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1、第25卷第7期巖石力學與工程學報Vol.25No.72006年7月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJuly,2006鹽巖蠕變特性的試驗研究1,2221梁衛(wèi)國,徐素國,趙陽升,楊春和(1.中國科學院武漢巖土力學研究所,湖北武漢430071;2.太原理工大學采礦工藝研究所,山西太原030024)摘要:鹽巖蠕變特性會因礦物組成成分、加載應力水平的不同而異。通過對鈣芒硝鹽巖及氯化鈉鹽巖在不同載荷作用下多于100d的蠕變試驗研究發(fā)現(xiàn):(1)在相同載荷7.0MPa作用下,不
2、同礦物成分鹽巖的蠕變特性不同,鈣-6-4-1芒硝鹽巖的蠕變速率僅為氯化鈉鹽巖的3.67%,分別為8.72×10和2.38×10d,二者有2個數(shù)量級之差;(2)在-4不同載荷作用下,鹽巖的蠕變特性不同。在7.0MPa載荷作用下,鹽巖試件的蠕變速率為2.38×10/d;而在4.0MPa-5-1載荷作用下,試件的蠕變速率為3.77×10d,僅為前者的15.87%,表現(xiàn)出鹽巖蠕變明顯的應力效應特征;(3)在-6-1-5-17.0和12.0MPa兩種不同載荷作用下,鈣芒硝鹽巖的蠕變率分別為8.72×10d和1.12×10d,
3、后者為前者的1.28倍,與變形量比例相一致。最后,通過分析建立鹽巖瞬態(tài)蠕變和穩(wěn)態(tài)蠕變的耦合本構(gòu)方程,該方程擬合曲線與試驗結(jié)果曲線吻合較好。所獲試驗結(jié)果及本構(gòu)方程可對層狀鹽巖礦床內(nèi)建造油氣儲庫的穩(wěn)定性分析提供一定的參考依據(jù)。關鍵詞:巖石力學;鹽巖;鈣芒硝;蠕變;本構(gòu)方程;試驗研究中圖分類號:TU458文獻標識碼:A文章編號:1000–6915(2006)07–1386–05EXPERIMENTALSTUDYONCREEPPROPERTYOFROCKSALT1,2221LIANGWeiguo,XUSuguo,ZHAOY
4、angsheng,YANGChunhe(1.InstituteofRockandSoilMechanics,ChineseAcademyofSciences,Wuhan,Hubei430071,China;2.InstituteofMiningTechnology,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan,Shanxi030024,China)Abstract:Thecreeppropertyofrocksaltvarieswiththemineralgradientsandloa
5、dinglevel.Throughcreepexperimentsonrocksaltandglauberiterocksaltwithdifferentstressesandsamplesizesformorethan100days,thefollowingresults,whichareelaboratelydescribedinthepaper,areobtained:(1)underthesamestress7.0-6-4-1MPa,thecreepratiosofglauberiterocksaltand
6、rocksaltare8.72×10and2.38×10drespectively,andtheformerisonly3.67%ofthelatter;(2)underdifferentstresses,thecreeppropertiesoftwokindsofrocksaltare-4-1differentfromeachother.Therocksaltloadedby7.0MPashowsahighercreepratio,whichis2.38×10d,-5-1whilethecreepratiooft
7、hesampleloadedby4.0MPais3.77×10d,whichisonly15.87%oftheformer;(3)underdifferentstresses,i.e.7.0and12.0MPa,thecreepratioofglauberiterocksaltis8.72-6×10and1.12×-5-110drespectively.Thehighertheloadis,thegreaterthecreepratiois.Finally,acreepconstitutiveequationofr
8、ocksaltisestablishedbasedonthetheoreticalanalysis;anditfitswiththeobtainedcreepdataverywell.Theresultsobtainedandconstitutiveequationcanprovidesomereferencesforstabilityanalysisofo