岩石室内的水压致裂研究

本文根据石英粉砂岩、层凝灰岩、页岩三类岩石共97个试件的室内三轴水压致裂实验的研究,得到以下几点认识:(1)在水压致裂的全过程中,岩石的变形以环向为主.主破裂前σ-ε呈线性关系;致裂瞬间ε突然增大,σ-ε呈非线性,但岩石材料仍可视为弹性.(2)致裂时的应变速率随围压的增大而线性下降.(3)水压致裂法与劈裂法所得的岩石抗拉强度基本一致,前者略高.(4)低围压条件下试件致裂时的孔压差(孔压减围压)随围压的升高而升高,当围压超过某一值后,它却随围压的升高而降低.(5)岩石水压致裂所需的环向正应力(拉应力)随围压的升高而降低.(6)水压致裂的AE率图象与常规三轴的截然不同,前者反映张性破裂机制,后者反映剪性或压剪性破裂机制.(7) AE率图反映出水压致裂是沿一个或有限的几个面发生,而常规实验的破裂往往在全体积内发生.(8)水压致裂主要为张性破裂.许多张性总破裂由多次破裂组成.张破裂为环向正应力所致,由内孔壁沿径向扩展至外壁.