岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (S1): 12-26.doi: 10.16285/j.rsm.2022.0670
张培森1, 2,许大强1, 2,李腾辉3,胡昕4,赵成业1, 2,侯季群1, 2,牛辉1, 2
ZHANG Pei-sen1, 2, XU Da-qiang1, 2, LI Teng-hui3, HU Xin4, ZHAO Cheng-ye1, 2, HOU Ji-qun1, 2, NIU Hui1, 2
摘要: 为探究裂隙砂岩注浆前后渗流特性及注浆后力学特性变化规律,利用Rock Top多场耦合试验仪在不同围压下以0.02 mm/min的恒定速率对砂岩进行三轴压缩试验得到裂隙砂岩并进行渗流试验,进而采用自主研制的注浆加固系统对裂隙砂岩进行注浆加固,再利用Rock Top多场耦合试验仪对注浆后的裂隙砂岩在不同围压下进行三轴压缩渗流试验。结果表明:(1)裂隙砂岩注浆后的渗透率相对于注浆前显著降低,下降幅度在24.26%~96.55%之间,但均大于原岩渗透率;(2)裂隙砂岩注浆前、后的渗透率随静水压等梯度增加呈现出不同的阶段性变化规律,并且当静水压达40 MPa及以上时,5 MPa以内的渗透压差对渗透率影响较小,渗透率曲线趋于水平;(3)裂隙砂岩注浆后仅在10 MPa围压下表现出同原岩类似的脆性破坏特征,在20~60 MPa围压下则失去了原岩的脆性破坏特征,表现出很强的延性破坏,并在峰后出现塑性流动现象;(4)裂隙砂岩注浆后的峰值强度、峰值应变皆随围压的增大而增大,并呈现出满足二次函数关系的非线性变化特征,其峰值强度介于原岩峰值强度的44%~59%之间;(5)裂隙砂岩注浆后的破坏形式以滑移剪切破坏为主,低围压下会伴随有新破坏形式产生,随着围压增大,破坏程度减弱;(6)岩-浆界面电镜扫描试验表明,钙矾石与C-S-H(水化硅酸钙)凝胶相互搭接形成了稳定的水化产物,从而提升了岩石承载力。
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