层状含水页岩蠕变特性试验研究     

唐建新  腾俊洋  张闯  刘姝 《岩土力学》2018,39(Z1):33-41

为分析层理和水对页岩的蠕变特性影响,室内制取0°、30°、60°、90°和不含层理5种页岩,每种层理页岩均处理成干燥、自然、不饱水、饱水4种含水状态,对其进行单轴压缩下的蠕变试验。试验结果表明,（1）层理角度和含水率对页岩的蠕变特性均有较大影响。同一含水率下随层理角度的增大,页岩的初始瞬时弹性呈指数式减小,瞬时弹性模量成指数式增加。相同层理角度下,随含水率升高,页岩的初始瞬时弹性应变线性增长,瞬时弹性模量线性下降;（2）采用含有弹性元件、黏性元件及开尔文体的“伯格斯”蠕变模型对页岩的蠕变过程进行描述,并对模型的参数进行了反演和验证,表明该模型能够较好地反映页岩的蠕变特征。根据试验所得层理和水对页岩蠕变变形的影响规律,通过瞬时弹性模量和黏性系数与层理角度和含水率的拟合关系,将蠕变模型中的瞬时弹性模量和黏性系数替换为层理倾角和含水率的函数,构建了能够反映页岩层理和含水率的蠕变模型。  相似文献   

基于三维地应力测量的岩爆预测问题研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

王斌  李夕兵  马春德  林业  李志国 《岩土力学》2011,32(3):849-854

岩爆预测中常用的动态指标切向应力σθ是与初始地应力场密切联系的。根据开阳磷矿实测三维地应力值和该矿多层岩体赋存的特点,分析了洞室围岩岩性、空间巷道、倾斜层理等因素对σθ的影响。开阳磷三维地应力测试成果表明,埋深浅的砂岩比埋深大的红页岩的垂直地应力值要大近3倍,提出了考虑测点岩性的地应力场区域应用观点和考虑巷道轴向空间性的三维地应力空间分解方法。按上述方法,通过数值模拟研究发现,考虑倾斜层理时发生岩爆的位置主要在右帮底部。这与马路坪矿现场观测的破坏结果较吻合。区域空间分解法的岩爆预测结果比线性拟合回归法更接近实际。  相似文献   

考虑突变理论的顺层岩质边坡失稳研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

夏开宗  刘秀敏  陈从新  宋娅芬  欧哲  龙毅 《岩土力学》2015,36(2):477-486

应用突变理论,以顺层岩质边坡为例,考虑地下水对滑面带介质的应变和水致弱化性质,以及地下水对边坡后缘张裂缝的水力效应,构建了边坡的尖点突变模型,分析了顺层岩质边坡失稳的力学机制：边坡失稳过程主要是内部因素和外部因素共同作用的结果,内部因素主要是地下水通过物理化学作用软化了滑面带岩体,使滑面带岩体刚度比降低,在边坡失稳的过程中起主导的定性作用;外部因素主要是指边坡后缘张裂隙的静水压力,不仅使得边坡的滑动势能增加,还对边坡造成一种扰动的作用,加速滑坡的启动。在突变分析的基础上,推导了边坡后缘张裂缝临界充水高度和临界降水强度的关系式,建立了边坡滑移破坏的水力判据;给出了边坡岩体在渐进软化过程中的位移变化规律,剪切位移并非均匀增长,而是呈现出阶梯状跳跃式上升。同时,进行了室内物理模型试验（当刚度比 ）,在一定程度上验证了考虑突变理论来分析顺层岩质边坡失稳的力学机制和边坡岩体在渐进软化过程中位移变化规律的合理性。并提出了此种类型边坡的处治技术与优化方法建议。  相似文献   

页岩储层体积压裂裂缝扩展机制研究     

潘林华  程礼军  张士诚  郭天魁  柳凯誉 《岩土力学》2015,36(1):205-211

页岩储层天然裂缝、水平层理发育,水力压裂过程中可能形成复杂的体积裂缝。针对页岩储层体积裂缝扩展问题,基于流-固耦合基本方程和损伤力学原理,建立了页岩储层水力压裂体积裂缝扩展的三维有限元模型。将数值模型的模拟结果与页岩储层裂缝扩展室内试验结果进行对比,二者吻合较好,从而证明了数值模型的可靠性。通过一系列数值模拟发现：（1）水力压裂过程中水平层理可能张开,形成水平缝,水平与垂直缝相互交错,形成复杂的体积裂缝网络;（2）水平主应力差增大,体积裂缝的分布长度（水平最大主应力方向压裂裂缝的展布距离）增加、分布宽度（水平最小主应力方向压裂裂缝的展布距离）减小,体积裂缝的长宽比增加;（3）压裂施工排量增大,体积裂缝的分布长度减小、宽度增加,压裂裂缝的长宽比降低;（4）天然裂缝的残余抗张强度增大,体积裂缝分布宽度减小、分布长度增加,体积裂缝的长宽比增加。研究成果可以为国内的页岩气的压裂设计和施工提供一定的参考和借鉴。  相似文献   

考虑层间错动的顺层岩质边坡稳定性分析   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

王根龙  伍法权  蔡晓光 《水文地质工程地质》2010,37(2):55-58

渝怀线DK385+470～DK385+700段为典型的顺层岩质边坡,当采用滑面为直线型的刚体极限平衡法进行分析计算时,由于无法考虑滑体内的层间错动对边坡稳定性的影响,直接导致稳定系数计算结果偏大。根据极限分析上限法原理,结合工程实例,提出了考虑层间错动的顺层岩质边坡极限分析上限法,并推导了这种方法的稳定系数计算公式。该方法可以将层间错动产生的内能耗散计入到虚功率方程中,因而可以考虑层间错动对边坡稳定性的影响。以渝怀线典型顺层岩质边坡为例,采用刚体极限平衡法和极限分析上限法分别进行了稳定性分析计算,结果两种方法却得出了截然相反的结论。  相似文献   

On the structural age of the Rhoscolyn antiform,Anglesey, North Wales     

Hossein Hassani  Stephen J. Covey‐Crump  Ernest H. Rutter 《Geological Journal》2004,39(2):141-156

In the Rhoscolyn area of Anglesey, the late Precambrian interbedded psammites and pelites of the Monian Supergroup are folded into a kilometre‐scale antiform, plunging about 25°NE and with an axial surface dipping about 40°NW. Numerous folds of up to a few tens of metres in wavelength are present on both limbs of this antiform. These smaller‐scale folds also plunge about 25°NE but clearly belong to two separate episodes of folding, and it has become a matter of longstanding controversy as to whether the larger antiform belongs to the first or second of these episodes. Close examination of the cleavage/bedding asymmetries from all the lithologies, however, shows that the large antiform is a second‐generation structure, and that on the gently dipping northwest limb, the sense of cleavage/bedding asymmetry of the earlier cleavage in the psammitic units has been almost uniformly and homogeneously reversed (so that it appears to be axial planar to the antiform), while in the pelitic units the sense of cleavage/bedding asymmetry of the earlier cleavage has been preserved. Many of the small‐scale complexities of the observed cleavage/bedding relationships may be explained by appealing to differences in the timing of the formation of buckling instabilities relative to this reorientation of the early cleavage in the psammites during the second deformation. A first‐order analysis of the finite strains from around the large‐scale antiform shows that the orientation of the first cleavage prior to the second deformation was steeply dipping to the southeast. The second deformation correlates with the southeast‐verging Caledonian deformation affecting the Monian and Ordovician units elsewhere in northwest Anglesey, while the northwest‐verging first deformation event, which is not present in the Ordovician rocks, must have occurred before they were deposited. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Possible evidence for underlying non‐linear dynamics in steep‐faced glaciodeltaic progradational ­successions     

Andrew Richards  Peter Phipps  Neil Lucas 《地球表面变化过程与地形》2000,25(11):1181-1200

Steep‐faced glaciodeltaic progradational successions are often studied in order to reconstruct the behaviour of the glacial feeder system, or changes in the sediment sink. This paper analyses the magnitude and frequency of depositional events associated with steep‐faced glacier‐fed progradational successions recorded in Scandinavia and Ireland. The successions exhibit depositional patterns that may be interpreted as a function of underlying non‐linear dynamics. A number of the sequences display fractal scaling in the frequency and thickness of foreset units. Other successions demonstrate chaotic patterns and strong relationships between delta‐front angle and bed thicknesses, suggesting that the progradation of such sequences is self‐organized, and to an extent occurs independently of forcing by the feeder system that provides sediment to the delta front. These patterns of sedimentation appear to be a function of the steepness of the delta front and/or the textural characteristics of the sediment. This paper provides further evidence for the simultaneous presence of order and chaos in Earth surface processes and calls into question the extent to which palaeoenvironmental reconstructions may be made from steep‐faced progradational successions. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

黄河三角洲变形层理的研究   总被引：7，自引：2，他引：5  

钟建华  马在平 《沉积学报》1998,16(1):45-49

黄河三角洲发育了非常丰富的变形层理,规模不一,类型多样,成因复杂,概括起来有下列几种:泄水变形层理、重力滑动变形层理、流水牵引变形层理、沙波滑移变形层理、生物扰动变形层理、波浪改造变形层理及滑塌变形层理七种。其中以泄水变形层理和流水牵引变形层理最为常见和典型。泄水变形层理上表面往往有一乳头状或脊状的突起,有时中心有一泄水孔,与上下部层理呈突变接触。流水牵引变形层理具有五个特点:（1）变形层理之上经常可以见到没有层理或具平行层理的细泥砾（砂）层,或者逆行沙波、逆行爬升层理,显示了变形层理之上有高速水流作用;（2）有时可以看到褶曲状变形层理轴面向下游倾倒,但常常无规律可寻;（3）与上覆层理多为突变接触,与下伏层理突变或渐变接触,取决于变形强烈程度;（4）大部分变形强列,呈包卷状,囊状或管状;（5）分布稳定,有时可见多级组合产出。  相似文献   

准噶尔盆地西北缘辫状河沉积模式探讨--以七区下侏罗统八道湾组辫状河沉积为例   总被引：1，自引：0，他引：1  

汪彦  彭军  赵冉 《沉积学报》2012,30(2):264-273

准噶尔盆地西北缘下侏罗统下部地层主要发育辫状河沉积。以新疆油田七区下侏罗统八道湾组为例,以岩芯观察为基础,综合利用薄片鉴定、分析化验以及测井解释等资料,分析认为该区辫状河的沉积鉴别标志为:岩石类型比较单一;岩石成分复杂,成熟度较低,局部常见富集成层的碳屑;沉积构造丰富,具有“二元结构”;砂体具有“泛连通体”结构等。在此基础上,进一步从颜色、岩性、粒度、沉积构造和测井曲线特征等方面剖析了河床滞留、心滩和泛滥平原等微相的沉积特征,并结合沉积微相的空间分布规律,探讨了研究区的辫状河沉积模式。该研究成果对油田的滚动勘探和开发调整都具有重要意义。  相似文献   

辽东半岛南部印支造山旋回早期的顺层滑脱构造   总被引：3，自引：0，他引：3  

陈荣度  李显东  杨雅君  战丽华  单学东  张福生 《国土资源》1999,(3)

辽东半岛南部发育于太古宙基底与青白口系盖层邻接部位的大型韧性剪切带与盖层内顺层固态流变形成的构造群体，是印支造山旋回开始时，在主要来自太平洋方面的构造力驱动下，以盖层与基底的不整合面为主滑脱面发生自东向西近水平多层系顺层剪切滑脱的产物， 称顺层滑脱构造。大范围的顺层滑脱未引起大规模的褶皱—逆冲推覆；同时，主滑脱面也不同于伸展拆离断层。顺层滑脱构造形成后先后被南北向（Ｔ３ —Ｊ１） 和东西向（Ｊ２ —Ｊ３） 等褶皱断裂系叠加改造；基底在晚白垩世的断块运动中大幅度抬升。顺层滑脱构造应该是长期沉降的沉积盆地在进入造山旋回时（ 主褶皱前） 可能出现的构造型式。  相似文献