云南红河某水电站上第三系砾岩胶结性状对岩体强度特征影响研究

通过对上第三系砾岩成分的研究,将坝址地层岩性分为Ⅰ-Ⅴ类胶结性状,依次对应半成岩、极软岩、软岩、较软岩、中硬岩,并对Ⅰ-Ⅲ类胶结性状的砾岩进行现场岩体试验,表明Ⅰ、Ⅱ类胶结性状的砾岩强度下降幅度大,甚至大幅超过软化系数,预测Ⅲ类胶结性状的砾岩强度下降幅度略超软化系数,根本原因与Ⅰ、Ⅱ类胶结性状的胶结物强度损失幅度密切相关。

三维颗粒流数值模型的胶结砂岩力学特性

为了更好地反映砂岩胶结性状对力学特性的影响,以油藏储层砂岩为研究对象,建立基于平行粘结接触的三维颗粒流数值模型(PFC3D)用以模拟剪切试验中砂岩结构的破坏机理。进行PFC3D的二次开发描述平行粘结分布和力学性质,分析剪切过程中砂岩体应力比、体应变、配位数和粘结破坏与应变之间的关系,通过接触网络的演化说明力链的重要作用,验证了数值模型的可行性。对比研究了不同胶结半径比、平行粘结刚度和胶结量变化对胶结砂岩力学特性的影响,阐明了胶结性状对砂岩结构受力的控制作用,为建立特定条件的胶结砂岩破坏机理提供了科学依据。