›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (3): 725-730.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

盐岩三轴卸荷力学特性试验研究

郭印同1,杨春和1,付建军2   

  1. 1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,武汉 430071; 2. 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院,长沙 410014
  • 收稿日期:2010-12-27 出版日期:2012-03-10 发布日期:2012-03-12
  • 作者简介:郭印同,男,1981年生,博士,助理研究员,主要从事岩石力学及其在石油工程中的应用研究
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 50904062,51104144);国家重点基础研究发展规划(973)(No. 2009CB724603,2010CB226701);“十二五”国家科技重大专项(No. 2011ZX05005-006)。

Experimental research on mechanical characteristics of salt rock under triaxial unloading test

GUO Yin-tong1, YANG Chun-he1, FU Jian-jun2   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. Mid-South Design and Research Institute, China Hydropower Engineering Consulting Group Co., Changsha 410014, China
  • Received:2010-12-27 Online:2012-03-10 Published:2012-03-12

摘要: 结合金坛地下盐穴储气库工程,以腔体围岩实际受力状态为研究依据,进行了盐岩卸围压力学特性试验,得到了盐岩卸围压过程的应力-应变关系、变形特征及其规律。试验结果表明,在卸围压初始阶段,试样的轴向和径向应变增加相对缓慢,且应变值和围压基本呈线性,随着围压继续降低,轴向与径向应变值急剧增加;卸载曲线与加载曲线相比,在最大主应力 相等的条件下,当卸载围压达到与常规三轴压缩围压相对应值时,对应的轴向和径向应变值较三轴压缩时应变值要大,表明卸荷试验能引起试样更大的变形,卸荷产生的扩容量比加载时扩容量更大,更容易导致试样变形破坏;盐岩卸围压表现为塑性变形特征,与其他硬岩卸围压属脆性破坏有较大区别。研究结果对盐穴储气库工程的稳定性评价和注采气过程具有一定的指导意义和参考价值。

关键词: 盐岩, 储气库, 卸围压试验, 应变

Abstract: With the project of Jintan underground gas storage, taking the cavity actual bearing conditions as the object of study, carrying out unloading confining pressure test of salt rock under different conditions, the complete stress-strain curves, deformation characteristics are obtained. The test results show that axial and radial strains increase slowly in the initial stage of unloading confining pressure; and the relation between strain and confining pressure is linear. Along with the confining pressure continuous decrease, axial and radial strain values increase sharply. Comparing the loading and unloading curves, under the conditions of the same maximum principal stress, when the unloading confining pressure is the same as triaxial compression pressure value, the axial and radial strains variations are larger than that of loading conditions. Under the same initial stress conditions, the changing magnitude of stress required for rock failure is less than that of triaxial compressive process. It is shown that the plastic deformation of salt rock is different from hard rock of brittle failure under unloading confining pressure. The conclusion can be useful in underground gas storage engineering stability analysis and gas injection/extraction process.

Key words: salt rock, gas storage, unloading confining pressure test, strain

中图分类号: 

  • TU 443
[1] 程涛, 晏克勤, 胡仁杰, 郑俊杰, 张欢, 陈合龙, 江志杰, 刘强, . 非饱和土拟二维平面应变固结问题的解析计算方法[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 453-460.
[2] 刘家顺, 王来贵, 张向东, 杨建军, 孙嘉宝, . 部分排水条件下饱和黏土 渐近状态本构模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 485-491.
[3] 梁珂, 陈国兴, 刘抗, 王彦臻, . 饱和珊瑚砂最大动剪切模量的 循环加载衰退特性及预测模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 601-611.
[4] 王刚, 韦林邑, 魏星, 张建民, . 压实黏土三轴压缩变形过程中的渗透性变化规律[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 32-38.
[5] 周家作, 韦昌富, 魏厚振, 杨周洁, 李力昕, 李彦龙, 丁根荣, . 多功能水合物沉积物三轴试验系统的研制与应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 342-352.
[6] 陈祥胜, 李银平, 施锡林, 叶良良, 杨春和, . 地下盐穴储气库泄漏原因及防治措施研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 367-373.
[7] 刘红岩. 宏细观缺陷对岩体力学特性及边坡稳定影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 431-439.
[8] 王伟, 陈国庆, 郑水全, 张广泽, 王栋, . 考虑张拉-剪切渐进破坏的边坡矢量和法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 468-476.
[9] 窦锦钟, 邵雪莹, 廖晨聪, 陈锦剑, . 不同夯点布置形式下群夯加固效果研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 527-534.
[10] 介玉新, 张延亿, 杨光华, . 土石料湿化变形计算方法探讨[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 11-20.
[11] 邓华锋, 支永艳, 段玲玲, 潘 登, 李建林. 水−岩作用下砂岩力学特性及微细观结构损伤演化[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3447-3456.
[12] 大久保诚介, 汤 杨, 许江, 彭守建, 陈灿灿, 严召松, . 3D-DIC系统在岩石力学试验中的应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3263-3273.
[13] 毛小龙, 刘月田, 关文龙, 任兴南, 冯月丽, 丁祖鹏, . 一种适用于孔隙体积应变的有效应力方程[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3004-3010.
[14] 马秋峰, 秦跃平, 周天白, 杨小彬. 多孔隙岩石加卸载力学特性及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2673-2685.
[15] 张峰, 陈国兴, 吴琪, 周正龙. 波浪荷载下饱和粉土不排水动力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2695-2702.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 唐明明,王芝银,马兰平,曾志华,张之沛. 油气管道穿越黄土冲沟的管线设计参数研究[J]. , 2010, 31(4): 1314 -1318 .
[2] 张广明,刘 合,张 劲,吴恒安,王秀喜. 储层流固耦合的数学模型和非线性有限元方程[J]. , 2010, 31(5): 1657 -1662 .
[3] 徐 明,陈金锋,宋二祥. 陡坡寺中微风化料的大型三轴试验研究[J]. , 2010, 31(8): 2496 -2500 .
[4] 冉 龙,胡 琦. 粉砂地基深基坑渗透破坏研究[J]. , 2009, 30(1): 241 -245 .
[5] 魏 宁,李小春,王 燕,谷志孟. 城市垃圾填埋场甲烷资源量与利用前景[J]. , 2009, 30(6): 1687 -1692 .
[6] 牛文杰,叶为民,刘绍刚,禹海涛. 考虑饱和-非饱和渗流的土坡极限分析[J]. , 2009, 30(8): 2477 -2482 .
[7] 王可良,刘 玲,隋同波,徐运海, 胡廷正. 坝体岩基-橡胶粉改性混凝土现场抗剪(断)试验研究[J]. , 2011, 32(3): 753 -756 .
[8] 邓东平,李 亮,赵炼恒. 基于Janbu法的边坡整体稳定性滑动面搜索新方法[J]. , 2011, 32(3): 891 -898 .
[9] 吴 剑,冯少孔,李宏阶. 钻孔成像中结构面自动判读技术研究[J]. , 2011, 32(3): 951 -957 .
[10] 李建军,邵生俊,杨扶银,杨春鸣. 防渗墙粗粒土槽孔泥皮的抗渗性试验研究[J]. , 2012, 33(4): 1087 -1093 .