巴东组泥岩水作用的特征强度及其能量演化规律研究

作     者：柳万里 晏鄂川 戴航 杜毅 肖炜波 赵松 LIU Wanli;YAN Echuan;DAI Hang;DU Yi;XIAO Weibo;ZHAO Song

作者机构：中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2020年第39卷第2期

页      面：311-326页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41672313 41702378 41807240) 

主　　题：岩石力学 巴东组 水作用 特征强度 能量演化 细观力学机制 

摘      要：为探讨饱水作用对巴东组泥岩的强度参数与变形特性及其能量演化的影响规律,进而建立力学特性、能量演化以及微裂纹发育三者间的内在联系,首先开展天然与饱和状态下泥岩的单轴压缩试验,采用应变曲线法确定特征强度,定量比较分析泥岩特征强度的劣化规律和能量参数的数值差异,深入挖掘泥岩水岩作用过程中的能量转化特征,据此给出泥岩饱水软化机制的能量解释。试验发现饱水作用对泥岩力学特性的影响表现为特征强度降低、脆性变形减弱、塑性变形增强、各变形段差异明显,对泥岩能量演化的影响表现为饱水后岩石吸能与释能性质减弱、耗能性质增强、各段的能量分配规律不同。随后,基于试验数据依托颗粒流软件虚拟实现同等条件下的数值试验,分析模拟试样微裂纹发育特征与能量演化的相互影响和相互作用,揭示泥岩能量演化的微细观机制。结果表明颗粒流理论在从细观力学角度解释岩石损伤破坏机制方面具有优越性,为岩石非均质特性的微细观研究提供了新的手段。