液体对岩石非线性弹性行为的影响

摘要：

通过多种试验方法、多种频段对沉积岩、变质岩、火成岩进行干燥和有液体饱和状态的对比试验研究,得出低频时干燥岩石的衰减、色散小,相对饱和岩石而言可以忽略.饱和岩石具有衰减峰,其特征随饱和液体黏性而变化.在声频时,干燥岩石的应力–历史波形与饱和岩石相比差别较大.饱和液体的黏滞作用引起弥散和阻止卸载的后沿缓波,并随黏性增大而增强,体现了黏弹性材料特有的属性.全程(-( 曲线得到干燥岩石的强度大于饱和岩石,平行层理大于垂直层理的强度,具有各向异性.干燥岩石各向异性很弱,液体促进了饱和岩石各向异性的增强.低饱和度时,模量和波速随饱和度增大而降低;高饱和度时模量又随饱和度增大而增大;中等饱和度时,模量、波速基本不随饱和度变化.用PM模型中微观非经典单元在饱和液体的作用下易于被激活,导致PM空间对角密度增大,非线性增强的变化基本能解释上述试验的结果.液体对岩石非线性弹性行为的这些影响,从长期效应来看将会给重大岩石工程的安全带来隐患,必须引起足够的重视.

关键词：岩石力学、饱和液体、饱和岩石、非线性弹性行为、岩石强度和模量、改进的PM模型

所属期刊栏目：28

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目40474065,40874093

在线出版日期：2009-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：687-696