微裂隙密度对白云岩力学性质影响及其作用机制

摘要

为研究原状微裂隙对白云岩力学性质的影响规律,结合实际工程项目对岩层进行钻芯取样,得到原状试样。采用手绘和CAD扫描统计法对微裂隙统计分析,根据微裂隙密度将试样进行分类;通过单轴压缩试验和SEM电镜扫描试验研究微裂隙密度对白云岩微观结构及力学性质的影响机制,得到岩石试样的微裂隙密度范围为0.001 5~0.042 mm/mm^(2),均值为0.024 mm/mm^(2)。研究结果表明:1)在单轴压缩试验中,白云岩力学性质主要由微裂隙"根状"结构控制,试样的破坏分为张拉、剪切和拉剪复合破坏3种类型,应力应变关系为Ⅰ类曲线;2)白云岩的抗压强度和弹性模量随微裂隙密度的增大而减小且微裂隙密度在0.010~0.020mm/mm^(2)范围内变化幅度最为明显;3)随微裂隙倾角的增大,抗压强度先减小后增大,但在微裂隙倾角大于45°时,这种影响作用不明显,呈波动性;4)基于微裂隙密度和微裂隙倾角,分析了白云岩的力学性质影响作用机理,可为类似研究提供基础数据和参考价值。