高压孔隙CO2/水作用下完整四川三叠系砂岩剪切特性的试验研究

张强; 李小春; 周英博; 石露; 白冰

doi:10.16285/j.rsm.2018.2273

欢迎来到能源电力期刊网！

English Version 期刊登录

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

高压孔隙CO2/水作用下完整四川三叠系砂岩剪切特性的试验研究

基础理论与实验研究 | 更新时间：2026-06-25

- 高压孔隙CO2/水作用下完整四川三叠系砂岩剪切特性的试验研究
- Shear behavior of the Triassic sandstone in Sichuan under high pore pressure of H2O/CO2 conditions
- 岩土力学 2019年40卷第8期页码：3028-3036
- 作者机构：
  
  1. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北,武汉,430071
  2. 中国科学院大学,北京,100049
  3. 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江,杭州,311122
  4. 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院,湖北,武汉,430077
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  科技部重点研发计划国际合作项目（No. S2016G9005）;国家自然科学基金面上项目（No. 41672252）
- DOI：10.16285/j.rsm.2018.2273
  中图分类号： TU432
- 网络首发：2019-08-25，
  
  纸质出版：2019
- 稿件说明：
移动端阅览
张强, 李小春, 周英博, 等. 高压孔隙CO2/水作用下完整四川三叠系砂岩剪切特性的试验研究[J]. 岩土力学, 2019,40(8):3028-3036.

ZHANG Qiang, LI Xiao-chun, ZHOU Ying-bo, et al. Shear behavior of the Triassic sandstone in Sichuan under high pore pressure of H2O/CO2 conditions[J]. 2019, 40(8): 3028-3036.
张强, 李小春, 周英博, 等. 高压孔隙CO2/水作用下完整四川三叠系砂岩剪切特性的试验研究[J]. 岩土力学, 2019,40(8):3028-3036. DOI： 10.16285/j.rsm.2018.2273.

ZHANG Qiang, LI Xiao-chun, ZHOU Ying-bo, et al. Shear behavior of the Triassic sandstone in Sichuan under high pore pressure of H2O/CO2 conditions[J]. 2019, 40(8): 3028-3036. DOI： 10.16285/j.rsm.2018.2273.

摘要

越来越多的地下岩土工程面临着高压孔隙流体的作用，研究高压孔隙CO2/水作用下岩石的剪切特性对工程设计及安全施工、运营具有重要意义。研究了完整四川三叠系砂岩在干燥、饱和水、高压孔隙水和高压孔隙CO2 4种不同条件下的剪切特性。研究发现：4种不同条件下砂岩的剪切强度和残余剪切强度都会随着预剪切面上有效正应力的增加而增加；在干燥条件下随正应力的增加砂岩的剪切刚度也会增大。孔隙压力对砂岩剪切强度的影响遵守Terzaghi有效应力原理。水和CO2对砂岩的剪切强度具有显著的弱化作用，水会明显降低内摩擦角，而CO2对几乎不影响；而水对黏结力的影响小于CO2的影响。其弱化作用可以归结为水/CO2-岩石之间的相互作用，由于砂岩中含有黏土成分，水和CO2都会对黏土产生软化作用。

Abstract

Understanding shear behavior of a sandstone is vital for underground engineering projects

such as mining

underwater tunnel excavation and CO2 geological storage

and so on. In this study

the shear behavior of a intact sandstone under dry/saturated/H2O-injected/CO2-injected conditions were conducted using a shear-flow test apparatus. The results show that the shear strength and the residual shear strength were increase with the effective normal stress under dry/saturated/H2O-injected/CO2-injected conditions. The shear stiffness was also increase with the normal stress under dry condition. The effect of pore pressure on the shear strength follows the Terzaghi effective stress law. Water/CO2 could weaken the shear strength. Water lowered the internal friction angle φ

CO2 hardly affected it. CO2 lowers the cohesion stronger than that of water. The reasons of the weakening effect of water and CO2 were the interaction of fluid-rock

and the weakening effect of water on the clay contained in the sandstone was stronger than that of CO2.

关键词

Keywords

references

浏览量

121

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

三向土工格栅筋土界面及摩擦特性的离散元模拟

神华碳封存示范项目中CO2注入分布模拟

软着陆足垫与模拟月壤界面特性研究

应力比影响下的破裂角、闭锁角、摩擦系数及其耦合关系

深部咸含水层CO2注入的流体迁移模拟研究 ——以松辽盆地三肇凹陷为例