考虑三维形貌特征粗糙裂隙加卸载渗流规律研究     

孙可明  辛利伟  翟诚  张树翠  李天舒 《岩土力学》2016,37(Z2):161-166

裂隙岩体在天然地质因素和人工扰动作用下处于加卸载环境是普遍存在的,裂隙面的几何特征和加卸载环境对裂隙渗流特性的影响在实际工程中不可忽视。采用试验和数值模拟相结合的方法,利用热-流-固三场耦合渗流试验系统,开展了应力加卸载作用下不同粗糙度裂隙岩芯试件的渗透试验,自主开发程序将激光扫描裂隙面的三维形貌信息导入到ABAQUS软件,模拟应力作用下的粗糙裂隙渗流。试验和数值模拟一致表明,粗糙裂隙的宽度和渗透率都随载荷的增加而减小,随着载荷的增加,裂隙接触刚度增大,裂隙的宽度和渗透率对载荷变化的敏感性降低;由于点接触产生的塑性变形不可恢复,卸载阶段的裂隙宽度和渗透率增加幅度减小,且小于加载阶段同载荷条件下的宽度和渗透率;裂隙渗透率、宽度与粗糙度呈正相关关系,且粗糙度越大,接触应力分布越不均匀;裂隙内流场符合群岛流,粗糙度越大群岛流现象越明显。  相似文献   

冻土非线性断裂韧度的修正因子测试方法     

刘增利  李洪升  邢怀念  张小鹏 《岩土力学》2013,34(3):908-912

考虑冻土的非线性断裂力学特征,基于现有J积分测试方法,提出了一种新的冻土非线性断裂韧度的测试方法--修正因子法。在传统方法中J积分可以写成如下表达：J =Je +Jp,其中Je为J积分的线弹性分量,Jp为J积分的塑性分量。Je的计算相对简单;但计算Jp相对困难,原因是其中的参数Up难于确定。为了使计算简单,可将塑性分量改写为Jp =qJe,J积分则改写为J=(1+q)Je,q称为塑性修正因子。该方法通过循环加、卸载试验得到非线性载荷-位移曲线（P-Δ曲线）,并由载荷与位移的增量确定修正因子,在获得线弹性分量Je基础上,获得冻土非线性断裂韧度。采用该方法进行了冻土非线性断裂韧度测试,并将测试结果与相关文献结果进行比较,证明了该方法的合理性和有效性。  相似文献   

郯庐断裂带山东段深孔地应力测量及其现今活动性分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

张鹏  秦向辉  丰成君  孙炜锋  谭成轩 《岩土力学》2013,34(8):2329-2336

已有的地表调查和GPS位移测量、深部震源机制等研究结果表明,郯庐断裂山东段现今活动性表现为顺时针压扭性活动特征。为揭示郯庐（郯城－庐江）断裂带山东段地表和深部之间地壳浅表层日本大地震发生后的现今地应力状态和活动特征,在鲁东北部花岗岩地区开展了600 m的钻探工程与地应力测量工作。钻探岩芯编录初步揭示地壳浅表层岩体结构特征,随深度系统的地应力测量结果表明,现今水平主应力起主导作用,易于断层走滑作用发生,且现今最大水平主应力方向为近东西向,反映出郯庐断裂带山东段现今活动特征为压性兼右旋走滑,与地表和深部已有研究成果相吻合。研究成果为郯庐断裂带山东段现今活动性研究补充了新的资料。  相似文献   

危岩主控结构面变形破坏的扩展有限元法模拟分析     

郑安兴  罗先启  沈辉 《岩土力学》2013,34(8):2371-2377

危岩是三峡库区典型的地质灾害类型之一,主要分为坠落式危岩和倾倒式危岩两种失稳形式,危岩主控结构面受荷断裂扩展是其发育成灾的关键核心。将危岩主控结构面类比为宏观裂纹,运用扩展有限元方法（XFEM）,求解结构面扩展过程的移动非连续问题,探索在荷载作用下危岩主控结构面的断裂扩展行为,以重庆万州太白岩危岩为例,考虑岩石的抗拉强度、主控结构面的几何位置与倾角对危岩的变形破坏模式与稳定性的影响。结果表明,随着岩石抗拉强度的降低,危岩的稳定性程度降低;随着主控结构面倾角的减小,危岩的稳定性程度提高,同时结构面开裂路径也明显改变;危岩体两种失稳模式的破坏机制都为拉剪机制,相对于倾倒式危岩,同等条件下坠落式危岩的稳定性更差。  相似文献   

广东核电站地应力测量及其应用   总被引：3，自引：0，他引：3  

丰成君  陈群策  谭成轩  吴满路  秦向辉 《岩土力学》2013,34(6):1745-1752

基于广东省3个核电站厂址区的水压致裂地应力测量结果,获得了各核电站厂址区现今地应力场分布特征,结果表明,各核电站厂址区以水平应力为主导;大亚湾、阳江核电站水平应力值随深度增加而呈线性增大,台山核电站水平应力随深度线性增加不明显;大亚湾、阳江核电站厂址区最大水平主应力方向为NW-NWW,台山核电站为NNW。根据地应力测量结果、相关理论及判据分析认为,大亚湾核电站拟建隧洞长轴方向较不利于隧洞围岩的稳定,台山和阳江核电站拟建隧洞长轴方向利于围岩的稳定和维护;各核电站拟建隧洞横截面形状以水平长轴、垂向短轴且长、短轴比近似于各隧洞截面上侧压力系数的椭圆形为宜;各隧洞在埋深范围内开挖时均没有发生岩爆的可能性。最后,依据Byerlee滑动摩擦准则,探讨了核电站外围现今活动断层的稳定性。  相似文献   

基于P-CCNBD试样的岩石动态断裂韧度测试方法   总被引：2，自引：0，他引：2  

苟小平  杨井瑞  王启智 《岩土力学》2013,34(9):2449-2459

预裂的人字形切槽巴西圆盘(Pre-cracked chevron notched Brazilian disc,简称P-CCNBD)是将人字形切槽巴西圆盘(cracked chevron notched Brazilian disc,简称CCNBD)的切槽尖端再稍加切削制成直裂纹前沿的试样。利用霍普金森压杆对P-CCNBD砂岩试样进行径向冲击,完成I型动态断裂试验后再做数值分析得到岩石的动态断裂韧度。为了验证数值模拟的可靠性,先进行了无限平面中一条有限尺寸裂纹表面受冲击拉伸作用的动态有限元分析,结果表明,数值模拟的结果与Shi得到的结果非常吻合。将试验-数值法和他人的准静态法分别确定的砂岩的动态起裂韧度进行对比,两种方法得到的结果有一定的差异。采用试验-数值法,将比较成熟的直裂纹巴西圆盘(cracked straight-through Brazilian disc,简称CSTBD)和P-CCNBD两种试样测得的结果进行对比,两者吻合较好。得到的动态起裂韧度都有随着加载率的增加而增大的加载率效应。分析了准静态法的缺陷,认为试验-数值法得到的结果更为合理。  相似文献   

爆炸平面波作用下大跨度洞室稳定性模型试验研究     

徐景茂  顾金才  陈安敏  汪涛  张向阳 《岩土力学》2013,34(Z1):47-53

通过抗爆模型试验,研究了爆炸平面波作用下大跨度毛洞和锚喷衬砌支护洞室的受力变形和稳定状态。介绍了模型试验原理及方法,根据试验实测数据分析了洞室围岩的受力特征、洞壁的运动变形特征、洞室的破坏形态及承载能力等。研究表明：设计工况和超载工况下,锚喷衬砌支护洞室侧墙部位垂直应力、拱顶加速度正峰值、拱顶位移峰值及残余值、洞壁环向应变峰值均明显小于毛洞;超载试验后,毛洞破坏严重,丧失了承载能力,而锚喷衬砌支护洞室破坏明显轻微,承载能力可提高约60%。  相似文献   

鄂尔多斯盆地西南部镇泾油田延长组致密砂岩储层裂缝测井识别     

赵永刚  潘和平  李功强  骆淼 《现代地质》2013,27(4):934-940

低孔低渗致密砂岩储层的测井评价和开发难度较大,裂缝发育情况对这类储层的产能影响十分重要。为了利用常规测井资料实现致密砂岩储层裂缝发育情况的评价,基于井径、电阻率、密度、声波等常规测井曲线计算出8个裂缝指示参数,然后利用这8个参数构建了一个裂缝综合识别参数。该裂缝综合识别参数对裂缝的识别正确率更高。将这一套方法应用于鄂尔多斯盆地西南部镇泾油田延长组致密砂岩储层裂缝识别,对于所有样本,裂缝综合指标法识别正确率为81.4%以上。本研究给出的方法对于利用常规测井资料评价致密砂岩储层的裂缝发育情况和有效性提供了一种途径,对致密砂岩储层的勘探开发有一定的帮助。  相似文献   

断层相关裂缝定性识别：原理与应用     

李小刚  徐国强  戚志林  韩剑发  崔艳敏  谭先锋  张瀛  王佳  徐晌  吴仕虎  夏铭 《吉林大学学报(地球科学版)》2013,43(6):1779

介绍一种定性识别和预测断层相关裂缝的新方法-断面脱空法。该方法以断面脱空理论为基础,通过建立断面脱空空间与断层相关裂缝之间的置换模型,从而实现通过观察断层形迹开展地下断层相关裂缝的定性识别。以塔中Ⅰ号断裂带西侧中古3、塔中72两个井区下奥陶统良里塔格组（O₃l）为例,基于地震资料分别开展剖面和平面上的断层相关裂缝识别,并将预测结果与钻井、测井及地震属性分析获得的裂缝发育特征进行对比研究。结果表明:利用断面脱空原理预测结果与钻测井揭示结果基本一致,与根据均方根检测的裂缝平面分布对比,细节上有差异,但总体特征基本一致,表明利用断面脱空原理可以定性地对断层相关裂缝做出预测。断面脱空理论的提出不仅为定性评价地表、地下断层相关裂缝发育分布规律提供一种新思路,更为定量表征断层相关裂缝提供重要的理论依据。  相似文献   

煤层气井压裂裂缝导流能力实验   总被引：1，自引：1，他引：0  

郑浩然 《东北石油大学学报》2013,(2):107-111,11

为了研究煤岩压裂后裂缝导流能力的变化特征,进行煤层气井压裂裂缝导流能力实验,分别考虑裂缝闭合压力、时间、铺砂浓度、煤岩天然裂缝及煤岩性质对煤岩压裂裂缝导流能力的影响.结果表明:裂缝闭合压力是影响煤岩裂缝导流能力的重要因素;在一定闭合压力下,裂缝导流能力随着时间的推移而呈现下降的趋势;高铺砂浓度下的导流能力明显高于低铺砂浓度下的;煤岩中天然裂缝对导流能力的影响不容忽视;在较高闭合压力作用下,支撑剂的嵌入和煤粉的产生对质软的煤岩裂缝导流能力伤害更为严重.煤岩裂缝导流能力表现出与砂岩裂缝不同的一些特征,在煤层气开发中需要考虑煤岩裂缝的特性,从而获得较高导流能力的煤层气井压裂裂缝.  相似文献