| 高应力和高渗压下饱和完整砂岩三轴剪切-渗流耦合特性试验研究 |
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| 引用本文： | 林志南,冯世宏,张强,王家全,龙海锋.高应力和高渗压下饱和完整砂岩三轴剪切-渗流耦合特性试验研究[J].中南大学学报(自然科学版),2023(6):2419-2430. |
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| 作者姓名： | 林志南 冯世宏 张强 王家全 龙海锋 |
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| 作者单位： | 1. 广西科技大学土木建筑工程学院;3. 中国水利水电科学研究院岩土工程研究所 |
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| 基金项目： | 广西自然科学基金资助项目(2021GXNSFBA196043,2022GXNSFDA035081)；;国家自然科学基金—雅砻江联合基金资助项目(U1965204)；;国家自然科学基金资助项目(41962017)； |
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| 摘 要： | 为研究高地应力和高水头压力下完整岩石的三轴剪切力学特性和渗透特性，更加真实地揭示三维压剪应力状态下重大岩石边坡在剪切-渗流耦合作用下的损伤破坏机制，采用Rock Top多场耦合试验仪，对饱和完整砂岩进行五组不同法向应力和渗压下的三轴剪切-渗流耦合试验，获得相应的三轴剪应力-应变-表观渗透率曲线和含有原岩屑的剪切单节理裂隙面，并开展单节理裂隙渗透试验。分析不同法向应力和渗压双因素耦合作用下岩石剪切破坏裂隙面的形貌特征，探究饱和砂岩的剪切强度和表观渗透率随法向应力、渗压的演变规律，探讨单裂隙砂岩的表观渗透率在剪应力逐渐减小过程中随渗压的演化特征。研究结果表明：1)剪切-渗流耦合作用下饱和砂岩表观渗透率表现出先减小后增大并逐渐趋于稳定的变化规律；2)剪切-渗流耦合下饱和砂岩剪切峰值强度和残余强度随着法向应力增大而增大，随着渗压的增大呈线性减小，并且在剪切过程中表观渗透率曲线渗流峰值滞后于剪切峰值强度；3)在剪应力缓慢降低过程中，单节理裂隙面的开度先降低后增大，其表观渗透率和渗流量呈现出先减小后增大的变化规律；4)采用Forchheimer方程拟合获得剪应力、渗压和法向应力作用下，贯穿单裂隙面...
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| 关 键 词： | 三轴剪切-渗流耦合试验 渗压 剪切强度 表观渗透率 渗流量 |
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