›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (6): 1591-1597.doi: 10.16285/j.rsm.2015.06.009
王传洋1,杨春和1, 2,衡 帅1,冒海军1
WANG Chuan-yang1,YANG Chun-he1, 2,HENG Shuai1,MAO Hai-jun1
摘要: 裂缝的演化与空间展布规律是影响泥岩盖层密闭效果的关键因素。为研究泥岩失稳破坏过程中裂纹的萌生、扩展和汇集贯通等演化规律,针对龙马溪组泥岩进行了单轴压缩下的同步CT扫描试验,通过裂纹面积的变化特征及裂纹结构的分形特性,探讨了不同加载水平下裂纹的演化规律,从细观尺度揭示了泥岩裂纹演化与宏观变形特性的关系。研究结果表明:泥岩CT图像灰度频率及裂纹面积的变化均可反映裂纹的演化特征。荷载水平(即当前荷载与峰值荷载之比)为0~20%时,裂纹面积迅速增加,裂纹开始萌生,但由于受到闭合效应的抑制,相对并不活跃;荷载水平(当前荷载与峰值荷载之比)为20%~65%时,裂纹面积变化不大,裂纹萌生效应和闭合效应同时进行,且作用大致相抵,泥岩进入稳定承压阶段;荷载水平为65%~85%时,裂纹面积陡然增加,裂纹进入扩展及汇集贯通阶段,而荷载水平为65%时的突然跳跃,表明裂纹从萌生闭合到扩展过渡具有突发性和瞬时性。随着荷载的继续增加,泥岩内部结构呈复杂化、混乱化的变化趋势,且裂纹从外向内逐渐贯通。裂纹分形维数呈现的增长―下降―再增长―再下降的波状变化规律,是裂纹萌生、闭合、扩展和归并等相互转化的结果。
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[1] | 彭家奕, 张家发, 沈振中, 叶加兵, . 颗粒形状对粗粒土孔隙特征和渗透性的影响[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 592-600. |
[2] | 孙红, 宋春雨, 滕慕薇, 葛修润. 加荷条件下软黏土的孔隙演化特征[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 141-146. |
[3] | 赵国彦, 李振阳, 吴浩, 王恩杰, 刘雷磊. 含非贯通裂隙砂岩的动力破坏特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 73-81. |
[4] | 杜长城, 祝艳波, 苗帅升, 高明明, 祝俊华, 赵法锁. 三趾马红土失水收缩裂缝演化规律研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3019-3027. |
[5] | 付宏渊, 刘 杰, 曾 铃, 卞汉兵, 史振宁, . 考虑荷载与浸水条件的预崩解炭质泥岩 变形与强度试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1273-1280. |
[6] | 张小燕, 蔡燕燕, 周浩燃, 杨 洋, 李玉龙, . 珊瑚砂大剪切应变下的剪切特性和分形维数[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 610-615. |
[7] | 蔡正银, 朱 洵, 黄英豪, 张 晨. 冻融过程对膨胀土裂隙演化特征的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4555-4563. |
[8] | 李静, 孔祥超, 宋明水, 汪勇, 王昊, 刘旭亮, . 储层岩石微观孔隙结构对岩石力学特性 及裂缝扩展影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4149-4156. |
[9] | 肖晓春, 樊玉峰, 吴迪, 丁鑫, 王磊, 赵宝友, . 组合煤岩破坏过程能量耗散特征及冲击危险评价[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4203-4212. |
[10] | 王本鑫, 金爱兵, 赵怡晴, 王贺, 孙浩, 刘佳伟, 魏余栋, . 基于CT扫描的含非贯通节理3D打印试件 破裂规律试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3920-3927. |
[11] | 曾 寅, 刘建锋, 周志威, 吴 池, 李志成, . 盐岩单轴蠕变声发射特征及损伤演化研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 207-215. |
[12] | 伍天华, 周 喻, 王 莉, 孙金海, 赵 欢, 孙 铮, . 单轴压缩条件下岩石孔-隙相互作用机制细观研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 463-472. |
[13] | 张 玉,王亚玲,俞 缙,张晓东,栾雅琳,. 深层膏质泥岩蠕变特性及非线性蠕变模型研究[J]. , 2018, 39(S1): 105-112. |
[14] | 向 高,刘建锋,李天一,徐杨梦迪,邓朝福,吴 池,. 基于声发射的盐岩变形破坏过程的分形与损伤特征研究[J]. , 2018, 39(8): 2905-2912. |
[15] | 叶万军,李长清,杨更社,刘忠祥,彭瑞奇. 冻融环境下黄土体结构损伤的尺度效应[J]. , 2018, 39(7): 2336-2343. |
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