含杂质盐岩三轴蠕变特性试验研究.doc

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1、含杂质盐岩三轴蠕变特性试验研究吴池1,刘建锋1*,周志威2,徐慧宁1,吴斐3,卓越4,王璐1(1.四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院,四川成都610065;2.四川凉山水洛河电力开发有限公司,四川成都610000;3.重庆大学资源及环境科学学院,重庆400030;4.四川省水利水电勘测设计研究院,四川成都610072)摘要:针对杂质盐岩蠕变力学特性问题,利用四川大学大型程控流变仪,对两种不同杂质盐岩进行了分级加载下的三轴蠕变试验。试验结果表明:围压和杂质含量不同,盐岩破坏形态以及力学参数均有差异。围压小于临界围压,盐岩呈剪切破坏,围压大于临界围压,盐岩呈大变形鼓状破坏

2、;围压和杂质含量一定,岩盐稳态速率随偏应力增加呈指数增长;偏应力和杂质含量一定,蠕变速率随围压增大而降低,长期强度有所增大;偏应力和围压一定,低杂质(ω=2.1%)盐岩稳态蠕变速率高于高杂质(ω=46.8%)盐岩。体积变形经历了压密期-平静期-扩容期三个阶段,高杂质盐岩体积应变低于低杂质盐岩。将不溶物杂质含量与应力敏感性常数n的关系同分数阶蠕变本构方程进行耦合,建立了耦合杂质的盐岩分数阶非定常蠕变模型,将理论模型与试验数据对比分析证实了该模型的合理性。关键词:三轴;蠕变;杂质;盐岩;体积变形;分数阶本构模型Studyoncreeppropertiesofsaltrockwithimpurit

3、iesduringtriaxialcreeptestWUChi1,LIUJianfeng1*,ZHOUZhiwei2,XUHuining1,WUFei3,ZHUOYue4,WANGLu1(StatekeyLabofHydraulicandMountainRiverEngineer,CollegeofWaterResourceandHydropower,SichuanUniversity.,Chengdu610065,China;SichuanLiangshanShuiluoheElectricPowerDevelopmentCo.Ltd.,Chengdu610000,China;Colleg

4、eofResourceandEnvironmentalScience,ChongqingUniversity,Chongqing400030,China;SichuanInstituteofWaterResourcesandHydroelectricExplorationDesignandResearch,Chengdu610072,China)Abstract:Inordertostudycreepcharacteristicsofsaltrockwithimpurities,thetriaxialloadingtestsabouttwosaltrockwithdifferentimpur

5、itycontentwerecarriedoutonlarge-scaleprogrammablerheometerofSichuanuniversity,Theresultsshowedthatthefailurepatternandmechanicalparametersofsaltrockaredifferentasthechangeofconfiningpressureorcontentofimpurities,Thedestructionalformofsaltrockchangefromsheartodrumtypewhentheconfiningpressureincrease

6、.Thesteady-statecreeprateofeachsamplegrowsexponentiallywiththedeviatoricstresswhenconfiningpressureandimpuritycontentisthesame.Asincreaseofconfiningpressure,thecreeprateisdepressed,butthelong-termstrengthisincreasedwhendeviatoricstressandimpuritycontentisthesame.Thesteady-statecreeprateoflow-impuri

7、ty(ω=2.1%)ishigherthanhigh-impurity(ω=46.8%)whendeviatoricstressandconfiningpressureisthesame.Volumestrainexperiencedthreeperiod:pressuredense-quiet-dilatation,thevolumestrainofsaltrockwithhighimpuritiesinf

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