碎屑砂岩三轴压缩下强度和变形特性试验研究

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• 责任者：张玉^c中国石油大学(华东)^d1985^e博士^f讲师 ; 徐卫亚^c河海大学岩土工程科学研究所 ; 赵海斌^c中国水电顾问集团中南勘测设计研究院水能资源利用关键技术湖南省省重点实验室 ; 王伟 ; 梅松华
• 刊名：岩土力学
• 出版年：2014
• 卷期：35^b3总230
• 页码：666～674
• 索书号：P478.06/357
• 图表：^c表7参22插图
• 文摘期号：2014/08

摘要

基于碎屑岩组织结构疏松、含水率较高、物理力学性能较差、呈孔隙式胶结接触等特点，对碎屑砂岩首先开展了物理特性试验分析，认为其微、细观结构复杂、内部破坏严重，矿物成分为石英、长石、绢云母等，化学成分以SiO₂为主，属微透水、小孔隙率砂岩，且渗水化学侵蚀并不显著。其次，开展了静水压力、单轴压缩和三轴压缩试验，研究了碎屑砂岩的强度和变形破坏特性。最后，初步探索了物理特性与强度变形特性的关系。结果表明，静水压力为2.6 MPa时，岩样内部微缺陷压密完成；单轴压缩曲线呈明显6阶段特征，峰值应力达0.98 MPa，属脆‐延性破坏；三轴压缩条件下，岩样呈压缩为主的延性扩容破坏，轴向压缩和环向体积扩容达6%和4%；曲线无明显破坏荷载，呈现非线性、塑性硬化、存在屈服平台和体积由压缩向扩容过渡等特性。且体积扩容破损应力与屈服应力基本相同，扩容转折点随围压增加而增大，围压可增强岩样抵抗变形破坏的能力。试验结果旨在为岩石工程稳定分析及本构模型构建提供可靠的依据。