长期水浸作用下砂岩的微观结构及力学特征

李帅; 杨永康

doi:10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240594

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

长期水浸作用下砂岩的微观结构及力学特征

更新时间：2026-11-05

- 长期水浸作用下砂岩的微观结构及力学特征
- Bulletin of Geological Science and Technology Vol. 45, Issue 2, Pages: 196-205(2026)
- 作者机构：
  
  1. 太原理工大学矿业工程学院
  2. 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240594
  CLC： TV223.1
- Published：2026
- 稿件说明：
移动端阅览
李帅, 杨永康. 长期水浸作用下砂岩的微观结构及力学特征[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2026, 45(2): 196-205.
DOI：

李帅, 杨永康. 长期水浸作用下砂岩的微观结构及力学特征[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2026, 45(2): 196-205. DOI： 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240594.

摘要

水库工程蓄水过程中库岸部分岩体处于长期水浸状态，此外该区域岩体也受到频繁的爆破动载作用，进而诱发滑坡失稳。为揭示动载与长期水浸对岩石微观结构及力学行为的影响，将砂岩水浸0

150 d，用核磁共振、扫描电镜以及改进的霍普金森压杆测试系统对砂岩进行微观测试以及冲击测试，研究动载与长期水浸下砂岩的微观变化，探究长期水浸下砂岩的强度弱化机制。结果表明：随着浸水时间的增加，试样微孔的孔隙分布比例呈减小趋势，中孔和大孔的孔隙分布比例逐渐增大，试样的总孔隙信号幅值呈先减小后增大的规律；浸泡时间与浸泡液中的总溶解固形物含量呈正比，砂岩中的矿物质在浸水过程中持续地溶解，且发生了一系列物理化学反应。随着浸水时间的延长，浸泡液的pH值呈现先增大后减小的趋势；动载荷越大，砂岩的峰值应力越大，反之浸水时间越大，砂岩的峰值应力越小；动载荷与砂岩的入射能、吸收能成正比，然而浸水时间对砂岩的入射能影响不大。该研究可为水库滑坡稳定性评级及地下水库建设提供一定的理论基础。

Abstract

关键词

Keywords

references

State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China,College of Resources & Safety Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China,Beijing Key Laboratory for Precise Mining of Intergrown Energy and Resources, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China,College of Resources & Safety Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China,Beijing Key Laboratory for Precise Mining of Intergrown Energy and Resources, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China,Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Science, Beijing 100029, China,School of Mechanical and Mining Engineering, University of Queensland, St Lucia, QLD 4072, Australia,School of Mechanical and Mining Engineering, University of Queensland, St Lucia, QLD 4072, Australia,College of Resources & Safety Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China,Beijing Key Laboratory for Precise Mining of Intergrown Energy and Resources, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China.Comparison of low-field NMR and microfocus X-ray computed tomography in fractal characterization of pores in artificial cores[J].Fuel,2017.

J. Eslami,D. Grgic,D. Hoxha.Estimation of the damage of a porous limestone from continuous ( P ‐ and S ‐) wave velocity measurements under uniaxial loading and different hydrous conditions[J].Geophysical Journal International,2010.

王凯,蒋一峰,徐超.不同含水率煤体单轴压缩力学特性及损伤统计模型研究[J].岩石力学与工程学报,2018(05).

腾俊洋,唐建新,张宇宁,段金成,王进博.单轴压缩下层状含水页岩损伤破坏过程及特征[J].岩土力学,2017(06).

王斌,李夕兵,尹土兵,马春德,殷志强,李志国.饱水砂岩动态强度的SHPB试验研究[J].岩石力学与工程学报,2010(05).

段天柱,任亚平.不同含水率砂岩单轴压缩力学特性及波速法损伤[J].煤田地质与勘探,2019(04).

李夕兵,周子龙,叶州元,马春德,赵伏军,左宇军,洪亮.岩石动静组合加载力学特性研究[J].岩石力学与工程学报,2008(07).

李夕兵,左宇军,马春德.中应变率下动静组合加载岩石的本构模型[J].岩石力学与工程学报,2006(05).

褚夫蛟,刘敦文,陶明,彭怀德.基于SHPB的不同含水状态砂岩动态响应[J].工程科学学报,2017(12).

郑广辉,许金余,王鹏,方新宇,王佩玺,闻名.不同饱水度红砂岩静态本构关系及动态力学性能研究[J].振动与冲击,2018(16).

付建军,董正东,杨艳霜,易恒.不同水岩作用下砂岩的力学参数演化特征[J].沈阳工业大学学报,2020(03).

王文,李化敏,顾合龙.三维动静组合加载含水煤样强度特征试验研究[J].岩石力学与工程学报,2017(10).

王光勇,余锐,马东方,侯远.饱水细砂岩动态抗拉与抗压强度试验对比研究[J].高压物理学报,2020(04).

王浩宇,许金余,王鹏,刘石,刘少赫.含水岩石动态抗压强度与微观机制[J].空军工程大学学报(自然科学版),2016(04).

李夕兵,宫凤强.基于动静组合加载力学试验的深部开采岩石力学研究进展与展望[J].煤炭学报,2021(03).

张慧梅,程树范.西部白垩系富水软岩动力学特性试验分析[J].地下空间与工程学报,2019(S1).

李业学,张启明,周炜,王学斌,范建辉.干燥和饱水砂岩孔隙度对应力波能耗的影响[J].实验力学,2020(01).

田芯宇,赵伏军,刘永宏,陈彪,陈品崟.单轴压缩下不同含水状态砂岩损伤演化试验[J].河北工程大学学报(自然科学版),2021(02).

张迪,李岚星,胡新丽,牛李飞,王斌,王强.长期静水浸泡对三峡库区滑带土物理-化学-力学性质的影响[J].地质科技通报,2021(05).

宋常胜,王文,刘凯,袁瑞甫,张世威,李东印,李化敏,康迎春.真三轴动静组合加载饱水煤样能量耗散特征[J].煤炭学报,2022(05).

梁劲,王强,胡新丽,王斌,宗浩,王剑,李岚星.渗流-应力耦合下侏罗系红砂岩力学及渗透特性试验研究[J].地质科技通报,2023(01).

许鹏祥,陈向东,刘钊,程鑫,屈怡倩,李秋实,马春晓,吴汉宁.不同含油、含水饱和度致密砂岩真三轴力学特征[J].地质科技通报,2023(01).

谭彬,徐虹,金解放,余雄.动载荷和含水率对红砂岩动态强度和变形的影响[J].矿业研究与开发,2023(09).

郝瑞卿,曹平,王华,靳瑾.干燥与饱水状态下含尖端相交裂隙砂岩的力学特性及破裂演化规律试验研究[J].岩石力学与工程学报,2024(07).

平琦,孙施佳,高祺,吴世伟,李向阳,徐一杰,胡静,唐庆林.饱水裂隙砂岩动态力学特性与裂纹扩展规律研究[J].岩石力学与工程学报,2024(S1).

谢凯迪,邱艳宇,邢灏喆.低温/饱水耦合作用下红砂岩静动态Ⅱ型断裂特性试验研究[J].振动与冲击,2023(16).

刘杰栋.不同裂隙倾角和含水率对砂岩力学性能及声发射特征影响分析[J].价值工程,2024(19).

杜金飞,杜宇翔,贾永胜,孙金山,姚颖康,谢全民,范焜晖.水-动力耦合作用下红砂岩变形破坏与能耗分析[J].岩土力学,2024(S1).

李浩,樊志强,谢雨芯,巩肖可,郝博斐,孙龙,雷小兰,闫健.基于NMR与CMP实验的致密砂岩孔喉结构表征方法[J].地质科技通报,2025(01).

孙峤,孙路平,叶泽晖,王泽成,李栋伟.冻融循环作用下砂岩的动态冲击特性试验研究[J].地质科技通报,2026(01).

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

冻融循环作用下砂岩的动态冲击特性试验研究

岩石突破压力与破裂压力分析及应用

塔里木盆地旗探1井寒武系-震旦系源储系统流体演化与油气成藏机制

基于文献计量学的地下水年龄研究进展与趋势分析

应用多尺度微地震识别沙溪庙组致密砂岩水力压裂裂缝特征

Related Author

孙峤

孙路平

叶泽晖

王泽成

李栋伟

Related Institution

大连大学建筑工程学院

东华理工大学土木与建筑工程学院

AI问答

⁰