循环加卸载作用下砂岩孔隙度与渗透率演化规律试验研究.PDF

第37卷 第 10期 岩 土 工 程 学 报 Vol.37 No.10 2015年 .10月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Oct. 2015 DOI ：10.11779/CJGE201510018 循环加卸载作用下砂岩孔隙度与渗透率演化 规律试验研究 1，3 *2 3 孔 茜 ，王环玲 ，徐卫亚 (1. 河海大学水利水电学院，江苏 南京 210098；2. 河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏 南京 210098； 3. 河海大学岩土工程科学研究所，江苏 南京 210098) 摘 要：研究砂岩在多次循环荷载作用下孔隙度及渗透率随荷载的变化规律，利用致密岩石惰性气体渗透率测试系统 对砂岩进行了 5 次循环加卸载试验。试验结果表明：砂岩的孔隙度和渗透率随围压的增大而减小，循环加卸载过程中， 砂岩的孔隙度、渗透率在加载阶段与卸载阶段的变化曲线均是不重合的。围压加载阶段孔隙度和渗透率随围压的变化 关系均呈指数关系，在围压卸载阶段孔隙度与渗透率随围压变化均呈幂函数关系。砂岩在低围压条件下渗透率随围压 变化的程度较大，在高围压条件下渗透率变化程度较小。加载阶段砂岩渗透率变化程度在第 1 次循环期间较大，从第 2 次循环开始由于岩样一定程度的压密渗透率随围压变化越来越小，而卸载阶段 5 次循环过程中渗透率随围压的减小而 增大，但是循环次数增加过程中，渗透率的恢复程度相对于第一次循环越来越小。 关键词：循环加卸载；孔隙度；渗透率；围压；砂岩 中图分类号：TU43 文献标识码：A 文章编号：1000 –4548(2015)10 –1893 –08 作者简介：孔 茜 （1990 – ），女，硕士研究生，从事岩石力学与工程研究。E-mail: kongqian1990@163.com 。 Experimental study on permeability and porosity evolution of sandstone under cyclic loading and unloading 1, 3 2 3 KONG Qian , WANG Huan-ling , XU Wei-ya (1. Hydraulic and Hydro-Power Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. Harbor, Coastal and Offshore Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 3. Geotechnical Research Institute, Hohai University, Nanjing 210098, China) Abstract : In order to investigate the evolution of porosity and permeability of sandstone during the cyclic loading and unloading, the cyclic loading and