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饱和度对泥质粉砂岩冻结力学性质的影响

訾凡  杨更社  贾海梁  
【摘要】:饱和度对泥质粉砂岩常温下力学性质的影响已多有讨论,但对其冻结状态下力学性质的影响尚不明确。对6种饱和度(0%、20%、40%、60%、80%、100%)的泥质粉砂岩样品冻结前后的纵波波速、核磁共振T2谱、冻结状态下的抗拉强度和点荷载强度进行了测试,试验结果表明:(1)冻结状态下,随饱和度的增加,纵波波速呈现先降低后升高的趋势;(2)在-20℃下,完全饱和样品内部孔隙水有49. 2%保持未冻,60%饱和度的样品有81. 4%未冻,而20%饱和度样品有87. 4%的孔隙水没有冻结;(3)冻结状态下岩样的抗拉强度和点荷载强度随初始饱和度的增加均呈现减小-增加-减小的趋势,在饱和度80%左右均有一极大值,且两个强度的最大值均不出现在饱和度100%时。分析后发现,在低饱和度的状态下,冻结岩石的强度仍取决于孔隙中的未冻水含量;而在高饱和度的区间,孔隙冰的含量决定了其冻结强度;对于接近饱和的岩石,其冻结强度还受到冻胀损伤的影响。

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