王波，陆长亮，黄子康等：岩石三轴流变扰动效应损伤演化特征试验研究

王波，陆长亮，黄子康，等. 岩石三轴流变扰动效应损伤演化特征试验研究[J]. 采矿与岩层控制工程学报，2021，3( 4 )：043028.

WANG Bo，LU Changliang，HUANG Zikang，et al. Experimental study on damage evolution characteristics of rock under triaxial rheological disturbance[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2021，3( 4)：043028.

 

岩石三轴流变扰动效应损伤演化特征试验研究

王  波，陆长亮，黄子康，胡仕宇

( 华北科技学院 安全工程学院，河北 三河  101601 )

摘  要：为了从微观损伤角度建立不同围压下岩石是否进入“强度极限邻域”的判别标准，对红砂岩进行常规三轴流变扰动逐级加载试验，通过核磁共振手段对流变扰动前后岩石进行分析对比，得到不同围压下T2谱曲线、孔隙率、孔径分布。试验结果表明：① 不同围压下的岩石存在一个流变应力阈值，当岩石应力状态小于该阈值时，施加扰动载荷T2谱曲线第1，2谱峰高度均无明显的变化；当岩石应力状态大于该阈值时，T2谱曲线第1，2谱峰出现突增现象，且产生新的谱峰曲线，同时T2谱曲线发生向右偏移现象，说明该应力阈值是判别岩石是否进入“强度极限邻域”内、外的界限；② 不同围压下岩石存在一个“强度极限邻域”界限范围，当纵向应力小于该应力时，T2谱曲线谱峰总面积在扰动前后变化不明显，当纵向应力大于该应力时，T2谱曲线谱峰总面积明显增大，且出现第3个T2谱曲线谱峰面积，说明处于“强度极限邻域”外的岩石损伤较小，不易产生流变扰动破坏，反之会加大岩石内部损伤，最终致使岩石发生扰动失稳破坏；③ 岩石在围压0.5 MPa时比围压1.5，3.0 MPa下先进入“强度极限邻域”范围，围压的存在提高了岩石长期强度，随着围压的增大损伤逐渐减小；④ 核磁共振成像图谱清楚地反映出“强度极限邻域”内、外岩石孔隙结构变化特征。

关键词：三轴流变；强度极限邻域；微观损伤；核磁共振；T2谱曲线

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© 2019《采矿与岩层控制工程学报》期刊编辑部
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