涪陵地区井下页岩岩芯裂缝体密度与声学性质关系实验研究          下载免费PDF全文

伍宇明  兰恒星  高星  王伟  陈俊辉  郝召兵 《地球物理学报》2016,59(10):3891-3900

本研究对涪陵地区井下产气的龙马溪组页岩岩芯,采用三轴压机压裂制造裂缝,用工业CT扫描压裂前后岩芯,应用图像识别技术统计出裂缝体密度,又用超声脉冲透射法测定样品破裂前后裂缝方向上的纵波、单偏振方向与裂缝不同夹角的横波,来研究裂缝对页岩岩芯声学性质的影响.实验结果表明:压裂后样品的纵波速度略微降低,只有含较多内部裂隙的150#样品纵波速度减小幅度明显.压裂前后样品的纵波波形差别不大,纵波主频随裂缝体密度呈下降趋势,即压裂后纵波频谱主频向低频端移动.压裂前横波速度随自身与裂隙方位角变化而变化,与0°和180°相比,在45°和135°时略微减小,在90°时速度降低幅度最为明显并且发生相位反转.典型样品的横波主频随偏振方向与裂缝夹角的增大而逐渐向低频移动;压裂后,横波频谱杂乱,出现多处局部峰值,速度和主频较压裂前更低,平均横波波速随裂缝体密度呈明显减小趋势.平均纵横波速比随裂缝密度呈近线性增加,表明其与裂缝体密度有较强相关性.  相似文献   

基于断裂力学和有限元的碾压混凝土坝劈头裂缝扩展的应力计算研究     

毛海涛  ;王晓菊  ;张学林  ;姜海波 《地震学刊》2014,(6):764-770

混凝土坝的劈头裂缝属于断裂力学中描述的张开型（I型）裂缝。劈头裂缝应力计算中,强度因子KI和材料开裂韧度KIC是判断劈头裂缝扩展的关键参数。采用断裂力学的基本理论推导裂缝应力计算的基本公式,并借助有限元来确定强度因子和材料开裂韧度,对寒冷地区实际工程坝体裂缝进行计算,得出运行期4日型寒潮期和不同运行时段的温度裂缝长度和强度因子。通过对比发现,计算结果与大坝运行期不同工况裂缝的实际情况相符合,验证了方法的正确性。  相似文献   

Crack Coalescence in Molded Gypsum and Carrara Marble: Part 2—Microscopic Observations and Interpretation   总被引：9，自引：3，他引：6  

L. N. Y. Wong  H. H. Einstein 《Rock Mechanics and Rock Engineering》2009,42(3):513-545

Experimental uniaxial compression loading tests were conducted on molded gypsum and Carrara marble prismatic specimens to study the cracking and coalescence processes between pre-existing artificial flaws. The study showed that material had an influence on the cracking and coalescence processes (see the companion paper in this issue). As reported in the companion paper, one of the pronounced features as observed in the high-speed video recordings was the development of macroscopic white patches prior to the development of observable cracks in marble, but not in gypsum. This paper (part 2) deals with the microscopic aspects of the study. Specifically, the scanning electron microscope (SEM) and the environmental scanning electron microscope (ESEM) imaging techniques were used to study the microscopic development of white patches and their evolution into macroscopic tensile cracks and shear cracks in marble, and the microscopic initiation of hair-line tensile cracks and their evolution into macroscopic tensile cracks in gypsum. The microscopic imaging study in marble showed that the white patches were associated with extensive microcracking zones (process zones), while the extent of process zone development in gypsum was limited. The comparison of the macroscopic and microscopic results indicates that the different extent of microcracking zone development, related to the material textural properties, is a key factor leading to different macroscopic cracking behavior in gypsum and marble.

H. H. EinsteinEmail:

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基于3D-ILC球体45º三维双内裂纹复合断裂研究     

张珂  王海军  任然  汤雷  郁舒阳  刘鑫娜  顾浩 《岩土力学》2019,40(12):4731-4739

断裂力学是各领域基础科学,材料内裂纹相互作用是断裂力学的重要研究领域,但目前球体内裂纹相互作用研究成果较少。基于三维激光疲劳内裂纹（3D-ILC）技术,在对球体试样表面无任何损伤的情况下,制作三维平行纯内裂纹,开展45o倾角平行双内裂纹单轴压缩试验,对双内裂纹的裂纹扩展过程、应力双折射规律、断口特征、破坏形态、相互作用等多方面开展研究,进行含双内裂纹I-II-III型圆球断裂数值模拟,分析KⅠ、KⅡ、KⅢ分布规律,与试验相符。结果表明：（1）球体双内裂纹在单轴压缩下之间发生屏蔽作用,主裂纹面穿过两预制内裂纹;（2）翼型裂纹光滑区呈现I-II型裂纹断口特征,翼型裂纹侧面撕裂区呈现“矛状”III型裂纹特征;（3）基于M积分计算的KI、KII、KIII分析与基于断裂特征的I、II、III型裂纹类型分析一致。3D-ILC技术可用于球体内裂纹相互作用断裂试验研究,球体内裂纹试验与理论分析为脆性材料内裂纹扩展及相互作用研究提供试验与理论参考。  相似文献   

Simulation of morphological development of soil cracks in Yuanmou Dry-hot Valley region,Southwest China   总被引：2，自引：0，他引：2  

Donghong Xiong  Dongchun Yan  Yi Long  Xiaoning Lu  Jianning Han  Xueqin Han  Liangtao Shi 《中国地理科学(英文版)》2010,20(2):112-122

Soil cracking is an important process influencing water and solutes transport in the Yuanmou Dry-hot Valley region of Southwest China. Studying the morphological development of soil cracks helps to further reveal the close relationship between the soil cracking process and water movement in such semi-arid regions. Here we report regular changes on surface morphology of soil cracks with decreasing water in four different soils (Typ-Ustic Ferrisols,Ver-Ustic Ferrisols,Tru-Ustic Vertisols and Typ-Ustic Vertiso...  相似文献   

可控源音频大地电磁法在平阴县地质灾害调查中的应用效果   总被引：1，自引：0，他引：1  

宋希利  彭玉明  王仕昌 《山东国土资源》2010,26(7):13-16

可控源音频大地电磁新方法在济南市平阴县安城乡东凤凰村地裂缝调查中发挥了重要作用,物探成果异常明显,推测了与地裂缝形成有关的隐伏断层产状,分析了地裂缝成因,据野外实地调查和访问,物探推测成果符合事实。该法在地质灾害调查等工程物探领域值得推广应用。  相似文献   

台塬塬顶裂缝对黄土斜坡水文响应的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

武彩霞  戴福初  闵弘  涂新斌  邝国麟  周跃峰 《吉林大学学报(地球科学版)》2011,41(5):1512-1519

针对黑方台黄土滑坡,从现场灌溉试验监测数据和数值模拟分析着手,研究灌溉过程中台塬斜坡的水文响应以及对黄土斜坡稳定性的影响。结果表明：短期的灌溉并不能对地下水位形成有效的补给,但是却容易引起斜坡浅部范围内体积含水量增加,从而使得抗剪强度降低,最终在台缘顶部发生滑塌,台塬顶部裂缝的存在会使得浅部体积含水量增加速度加快,加速土体弱化,更易发生台塬顶部的滑塌;从长期灌溉模拟来看,裂缝的存在会加速地下水位的上升。从数据上论证了黄土斜坡受裂缝的影响特性,为研究黄土滑坡与地表水入渗的关系提供数据参考。此外,数值模拟与监测数据有很好的对应关系,用其模拟灌溉引起的斜坡水文响应是可行的。  相似文献   

不同温度后红砂岩力学性质及微观结构变化规律试验研究     

戎虎仁  白海波  王占盛 《岩土力学》2015,36(2):463-469

对20℃、70℃、140℃、200℃、300℃、400℃、600℃、800℃等8种不同温度后红砂岩的力学特性进行了试验研究,结合压汞、SEM扫描电镜微观试验分析不同温度后红砂岩孔隙结构变化及微裂纹产生规律,并对红砂岩的不同温度劣化微观机制作初步探讨。研究表明：（1）不同温度后红砂岩单轴抗压强度在300℃达到峰值为常温的1.4倍;红砂岩劣化阀值温度为600℃,单轴抗压强度降幅达32.5%;（2）不同温度后红砂岩产生的裂纹宽度绝对多数分布在0～0.01 μm区间内,该区间内各阶段裂缝的分布比值与单轴抗压强度呈较好的相关性;（3）沿晶和穿晶裂纹产生以及裂纹均质性变差是红砂岩劣化的主要影响因素。  相似文献   

含裂隙岩体单轴压缩裂纹扩展机制离散元分析     

蒋明镜  张宁  申志福  陈贺 《岩土力学》2015,36(11):3293-3300

将由室内试验总结得到的岩石微观胶结模型嵌入离散元软件,对Lac du Bonnet花岗岩石进行预制单裂隙单轴压缩试验DEM数值模拟,分析了压缩过程中裂隙试样中应力的分布,并与理论计算结果进行对比分析,同时对各种断裂判据中裂纹起裂角的预测值进行了适用性的对比分析。结果表明,离散元模拟试样破坏形态与试验结果相近;离散元分析得到的应力分布与理论解在定性上相似;当预制角度较小时,侧向应力都处于拉压状态;由于裂隙左右两端压应变的集中造成了裂隙上下面拉应变的产生,造成了裂隙周围特殊的应力分布;当裂隙角度较大时,应力集中现象已不明显,因而,理论值与试验值有偏差;在断裂判据中最大周应力准则和最大能量释放率准则得到的裂纹扩展角与室内试验与DEM结果中的数值较为吻合。  相似文献   

Early diagenetic deformation structures of the Furongian ribbon rocks in Shandong Province of China——A new perspective of the genesis of limestone conglomerates     

CHEN JiTao    HAN ZuoZhen  ZHANG XiaoLei  FAN AiPing & YANG RenChao College of Geological Science  Engineering  Sh  ong University of Science  Technology  Qingdao  China  School of Earth  Environmental Sciences  Seoul National University  Seoul -  South Korea 《中国科学:地球科学(英文版)》2010,(2)

Ribbon rocks are characterized by an alternation of millimeter-to centimeter-thick limestone and argillaceous deposits (marlstone or shale).The sedimentary processes and diagenetic characteristics of ribbon rocks might be critical to the formation of limestone conglomerates.According to detailed field measurement and laboratory analyses (thin section observation and XRD analysis),four types of ribbon rocks are classified,i.e.,limestone and marlstone couplet (L-M),limestone and shale couplet (L-S),thin-bedde...  相似文献