岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (5): 1197-1206.doi: 10.16285/j.rsm.2021.1376
彭守建1, 2,张倩文1, 2,许江1, 2,陈奕安1, 2,陈灿灿1, 2,曹琦1, 2,饶豪魁1, 2
PENG Shou-jian1, 2, ZHANG Qian-wen1, 2, XU Jiang1, 2, CHEN Yi-an1, 2, CHEN Can-can1, 2, CAO Qi1, 2, RAO Hao-kui1, 2
摘要: 为研究渗流-应力耦合作用下砂岩变形局部化破坏特征,将三维数字图像相关(three-dimensional digital image correlation,简称3D-DIC)技术运用于可视化三轴伺服控制试验系统中,对砂岩开展了不同渗透水压条件下的三轴压缩试验研究。研究结果表明:(1)在渗流-应力耦合作用下,砂岩表面变形场云图经历了从均匀到非均匀的演化过程。在峰前的变形较为均匀,在峰值处出现应变集中,在峰后较短时间内迅速形成变形局部化带;(2)随着渗透水压的增大,岩石的峰值强度、弹性模量呈现指数型非线性衰减,峰值强度弱化系数和弹性模量弱化系数均增大,且渗透率逐渐增大,最大渗透率出现的时间点越早;(3)随着渗透水压的增大,砂岩变形局部化带从剪切状过渡到张拉-剪切状,轴向和径向变形局部化带带内外应变在峰后短时间内出现较大差异,且带内应变远大于带外应变;(4)随着渗透水压的增大,砂岩变形局部化启动应力水平越高,启动的时刻点越早。渗透水压与砂岩变形局部化启动应力水平呈线性相关性,轴向变形局部化启动水平受渗透水压的影响比径向更为显著。
中图分类号:
[1] | 王燕星, 李驰, 葛晓东, 高利平, . 黄河流域内蒙古段砒砂岩风化土微生物 矿化改良的试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(3): 708-718. |
[2] | 田佳丽, 王惠民, 刘星星, 向雷, 盛金昌, 罗玉龙, 詹美礼. 考虑不同尺度孔隙压缩敏感性的 砂岩渗透特性研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(2): 405-415. |
[3] | 苗胜军, 王辉, 杨鹏锦, 王亚欣, . 近疲劳强度循环荷载对泥质石英粉砂岩 力学特性影响研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2109-2119. |
[4] | 孙文进, 金爱兵, 王树亮, 赵怡晴, 韦立昌, 贾玉春, . 基于DIC的高温砂岩劈裂力学特性研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 511-518. |
[5] | 周哲, 陈善雄, 戴张俊, 黄康, 余飞, . 基于点荷载试验的新生代红砂岩 强度软化规律研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(11): 2997-3007. |
[6] | 徐浩淳, 金爱兵, 赵怡晴, 王本鑫, 韦立昌, . 高温层理砂岩劈裂力学特性及裂隙演化研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(11): 3069-3078. |
[7] | 王伟, 梁渲钰, 张明涛, 贾泽钰, 张思怡, 王奇智, . 动静组合加载下砂岩破坏机制 及裂纹密度试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(10): 2647-2658. |
[8] | 龚囱, 赵坤, 包涵, 赵奎, 曾鹏, 王文杰, . 红砂岩蠕变破坏声发射震源演化及其分形特征[J]. 岩土力学, 2021, 42(10): 2683-2695. |
[9] | 张科, 李娜, 陈宇龙, 刘文连, . 裂隙砂岩变形破裂过程中应变场及红外辐射 温度场演化特征研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 95-105. |
[10] | 魏尧, 杨更社, 申艳军, 明锋, 梁博, . 白垩系饱和冻结砂岩蠕变试验及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2636-2646. |
[11] | 高玮, 胡承杰, 贺天阳, 陈新, 周聪, 崔爽, . 基于统计强度理论的破裂岩体本构模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2179-2188. |
[12] | 赵怡晴, 吴常贵, 金爱兵, 孙浩, . 热处理砂岩微观结构及力学性质试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2233-2240. |
[13] | 韩超, 庞德朋, 李德建. 砂岩分级加卸载蠕变试验过程能量演化分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1179-1188. |
[14] | 刘功勋, 李威, 洪国军, 张坤勇, CHEN Xiu-han, 施绍刚, RUTTEN Tom. 大比尺切削模型试验条件下砂岩破坏特征研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1211-1218. |
[15] | 李斌, 黄 达, 马文著, . 层理面特性对砂岩断裂力学行为的影响研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 858-868. |
|