者 高涛 郭肖 +3 位作者 刘剑宁 李海涛 谢川 刘洪 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期87-90,共4页
采用某油田特低渗岩心,在地层真实压力温度条件下分别进行岩心三轴实验、变内压恒定围压和变围压恒定内压应力敏感实验测试,建立以原始储层有效应力为起点的压敏评价方法,并分析了应力敏感对产能的影响.结果表明:在储层真实有效应力范... 采用某油田特低渗岩心,在地层真实压力温度条件下分别进行岩心三轴实验、变内压恒定围压和变围压恒定内压应力敏感实验测试,建立以原始储层有效应力为起点的压敏评价方法,并分析了应力敏感对产能的影响.结果表明:在储层真实有效应力范围内,特低渗透岩心只发生弹性变形;地层条件下岩心渗透率随有效应力变化程度变弱;以储层原始有效应力为起点评价特低渗透岩心应力敏感程度均为中等偏弱;在生产压差大于10 MPa条件下应力敏感对产能有一定的影响. 展开更多
关键词 岩心三轴实验 应力敏感实验 评价方法 微间隙
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不同含水条件下板岩力学实验研究与理论分析 被引量:34
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作者 冒海军 杨春和 +1 位作者 黄小兰 王学潮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1637-1642,共6页
以南水北调西线的板岩为研究对象,进行了不同泡水条件下的三轴压缩实验,通过引入相对吸水率的定义,分析了吸水率变化对岩石强度、弹性模量及泊松比等力学参数的影响,并从微观的角度分析了试样发生变化的机理,得出如下结论:(1)板岩在泡... 以南水北调西线的板岩为研究对象,进行了不同泡水条件下的三轴压缩实验,通过引入相对吸水率的定义,分析了吸水率变化对岩石强度、弹性模量及泊松比等力学参数的影响,并从微观的角度分析了试样发生变化的机理,得出如下结论:(1)板岩在泡水后三轴抗压强度发生降低,最大降低辐度达46%左右,抗压强度随相对吸水率的变化可以用函数式来有效的描述;(2)在泡水后,板岩的弹性模量与泊松比随着吸水率的增大而增大,但由于板岩自身各向异性明显,规律性不是特别明显,只能近似用关系式来模拟;(3)理论分析证实:实际泡水条件下的岩样,在受力挤压后,会经历排水与不排水两种过程,随着吸水率的提高,弹性模量与泊松比增大,验证了实验结果;(4)利用微观力学模型初步证实:泡水后板岩颗粒的吸水性与颗粒间毛细管力的减小是造成板岩泡水后发生软化的原因。 展开更多
关键词 板岩 三轴压缩实验 相对吸水率 理论模型 泡水软化
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不同中主应力条件下粗粒土应力变形特性试验研究 被引量:27
8
作者 潘家军 程展林 +3 位作者 余挺 江洎洧 左永振 徐晗 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2078-2084,共7页
采用长江科学院大型真三轴仪,对粗粒土进行了一系列不同中主应力系数条件下的真三轴试验和平面应变试验,研究了中主应力对粗粒土的应力变形的影响规律。试验结果表明,中主应力比b一定时,应力–应变关系曲线的斜率和峰值强度随着固结压... 采用长江科学院大型真三轴仪,对粗粒土进行了一系列不同中主应力系数条件下的真三轴试验和平面应变试验,研究了中主应力对粗粒土的应力变形的影响规律。试验结果表明,中主应力比b一定时,应力–应变关系曲线的斜率和峰值强度随着固结压力的增大而增加,在低围压条件下,体变关系曲线在加载过程中表现为先剪缩后剪胀的特性,而在高围压下,整个加载过程中表现剪缩的特性;固结压力一定时,随着b值的增大,应力在峰值后的软化现象愈加明显,体变全过程曲线表现出剪胀特征对应的固结压力越来越低,小主应变–大主应变关系曲线的斜率绝对值增大。研究成果可为进一步研究粗粒土的本构模型奠定基础。 展开更多
关键词 粗粒土 真三轴 中主应力 试验 应力应变
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大岗山水电站坝区辉绿岩流变特性的三轴试验研究 被引量:11
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作者 杨文东 张强勇 +6 位作者 陈芳 李术才 李文纲 王建洪 贺如平 曾纪全 张功实 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期64-70,101,共8页
为解决大岗山水电站坝基的辉绿岩的流变力学问题,利用RLW-1000三轴流变仪进行了不同应力路径下的三轴流变试验,得到了各工况下的应力-应变-时间曲线。结果表明:辉绿岩是典型的硬脆性岩石,存在明显的流变门槛值,破坏时表现为突发性的脆... 为解决大岗山水电站坝基的辉绿岩的流变力学问题,利用RLW-1000三轴流变仪进行了不同应力路径下的三轴流变试验,得到了各工况下的应力-应变-时间曲线。结果表明:辉绿岩是典型的硬脆性岩石,存在明显的流变门槛值,破坏时表现为突发性的脆性破裂。在破裂应力水平下表现出减速蠕变、等速蠕变和加速蠕变,减速蠕变和加速蠕变历时都十分短暂。临近破裂时的横向蠕变速率均不同程度的大于轴向,这是导致岩石扩容的主要原因。由于流变过程中损伤不断发展,导致岩石整体强度下降,因此流变破坏强度普遍低于常规三轴压缩试验瞬时破坏强度。辉绿岩存在一定的蚀变现象,蚀变矿物呈细鳞片状集合体。由于蚀变带的存在,使得岩块的强度受到影响,岩石破裂极易发生在结晶程度较差的矿物颗粒部位或胶结程度较差的两种矿物接触部位。 展开更多
关键词 流变试验 辉绿岩 三轴流变 流变破裂机制 硬脆岩体
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应力三轴度的有限元计算修正 被引量:11
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作者 谢凡 张涛 +1 位作者 陈继恩 刘土光 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期8-14,共7页
对某高强度钢制成的光滑圆棒和缺口圆棒进行了系列准静态拉伸实验,采用ABAQUS对每个试件进行了数值模拟,得到了该材料的真实应力应变曲线,拟合出了J-C本构模型和失效模型的部分材料常数。最后,对该高强度钢制成的平板进行了撞击实验,并... 对某高强度钢制成的光滑圆棒和缺口圆棒进行了系列准静态拉伸实验,采用ABAQUS对每个试件进行了数值模拟,得到了该材料的真实应力应变曲线,拟合出了J-C本构模型和失效模型的部分材料常数。最后,对该高强度钢制成的平板进行了撞击实验,并用得到的J-C模型对平板撞击实验进行了数值模拟,计算结果与实验结果吻合很好,证明利用数值模拟并修正应力三轴度的方法是可行的。 展开更多
关键词 固体力学 应力三轴度 有限元 拉伸实验
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基于水泥石实验数据的水泥环力学完整性分析 被引量:18
11
作者 卢亚锋 郑友志 +4 位作者 佘朝毅 唐庚 刘祥康 郭建华 李早元 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期77-81,共5页
气井环空带压是高温、高压、高酸性气井开发中面临的一个重要难题。为此,针对从固井到生产作业中影响固井水泥环力学完整性的问题,采用弹塑性力学理论,建立套管—水泥环—地层系统耦合力学模型,求解水泥环Tresca应力和径向位移。结合龙... 气井环空带压是高温、高压、高酸性气井开发中面临的一个重要难题。为此,针对从固井到生产作业中影响固井水泥环力学完整性的问题,采用弹塑性力学理论,建立套管—水泥环—地层系统耦合力学模型,求解水泥环Tresca应力和径向位移。结合龙岗气田X井尾管固井水泥石三轴应力实验获得的弹性模量、泊松比、抗压强度、屈服应变等岩石力学参数,进行了尾管固井段水泥环力学完整性评价:①固井初期,同一井深处,井筒内压力越大,水泥环受到Tresca应力和水泥环径向位移越大;相同内压下,随着井深的增大,水泥环受到的Tresca应力变化很小,但水泥环径向位移增加较为明显。②生产阶段,由于井筒内压力逐渐降低,水泥环受拉应力作用,水泥环移动方向与固井初期移动方向相反,随着压力的降低,在同一井深处,水泥环受到的Tresca应力和水泥环径向位移都变大;随着井深的增加,Tresca应力和径向位移逐渐增大。评价结论认为该井测试及生产期间不会引起尾管段水泥环力学完整性失效。 展开更多
关键词 水泥环 弹塑性力学 三轴应力试验 Tresca应力 径向位移 完整性
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冻土三轴剪切过程中细观损伤演化CT动态试验 被引量:22
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作者 孙星亮 汪稔 胡明鉴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1298-1302,1311,共6页
对冻结粉质粘土在三轴剪切过程中的结构损伤进行了CT技术动态测试。通过对CT图像及CT数的分析发现:在受载之前冻土结构已经存在孔隙、管状孔隙和低密度区等初始缺陷;变形过程中冻土结构的弹性损伤只占总损伤的比例很小,而结构粘塑性损... 对冻结粉质粘土在三轴剪切过程中的结构损伤进行了CT技术动态测试。通过对CT图像及CT数的分析发现:在受载之前冻土结构已经存在孔隙、管状孔隙和低密度区等初始缺陷;变形过程中冻土结构的弹性损伤只占总损伤的比例很小,而结构粘塑性损伤的比例则很大;在三轴剪切过程中和蠕变过程一样存在结构损伤的弱化和强化现象,孔洞几何特征的改变和孔洞的长大、联合,颗粒之间的相互错动及滑移是冻土结构粘塑性损伤发展的重要特征。冻土的结构损伤主要发生在冻土屈服之后,这部分损伤不能用CT数的变化来定量计算。 展开更多
关键词 冻土 三轴剪切 结构损伤 CT动态试验
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碳酸盐岩储层缝内暂堵转向压裂实验研究 被引量:21
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作者 李春月 房好青 +2 位作者 牟建业 黄燕飞 胡文庭 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期88-92,共5页
顺北油气田碳酸盐岩储层非均质性强、连通性差,采用暂堵转向压裂技术可提高裂缝复杂程度,改善开发效果,但碳酸盐岩储层暂堵条件下的裂缝起裂扩展规律尚不明确。为此,采用改进后的三轴压裂物模模拟实验装置,进行了碳酸盐岩暂堵转向压裂... 顺北油气田碳酸盐岩储层非均质性强、连通性差,采用暂堵转向压裂技术可提高裂缝复杂程度,改善开发效果,但碳酸盐岩储层暂堵条件下的裂缝起裂扩展规律尚不明确。为此,采用改进后的三轴压裂物模模拟实验装置,进行了碳酸盐岩暂堵转向压裂实验研究。依次注入压裂液和加有暂堵剂的压裂液,分析了注入暂堵剂前后的施工压力曲线变化情况和暂堵转向压裂后的裂缝形态,从而明确了裂缝暂堵转向规律和实现缝内暂堵转向压裂的条件。研究表明,暂堵可增大裂缝复杂程度;为了实现缝内暂堵转向压裂,岩样内要发育有天然裂缝或层理面,同时暂堵剂能够进入裂缝内并实现封堵,使施工压力升高,从而实现新缝开启或转向。碳酸盐岩缝内暂堵转向规律研究结果为顺北油气田碳酸盐岩储层压裂改造提供了理论依据。 展开更多
关键词 碳酸盐岩储层 缝内暂堵 转向压裂 转向规律 转向条件 三轴压裂实验
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层理倾角对页岩三轴应力应变测试和纵横波速度的影响 被引量:13
14
作者 邓智 程礼军 +1 位作者 潘林华 贺培 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2016年第1期33-39,88,共8页
针对页岩层理发育的特点,根据不同层理倾角条件下的三轴压缩实验和纵横波速度测试,获得层理倾角对页岩破坏形态、强度、弹性模量、泊松比和纵横波速的影响,明确轴向应力与纵横波速度变化关系,建立研究页岩储层的动、静态弹性模量与泊松... 针对页岩层理发育的特点,根据不同层理倾角条件下的三轴压缩实验和纵横波速度测试,获得层理倾角对页岩破坏形态、强度、弹性模量、泊松比和纵横波速的影响,明确轴向应力与纵横波速度变化关系,建立研究页岩储层的动、静态弹性模量与泊松比的相关因数,分析页岩的力学参数、纵横波速度的变异因数和各向异性因数。结果表明:页岩力学参数及纵横波速度受层理倾角线性变化,轴向应力与纵波速度正相关,动静态弹性模量和泊松比相关因数分别为1.39、1.18,力学参数的变异因数和各向异性因数均值较超声波速度大。该结果可以为页岩气测井解释、钻井设计和水力压裂改造提供基础参数。 展开更多
关键词 页岩 层理 三轴压缩实验 力学参数 超声波速度 各向异性因数
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三维采动应力条件下覆岩裂隙演化规律试验研究 被引量:48
15
作者 尹光志 李星 +3 位作者 韩佩博 李铭辉 李文璞 邓博知 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期406-413,共8页
利用自行研制的"多场耦合煤矿动力灾害大型模拟试验系统",根据中国平煤神马集团十矿己15煤层24080工作面的地质资料,在三向不等应力条件下进行了三维模拟开采试验。通过应力监测、色素示踪、照相素描等手段,统计了各水平、垂... 利用自行研制的"多场耦合煤矿动力灾害大型模拟试验系统",根据中国平煤神马集团十矿己15煤层24080工作面的地质资料,在三向不等应力条件下进行了三维模拟开采试验。通过应力监测、色素示踪、照相素描等手段,统计了各水平、垂直切面的裂隙形态、数量与分布特征,并建立了采空区覆岩裂隙网络数值模型。研究结果表明:三维应力条件下,采空区覆岩裂隙在空间上呈"类梯形台"形态,在低位岩层中呈"圆角矩形"形态,在中高位岩层则呈"O型"形态。按瓦斯运移难易程度可将覆岩裂隙分为以"纵向贯通裂隙"为主的直接流动通道和以"层内破断裂隙-层间离层裂隙-层内破断裂隙"方式延伸的间接流动通道。 展开更多
关键词 真三轴应力 模拟试验 采动条件 裂隙演化 煤与瓦斯共采
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京哈铁路路基冻结粉质黏土动剪切模量试验研究 被引量:17
16
作者 凌贤长 王子玉 +3 位作者 张锋 李琼林 赵莹莹 王加辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期38-43,共6页
以我国东北典型季节冻土区铁路路基为研究对象,针对季节性冻融路基轨道交通荷载的振动特点,采用室内低温动三轴试验方法,针对不同负温条件、加载频率、反复冻融条件设计室内试验工况,深入系统研究了京哈铁路王岗至双城段路基冻结粉质黏... 以我国东北典型季节冻土区铁路路基为研究对象,针对季节性冻融路基轨道交通荷载的振动特点,采用室内低温动三轴试验方法,针对不同负温条件、加载频率、反复冻融条件设计室内试验工况,深入系统研究了京哈铁路王岗至双城段路基冻结粉质黏土的动力非线性本构关系、动剪切模量及其主要影响因素。研究表明,冻土、融土动应力–应变关系受负温、加载频率、冻融循环次数等因素影响,动剪切模量倒数与动应变之间具有明显的线性关系,表明京哈线粉质黏土应力应变关系符合双曲线模型。 展开更多
关键词 冻结黏土 低温动三轴 动剪切模量 循环荷载 京哈铁路
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温度对非饱和膨胀土抗剪强度和变形特性的影响 被引量:26
17
作者 谢云 陈正汉 李刚 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1082-1085,共4页
共进行了4组12个控制温度、净围压和基质吸力的膨胀土三轴排水剪切试验,分析了温度对重塑非饱和膨胀土抗剪强度和变形特性的影响。试验结果表明,随温度的升高,非饱和土的抗剪强度增加,初始切线杨氏模量增大。根据试验结果建立了考虑温... 共进行了4组12个控制温度、净围压和基质吸力的膨胀土三轴排水剪切试验,分析了温度对重塑非饱和膨胀土抗剪强度和变形特性的影响。试验结果表明,随温度的升高,非饱和土的抗剪强度增加,初始切线杨氏模量增大。根据试验结果建立了考虑温度影响的非饱和土抗剪强度公式和切线杨氏模量公式。 展开更多
关键词 非饱和膨胀土 三轴试验 温度影响 抗剪强度 切线杨氏模量
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压力水作用下碳质页岩三轴流变特征及模型研究 被引量:15
18
作者 沈荣喜 刘长武 刘晓斐 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1131-1134,共4页
利用MTS岩石力学试验机,得到了干燥和受压力水作用的碳质页岩的三轴流变试验曲线,对比分析了干燥页岩和受压力水作用页岩的流变特征的异同;在此基础上,由受压力水作用页岩的流变特征,构建了六元件线性黏弹塑性流变模型,得到压力水作用... 利用MTS岩石力学试验机,得到了干燥和受压力水作用的碳质页岩的三轴流变试验曲线,对比分析了干燥页岩和受压力水作用页岩的流变特征的异同;在此基础上,由受压力水作用页岩的流变特征,构建了六元件线性黏弹塑性流变模型,得到压力水作用下页岩的本构方程和蠕变方程,并利用流变试验结果求解了模型的流变参数。试验结果表明压力水降低了页岩的屈服强度,加剧了页岩的流变特征。流变模型与试验结果对比显示,所建线性模型能够较好的描述受压力水作用页岩的减速蠕变和等速蠕变阶段,可用来研究承压水作用下防水煤岩柱的流变性质和长期稳定性。 展开更多
关键词 碳质页岩 流变模型 三轴试验 线性黏弹塑性体 压力水
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三向应力状态下单结构面岩石试样破坏机制与真三轴试验研究 被引量:29
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作者 向天兵 冯夏庭 +2 位作者 陈炳瑞 江权 张传庆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2908-2916,共9页
针对含结构面岩石的脆性破坏现象,探讨了三向应力条件下岩体破坏的单结构面控制效应。利用真三轴试验进行验证,系统研究了单结构面岩石试样在模拟工程岩体开挖卸荷与支护应力路径下的力学行为、结构控制规律及声发射(AE)特征等。研究表... 针对含结构面岩石的脆性破坏现象,探讨了三向应力条件下岩体破坏的单结构面控制效应。利用真三轴试验进行验证,系统研究了单结构面岩石试样在模拟工程岩体开挖卸荷与支护应力路径下的力学行为、结构控制规律及声发射(AE)特征等。研究表明,(1)三向应力下单结构面控制效应能够较好地描述工程岩体的结构控制规律和卸荷、支护作用,真三轴试验结果与理论分析较为吻合;(2)开挖卸荷与支护应力路径下,含结构面岩体的破坏模式、卸荷的影响和支护效果等均与应力状态、支护强度及结构面参数有关,可依据结构控制规律,从工程方位布置、提供合理支护等方面采取措施避免岩体发生结构控制破坏;(3)试样的AE活动和能量释放规律与完整试样相似,但结构面的存在降低了试样储能能力,且95%以上的应变能在破坏阶段突然释放。试验研究和结构面控制效应的探讨对地下工程岩体开挖支护有一定的指导意义。 展开更多
关键词 岩石力学 单结构面控制效应 三向应力 真三轴试验 岩石声发射
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含水泥岩蠕变损伤特性试验研究 被引量:6
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作者 魏晓刚 麻凤海 +1 位作者 刘书贤 戴君武 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第5期725-731,共7页
采用流变损伤力学理论分析与试验研究相结合的方法研究泥岩的力学特性,通过建立煤矿采动过程中泥岩蠕变损伤演化方程,根据泥岩的蠕变损伤试验分析不同含水量的泥岩的蠕变变化规律及影响因素。结果表明,泥岩的蠕变过程是硬化与软化相互... 采用流变损伤力学理论分析与试验研究相结合的方法研究泥岩的力学特性,通过建立煤矿采动过程中泥岩蠕变损伤演化方程,根据泥岩的蠕变损伤试验分析不同含水量的泥岩的蠕变变化规律及影响因素。结果表明,泥岩的蠕变过程是硬化与软化相互作用的过程,在外力扰动作用下会发生能量耗散现象,削弱了泥岩的承载能力;在保持围压不变的条件下,随着含水量的增加,泥岩内部的黏土矿物吸水后强度和黏聚力迅速降低,表现出强烈的流变特性,其蠕变挤压应力和蠕变应变也随之增加;随着加载时间的增加,不同浸泡时间的泥岩峰值蠕变挤压应力和峰值蠕变应变有趋向一致的趋势;在相同含水量的条件下,随着围压的增加泥岩的蠕变应变挤压应力也呈现出递增的趋势。 展开更多
关键词 蠕变损伤 软岩 三轴蠕变试验 含水泥岩
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