砂岩三轴循环加卸载条件下的渗透率研究

渗透率是地下工程的流-固耦合分析中的一个关键因素。对多孔红砂岩进行了三轴压缩试验，在不同变形阶段实施了轴向应力循环加卸载，并在试验全过程中测量轴向渗透率，得到了试样破坏全过程的渗透率演化规律。从平均应力和循环加卸载对渗透率的影响等两方面进行了深入分析，结果表明，（1）随着轴向变形的增加，初始压密阶段和弹性变形试样渗透率均匀减小；进入塑性变形阶段，渗透率与轴向变形的曲线逐渐趋于水平，低围压条件下渗透率略有增加。（2）轴向加载使骨架颗粒被压缩，引起孔隙减小，造成渗透率减小；采用经验公式定量描述了渗透率和平均应力之间的关系。（3）轴向应力循环加卸载过程中，骨架颗粒的不可恢复变形引起渗透率产生不可恢复现象。（4）峰值后渗透率只发生少许突跳，说明对于多孔砂岩，孔隙和裂隙对渗透率的影响相当，且渗透率的突跳程度随着围压的升高而降低。