盐岩蠕变特性的试验研究

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1、第25卷第7期岩石力学与工程学报Vol.25No.72006年7月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJuly，2006盐岩蠕变特性的试验研究1，2221梁卫国，徐素国，赵阳升，杨春和(1.中国科学院武汉岩土力学研究所，湖北武汉430071；2.太原理工大学采矿工艺研究所，山西太原030024)摘要：盐岩蠕变特性会因矿物组成成分、加载应力水平的不同而异。通过对钙芒硝盐岩及氯化钠盐岩在不同载荷作用下多于100d的蠕变试验研究发现：(1)在相同载荷7.0MPa作用下，不

2、同矿物成分盐岩的蠕变特性不同，钙－6－4－1芒硝盐岩的蠕变速率仅为氯化钠盐岩的3.67%，分别为8.72×10和2.38×10d，二者有2个数量级之差；(2)在－4不同载荷作用下，盐岩的蠕变特性不同。在7.0MPa载荷作用下，盐岩试件的蠕变速率为2.38×10/d；而在4.0MPa－5－1载荷作用下，试件的蠕变速率为3.77×10d，仅为前者的15.87%，表现出盐岩蠕变明显的应力效应特征；(3)在－6－1－5－17.0和12.0MPa两种不同载荷作用下，钙芒硝盐岩的蠕变率分别为8.72×10d和1.12×10d，

3、后者为前者的1.28倍，与变形量比例相一致。最后，通过分析建立盐岩瞬态蠕变和稳态蠕变的耦合本构方程，该方程拟合曲线与试验结果曲线吻合较好。所获试验结果及本构方程可对层状盐岩矿床内建造油气储库的稳定性分析提供一定的参考依据。关键词：岩石力学；盐岩；钙芒硝；蠕变；本构方程；试验研究中图分类号：TU458文献标识码：A文章编号：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