水软化作用下页岩微观结构和力学性质演化特性

金属矿山 ›› 2024, Vol. 53 ›› Issue (8): 29-.

水软化作用下页岩微观结构和力学性质演化特性

罗攀登1　赵　兵1　冯禹菲2　张妹珠3

1. 中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院,新疆乌鲁木齐 830011;2. 武汉大学土木建筑工程学院,湖北武汉 430072; 3. 武汉大学科学技术发展研究院,湖北武汉 430072

出版日期:2024-08-30 发布日期:2024-09-27

Evolution Characteristics of Shale Rock Microstructure and Mechanical Properties under the Action of Water Softening

LUO Pandeng1　ZHAO Bing1　FENG Yufei2　ZHANG Meizhu3

Online:2024-08-30 Published:2024-09-27

摘要/Abstract

摘要： 在雨水或者地下水的浸泡下,页岩力学性质会大幅度降低,容易导致泥石流、隧洞塌陷、滑坡等灾害。以页岩为研究对象,通过微观岩石力学试验研究了水软化作用下页岩的微观结构和力学特性演变规律。研究结果表明:在浸水10 d 后,页岩表面粗糙度平均值和最大值分别增至259. 1 nm 和561. 9 nm。页岩主要由石英、绿泥石、伊利石和钠长石组成,其中绿泥石为层状硅酸盐。在水软化作用下绿泥石发生崩解并且释放晶层间膨胀力,导致页岩样品粗糙度增加。随着浸水时间的增加,高、中、低3 类强度矿物的弹性模量逐渐减小;低强度矿物的黏聚力呈现下降趋势,从16. 7 MPa 降低到6. 0 MPa,而内摩擦角随浸泡时间轻微波动,其平均值为42. 5°。

罗攀登, 赵　兵, 冯禹菲, 张妹珠. 水软化作用下页岩微观结构和力学性质演化特性[J]. 金属矿山, 2024, 53(8): 29-.

LUO Pandeng, ZHAO Bing, FENG Yufei, ZHANG Meizhu. Evolution Characteristics of Shale Rock Microstructure and Mechanical Properties under the Action of Water Softening[J]. Metal Mine, 2024, 53(8): 29-.

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