不同孔隙水压条件下完整砂岩剪切力学特性试验研究

作者：彭守建; 谭虎; 许江; 刘义鑫; 吴善康; 瞿佳美

来源：岩石力学与工程学报, 2017, 36(S1): 3131-3139.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2016.0415

• 岩石力学
• 砂岩
• 剪切强度
• 孔隙水压
• 剪切断裂面
• 统计参数

利用自主研发的煤岩剪切–渗流耦合试验装置,开展法向应力为2.0 MPa,孔隙水压分别为1.0,2.0和3.0 MPa条件下砂岩剪切破坏试验,同时利用三维立体扫描仪对剪切断裂面进行扫描,运用Matlab软件编写统计参数计算程序,分析不同孔隙水压下的剪切断裂面特征。研究结果表明:(1)孔隙水压对砂岩剪切力学特性具有"软化"效应,孔隙水压越高,砂岩的抗剪强度越低,峰值剪切变形量与峰值法向变形量均越小;(2)孔隙水压越高,试件剪切断裂面各点相对基准剪切面垂直距离的均方根偏差Sq、粗糙度指数Sr以及表面裂纹分形维数Dr等均越小,表明随孔隙水压增大,剪切断裂面粗糙程度降低;(3)通过剪切断裂面裂纹扩展分析发现,在不同孔隙水压条件下的剪切试验过程中,试件表面裂纹的扩展只能反映靠近该表面很小范围的内部裂纹扩展情况,不能等同试件剪切断裂面裂纹的扩展路径。

• 单位
  重庆大学; 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室; 中煤科工集团重庆研究院有限公司