›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (8): 2389-2393.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

复杂应力路径下大理岩三轴渗透试验研究

王建秀1,2,胡力绳1,2,叶 冲1,2,唐益群1,2,杨 坪1,2   

  1. 1 同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室, 上海,200092; 2.同济大学 地下建筑与工程系, 上海,200092
  • 收稿日期:2009-03-04 出版日期:2010-08-10 发布日期:2010-08-30
  • 作者简介:王建秀,男,1971年生,博士,副教授。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金雅砻江水电联合研究基金(No. 50579097);上海市人才发展资金(2007年度);国家重点基础研究发展973计划(No. 2006CB403200)。

Triaxial permeability test of marble under complex stress path

WANG Jian-xiu 1,2, HU Li-sheng 1,2, YE Chong 1,2, TANG Yi-qun 1,2, YANG Ping 1,2   

  1. 1. Key Laboratory of Geotechnical and Underground Engineering of Ministry of Education, Tongji University, Shanghai phases; 200092, China; 2. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China
  • Received:2009-03-04 Online:2010-08-10 Published:2010-08-30

摘要:

在隧道施工过程中,围岩的应力条件非常复杂,研究复杂应力路径下围岩渗透性能的变化规律对在高水压地区修建隧道具有重要意义。以锦屏水电枢纽二级电站交通辅助洞大理岩为研究对象,进行了常规三轴渗透试验与控制轴向应变(简称应变 )、围压先升后降的三轴渗透试验,探讨了轴压与围压之差的绝对值 (简称应力差)与渗透率的关系。试验结果表明: (1)常规渗透试验大理岩渗透率的变化过程有3个重要的特征点:渗透率最低点、渗透率峰值点以及渗透率稳定点;(2)大理岩的渗透率随着应力差的增大而减小,两者呈负指数关系;(3)对某一固定的应力差,升围压阶段测得的渗透率大于降围压阶段测得的渗透率;(4)对任何试验岩样总存在一阈值,当应力差小于该值时,应力差的改变对渗透率有显著影响;(5)应力差减小过程中岩样渗透率的“恢复能力”随着岩样轴向应变的增大而逐渐减弱。

关键词: 大理岩, 复杂应力路径, 三轴渗透试验, 渗透率

Abstract:

The stress condition of surrounding rock is very complicate under different construction phases and it is important to study the permeability of rock under the complex stress path. In order to study the relation between stress and permeability of marble, triaxial permeability test under general and loading-unloading of confining pressure on the basis of constant axial strain, (which is called strain in the following text) are carried out. Based on triaxial permeability test results, some conclusions can be drawn as follows. (1) In the general triaxial permeability test, the characteristics of permeability-strain curve of marble has three significant phases: the lowest permeability, the highest permeability and the stable permeability. (2) The permeability of marble decreases with the increase of (the absolute value of axial stress minus confining stress), following the law of exponential decay; (3) For the same value of , permeability of marble during the loading of confining stress phase is greater than it in the unloading of confining stress phase; (4) The variation of will influence the permeability of marble significantly when it decreases to a certain degree. (5) The permeability of marble will increase when decreases; and the recovery capability of permeability of marble will reduce with the increase of axial strain.

Key words: marble, complex stress path, triaxial permeability test, permeability

中图分类号: 

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[1] 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.
[2] 杨福见, 胡大伟, 田振保, 周辉, 卢景景, 罗宇杰, 桂树强, . 高静水压力压实作用下疏松砂岩渗透 特性演化及其机制[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 67-77.
[3] 丁长栋, 张杨, 杨向同, 胡大伟, 周辉, 卢景景, . 致密砂岩高围压和高孔隙水压下渗透率 演化规律及微观机制[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3300-3308.
[4] 王辰霖, 张小东, 杜志刚, . 循环加卸载作用下预制裂隙煤样渗透性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2140-2153.
[5] 刘 健, 陈 亮, 王春萍, 马利科, 王 驹. 一种非稳态气体渗流条件下岩石渗透特性 参数计算方法及应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1721-1730.
[6] 丛 怡, 丛 宇, 张黎明, 贾乐鑫, 王在泉, . 大理岩加、卸荷破坏过程的三维颗粒流模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1179-1186.
[7] 李 军, 张 杨, 胡大伟, 周 辉, 卢景景, 吕 涛, 史林肯, . 花岗岩三轴循环加卸载条件下的气体渗透率[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 693-700.
[8] 东振, 申瑞臣, 薛华庆, 陈艳鹏, 陈姗姗, 孙粉锦, 张福东, 刘人和, 彭涌, . 考虑滑脱效应的低阶煤动态渗透率预测新模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4270-4278.
[9] 荣腾龙, 周宏伟, 王路军, 任伟光, 王子辉, 苏腾, . 采掘扰动与温度耦合影响下工作面 前方煤体渗透率模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4289-4298.
[10] 李玉丹,董平川,周大伟,吴子森,汪 洋,曹 耐. 页岩气藏微裂缝表观渗透率动态模型研究[J]. , 2018, 39(S1): 42-50.
[11] 曾严谨,荣 冠,彭 俊,沙 松, . 高温循环作用后大理岩裂纹扩展试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 220-226.
[12] 王 伟,方志明,李小春, . 沁水盆地煤样静水压力下渗透率实验及模型分析[J]. , 2018, 39(S1): 251-257.
[13] 冯上鑫,柴军瑞,许增光,覃 源,陈 玺. 基于核磁共振技术研究渗流作用下土石混体细观结构的变化[J]. , 2018, 39(8): 2886-2894.
[14] 陈 敦,马 巍,王大雁,穆彦虎,雷乐乐,王永涛,周志伟,蔡 聪, . 定向剪切应力路径下冻结黏土变形特性试验[J]. , 2018, 39(7): 2483-2490.
[15] 刘 超,张东明,尚德磊,赵宏刚,宋真龙,俞 欢, . 峰后围压卸载对原煤变形和渗透特性的影响[J]. , 2018, 39(6): 2017-2024.
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[1] 刘 晓,唐辉明,刘 瑜. 基于集对分析和模糊马尔可夫链的滑坡变形预测新方法研究[J]. , 2009, 30(11): 3399 -3405 .
[2] 胡大伟,周 辉,谢守益,张 凯,邵建富,冯夏庭. 大理岩破坏阶段Biot系数研究[J]. , 2009, 30(12): 3727 -3732 .
[3] 师旭超,韩 阳. 卸荷作用下软黏土回弹吸水试验研究[J]. , 2010, 31(3): 732 -736 .
[4] 魏 纲,郭志威,魏新江,陈伟军. 软土隧道盾构出洞灾害的渗流应力耦合分析[J]. , 2010, 31(S1): 383 -387 .
[5] 朱建明,彭新坡,姚仰平,徐金海. SMP准则在计算煤柱极限强度中的应用[J]. , 2010, 31(9): 2987 -2990 .
[6] 原喜忠,李 宁,赵秀云,杨银涛. 东北多年冻土地区地基承载力对气候变化敏感性分析[J]. , 2010, 31(10): 3265 -3272 .
[7] 白 冰,李小春,石 露,唐礼忠. 弹塑性应力-应变曲线的斜率恒等式及其验证和应用[J]. , 2010, 31(12): 3789 -3792 .
[8] 李占海,朱万成,冯夏庭,李绍军,周 辉,陈炳瑞. 侧压力系数对马蹄形隧道损伤破坏的影响研究[J]. , 2010, 31(S2): 434 -441 .
[9] 刘汉龙,王新泉,陈永辉,陆见华. Y型沉管灌注桩加筋路堤力学性状试验研究[J]. , 2009, 30(2): 297 -304 .
[10] 侯公羽,牛晓松. 基于Levy-Mises本构关系及D-P屈服准则的轴对称圆巷理想弹塑性解[J]. , 2009, 30(6): 1555 -1562 .