两种不同沉积类型界面盐岩力学特性试验研究 被引量：5

1

作者 姚院峰 杨春和 +2 位作者 纪文栋 马洪岭 宗显雷 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期265-272,共8页

金坛含盐系为一套浅湖相–泻湖相–蒸发岩相成盐构造,由机械沉积与化学沉积作用共同形成;潜江含盐系湖盆环境为常年性较深水分层盐湖,主要在深水、缺氧、静水环境下以机械沉积形成,因此2种沉积类型界面并不相同。针对2种不同沉积类型界... 金坛含盐系为一套浅湖相–泻湖相–蒸发岩相成盐构造,由机械沉积与化学沉积作用共同形成;潜江含盐系湖盆环境为常年性较深水分层盐湖,主要在深水、缺氧、静水环境下以机械沉积形成,因此2种沉积类型界面并不相同。针对2种不同沉积类型界面盐岩,分别进行单轴、三轴压缩及剪切试验研究,深入分析试验过程中盐岩力学特征变化情况及其力学含义,同时对试样破坏特性进行对比分析。研究发现:2种界面盐岩试样都表现出较好的延性特征,未发生崩溃式破坏;裂纹集中分布于界面处,纯盐岩段均少见裂纹生成,与金坛盐岩试样相比,潜江盐岩界面对试样变形的限制作用更突出;2种界面盐岩试样剪切峰值应力与纯盐岩相当,说明界面剪切破坏由盐岩的力学特性决定。研究成果对进一步深入研究我国不同地域层状盐岩地下储气库选址与建设具有一定参考意义。 展开更多

关键词 岩石力学 盐岩 沉积类型 交界面 单轴压缩 剪切试验 三轴压缩 破坏机制

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基于直剪试验的金坛盐岩力学特性研究 被引量：8

2

作者 姚院峰 杨春和 纪文栋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期2690-2696,共7页

采用RMT-150C试验机对江苏金坛拟建储气库埋深段盐岩试样进行一系列直剪试验研究。将盐岩作为多晶聚合体考虑,深入分析试验过程中的剪切应力、剪切变形、剪胀以及破坏特性。试验结果表明:盐岩剪切破坏是一种延性破坏,盐岩剪切峰值对应... 采用RMT-150C试验机对江苏金坛拟建储气库埋深段盐岩试样进行一系列直剪试验研究。将盐岩作为多晶聚合体考虑,深入分析试验过程中的剪切应力、剪切变形、剪胀以及破坏特性。试验结果表明:盐岩剪切破坏是一种延性破坏,盐岩剪切峰值对应的剪切位移一般为4～6 mm,个别试样可达7～8 mm,且整个剪切应力-剪切位移曲线都较平缓,剪切峰值不明显,这主要是由于局部位错交替导致的;得到盐岩抗剪强度参数c,?值分别为3.16 MPa,44.7°;发现残余强度基本上与法向应力呈正比例关系,且残余应力较大,约为峰值应力的50%～80%,表明盐岩摩擦承载能力较强;盐岩剪胀终止发生在峰值应力之后、残余应力之前,且在较大法向应力作用下剪胀起始应力与剪胀终止应力接近;盐岩的剪切破坏位置不是一个面,而是一个破碎带,破碎带上下一定范围内有不同程度损伤;表面局部有明显擦痕,类似于摩擦学的"犁沟效应",有利于提高其抗剪能力。试验研究成果对深入理解金坛盐岩破坏机制及地下盐岩储气库稳定性研究具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 岩石力学 盐岩 直剪试验 剪切强度 剪胀特性

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应变加载速率对盐岩力学性能的影响 被引量：57

3

作者 纪文栋 杨春和 +1 位作者 姚院峰 孔君凤 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2507-2513,共7页

对盐岩进行不同围压下变应变加载速率的三轴压缩强度与变形特性的室内测试,分析应变加载速率对盐岩三轴强度、轴向应变及侧向应变以及破裂形式等物理力学性质的影响。在所测试的应变加载速率范围内,加载速率对盐岩三轴强度的影响可分为... 对盐岩进行不同围压下变应变加载速率的三轴压缩强度与变形特性的室内测试,分析应变加载速率对盐岩三轴强度、轴向应变及侧向应变以及破裂形式等物理力学性质的影响。在所测试的应变加载速率范围内,加载速率对盐岩三轴强度的影响可分为3个阶段:无明显影响的弹性阶段、强度差异形成的塑性阶段初期、强度差异保持的应变硬化阶段,最终的结果是抗压强度随着加载速率的提高而增大。对试验后岩样的破坏形式进行细观分析可知,高应变加载速率对盐岩内部结构造成的破坏更明显,裂纹长度大且外观明显,与低应变率下的裂纹破裂形式有显著的差异。对三轴试验后的岩样进行单轴压缩测试,发现三轴试验时的应变率较大,试验后岩样的弹性模量越小,表明高应变率导致盐岩的结构破坏更严重,对盐岩的内部损伤越大。对比不同围压下的试验数据并结合其他单轴试验下的研究结果,得出围压是加载速率对盐岩性质有无影响的先决条件,并且围压越高加载速率对盐岩力学性质的影响越明显的结论。以本次试验研究所得成果出发,结合实际工程中盐岩溶腔的各种用途以及建造、运营的各个阶段内不同的盐岩应变率进行分析,提出对工程有益的建议。 展开更多

关键词 岩石力学 盐岩:应变加载速率 三轴压缩强度 破坏形式 围压

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近置已有盐岩溶腔能源地下储库群特性研究 被引量：2

4

作者 纪文栋 杨春和 +1 位作者 姚院峰 施锡林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2837-2844,共8页

针对我国须采用密集库群来提高油气地下存储中资源利用率的现状,对近置已有盐岩溶腔库群运营模式下储库稳定性和收缩变形展开了研究。基于声纳测腔成果,建立了符合实际存在的单腔模型及库群模型。对模拟结果进行了对比分析,明确了库群... 针对我国须采用密集库群来提高油气地下存储中资源利用率的现状,对近置已有盐岩溶腔库群运营模式下储库稳定性和收缩变形展开了研究。基于声纳测腔成果,建立了符合实际存在的单腔模型及库群模型。对模拟结果进行了对比分析,明确了库群运行模式对储库稳定性的影响规律。发现储库相对位置和深度的差异、夹层地层倾角的存在、相邻储库体积和形状的不等同3个因素会导致某些腔体的收缩变形不对称、腔体形变不规则;不同于单腔的最大位移区域固定出现在腰部,库群模式下受周围腔体的影响,而并无固定的腔壁位移最大点位置;呈现板状存在贯穿整个库群的泥岩刚度大、蠕变性能低,并且其和盐岩交界面的抗剪能力较强,可以提高库群的整体性和稳定性;考虑地层倾角的夹层变形特性成为对库群密闭性不利的影响因素,泥岩-盐岩交接面的拉伸以及泥岩夹层本身的扭转弯曲会使泥岩层产生裂隙,贯通的裂隙可导致各个腔体失去独自运行的能力,影响储库运行效率。 展开更多

关键词 盐岩 储库群 蠕变变形 体积收缩 夹层

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压缩空气储能地下盐穴物探关键问题及处理技术 被引量：5

5

作者 万明忠 纪文栋 +2 位作者 商浩亮 姚院峰 宗育泉 《南方能源建设》 2023年第2期26-31,共6页

[目的]湖北省应城市的世界首个300 MW级压缩空气储能电站是利用应城地下密封性好、容量空间大的已有盐穴作为储气库的。地下盐穴容积、形态和深度等参数条件对压缩空气储能电站的建设可行性起决定性作用。[方法]通过应城压缩空气储能电... [目的]湖北省应城市的世界首个300 MW级压缩空气储能电站是利用应城地下密封性好、容量空间大的已有盐穴作为储气库的。地下盐穴容积、形态和深度等参数条件对压缩空气储能电站的建设可行性起决定性作用。[方法]通过应城压缩空气储能电站项目实践,分析总结了高精度三维地震物探方法在探测深部盐穴形态时面临的诸多关键问题和处理技术。[结果]在探明地下已有盐穴赋存特征时,三维地震物探观测系统设计应满足高分辨率的需求,CDP网格应满足不低于5 m×5 m的精度,确保目标区覆盖次数大于30次。盐穴三维地震数据处理采用静校正处理技术、叠前去噪技术来提高数据质量。针对不同的激发接收条件采用一致性处理技术,并构建准确的速度场,实现准确深度归位。道积分属性、反射强度属性、甜点属性等在识别盐穴腔体空间展布上有明显优势,边缘检测属性对于腔体边缘刻画及连通性具有较强的指示。[结论]通过物探过程中数据处理及资料解释关键技术研究,清晰地探测了盐穴容积、形态、深度等参数,为盐穴工程的开展提供详实可靠的数据支撑。研究盐穴三维地震物探中的关键问题及处理技术,可为地下盐穴型大规模压缩空气储能建设提供参考。 展开更多

关键词 压缩空气储能 盐穴 盐穴勘测 盐穴评估 三维地震物探

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旋挖钻孔灌注桩的混凝土充盈系数控制与现场试验 被引量：9

6

作者 金勤胜 赵江 +1 位作者 姚院峰 谭松成 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期250-255,共6页

旋挖钻孔灌注桩在不稳定地层施工过程中因成孔质量差造成混凝土充盈系数过高,严重影响工程效益。基于此,分析了混凝土充盈系数的影响因素,在工程现场泥浆具有局限性的的情况下,可以从控制最大允许提钻速度和改进钻头结构两方面开展研究... 旋挖钻孔灌注桩在不稳定地层施工过程中因成孔质量差造成混凝土充盈系数过高,严重影响工程效益。基于此,分析了混凝土充盈系数的影响因素,在工程现场泥浆具有局限性的的情况下,可以从控制最大允许提钻速度和改进钻头结构两方面开展研究工作。建立了最大允许提钻速度的理论计算模型,获得了环空比和泥浆密度对最大允许提钻速度的影响规律和显著性。针对具体工程地质条件,采用两瓣斗钻头结构,并从辅助排水孔和非光滑结构的合金球加强型截齿等方面进行改进设计,以提高旋挖钻进和排渣效率,从而降低成孔时间。现场试验结果表明,通过控制提钻速度和改进钻头结构,单桩旋挖成孔时间缩短28.57%,旋挖钻孔的混凝土充盈系数降低3.62%,显著节约了项目施工成本。 展开更多

关键词 旋挖钻孔 灌注桩 混凝土 充盈系数 提钻速度 旋挖钻头

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压缩空气储能电站盐穴选址关键流程及控制因素 被引量：5

7

作者 万明忠 王辉 +2 位作者 纪文栋 商浩亮 姚院峰 《电力勘测设计》 2022年第12期1-4,41,共5页

压缩空气储能是一种具有广阔前景的储能技术,盐穴型压缩空气储能电站选址的重要因素是盐穴的相关参数。文章依据中国能建湖北应城300 MW级压缩空气储能电站的建设经验,总结了盐穴选址的关键流程及控制因素。盐穴的选址流程分为资料收集... 压缩空气储能是一种具有广阔前景的储能技术,盐穴型压缩空气储能电站选址的重要因素是盐穴的相关参数。文章依据中国能建湖北应城300 MW级压缩空气储能电站的建设经验,总结了盐穴选址的关键流程及控制因素。盐穴的选址流程分为资料收集、盐穴勘测及盐穴评估3大阶段共计13个环节。选址阶段的控制指标为盐穴运行压力、容积和密闭性,相关的物探、钻探工作应围绕这三个控制指标开展。盐穴选址流程需要按顺序逐步推进,并做好工作之间的衔接。 展开更多

关键词 压缩空气储能电站 盐穴 选址 流程 控制因素

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压缩空气储能电站隧道式地下硐库潜在失稳模式研究 被引量：1

8

作者 孙冠华 易琪 +2 位作者 姚院峰 商浩亮 纪文栋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期41-49,共9页

随着新能源的迅猛发展,不同于传统隧洞工况的压缩空气储能电站地下硐库存在上覆岩体稳定性问题,其潜在失稳模式亟待研究。采用Mohr-Coulomb强度准则,基于岩体极限应力场,同时考虑张拉和剪切破坏2种模式,将浅埋隧道式岩石内衬硐室潜在失... 随着新能源的迅猛发展,不同于传统隧洞工况的压缩空气储能电站地下硐库存在上覆岩体稳定性问题,其潜在失稳模式亟待研究。采用Mohr-Coulomb强度准则,基于岩体极限应力场,同时考虑张拉和剪切破坏2种模式,将浅埋隧道式岩石内衬硐室潜在失稳模式归结为一簇常微分方程组的初值问题,并给出了求解方法。与物理模型试验结果对比分析,验证了方法的可靠性。并研究埋深、硐径、地应力系数以及内摩擦角对失稳形态的影响,结果表明地应力系数和内摩擦角影响较大,最大水平地应力方向垂直于隧道式硐室轴线更利于上覆岩体稳定。另一方面,内摩擦角对失稳形态的影响依赖于地应力系数,当地应力系数小于1时,内摩擦角越小潜在破裂面越接近水平方向;地应力系数等于1时,内摩擦角几乎无影响;地应力系数大于1时,内摩擦角越大潜在破裂面越接近水平方向。鉴于此,硐室布置、埋深和硐径设计应综合考虑地应力和内摩擦角影响。最后,将潜在破坏面形态进行简单的几何参数化,给出几何参数与地应力系数和内摩擦角的对应关系,以供工程设计参考。在破坏模式上,地应力系数较小时,潜在破裂面为张拉–剪切复合模式,张拉区域位于靠近硐壁和地表位置;地应力系数较大时,则为剪切破坏。 展开更多

关键词 隧道工程 压缩空气储能 潜在破坏面 高气压地下硐室 稳定性

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印尼某火电厂A2—A4区边坡防治项目工程实录

9

作者 谢明钧 姚院峰 胡致远 《水利与建筑工程学报》 2020年第5期215-220,共6页

以印尼某火电厂A2—A4区边坡防治工程为依托,在厂区工程建设特点和场地工程地质条件分析的基础上,利用地形特征、关键软弱层、临近基坑施工变形影响等稳定影响因素分析,综合探讨了A2、A3、A4区边坡的破坏模式及对应的加固措施;利用位移... 以印尼某火电厂A2—A4区边坡防治工程为依托,在厂区工程建设特点和场地工程地质条件分析的基础上,利用地形特征、关键软弱层、临近基坑施工变形影响等稳定影响因素分析,综合探讨了A2、A3、A4区边坡的破坏模式及对应的加固措施;利用位移监测资料,评价了该区边坡的稳定状态、检验了工程措施的有效性。所得主要结论为:存在关键软弱层及不良土体的自然缓坡地形下人工边坡开挖需引起重视,宜先加固再开挖,严禁陡坡开挖,严禁切穿暴露软弱层,边坡整形未到位后方可进行临近基坑施工;A2区主要为全风化泥岩及上部土层内的圆弧滑动,A3和A4区均为煤层+全风化泥岩+上部土层的组合滑移;地下水埋深较浅且上部滞水溢出点较多区域,需要整合临时沟渠+永久沟渠,及时疏排,严禁基坑和坡脚积水,减小和控制易扰动地层的浸水软化;边坡监测和基坑监测应制定联合方案,统一标准,根据监测结果及时调整控制施工组织。 展开更多

关键词 边坡 地形 软弱夹层 破坏模式 桩锚加固

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工程建设中涉及盐矿采空区和压覆问题的讨论

10

作者 刘江 姚院峰 李银平 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2013年第6期58-62,共5页

结合我国盐矿地质特征和开采现状,对已发生的盐矿地面塌陷案例进行了分析,对涉及盐矿塌陷诱因进行了深入讨论和分析。针对某典型埋深盐矿,采用数值模拟手段量化分析盐矿水溶开采对地面沉降影响。研究表明,对于埋深小于600m的采空区必须... 结合我国盐矿地质特征和开采现状,对已发生的盐矿地面塌陷案例进行了分析,对涉及盐矿塌陷诱因进行了深入讨论和分析。针对某典型埋深盐矿,采用数值模拟手段量化分析盐矿水溶开采对地面沉降影响。研究表明,对于埋深小于600m的采空区必须避让,对于中深矿体处采空区可进一步论证原址建设可行性。 展开更多

关键词 盐矿 采空区 压覆矿产

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高温高压下盐岩基本力学性质研究 被引量：2

11

作者 李哲 马洪岭 姚院峰 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期981-985,共5页

采用MTS材料特性试验机针对高温高压下盐岩的力学性质进行了三轴压缩试验研究,通过不同温度、围压下的三轴应力应变曲线,分析了温度、围压对盐岩弹性模量和屈服应力的影响以及高温高压下盐岩的破坏特点。结果表明:盐岩即使经历很大变形... 采用MTS材料特性试验机针对高温高压下盐岩的力学性质进行了三轴压缩试验研究,通过不同温度、围压下的三轴应力应变曲线,分析了温度、围压对盐岩弹性模量和屈服应力的影响以及高温高压下盐岩的破坏特点。结果表明:盐岩即使经历很大变形其应力应变曲线也不会表现出峰值。而温度升高对盐岩力学性质起到劣化作用。盐岩的屈服应力随温度升高而逐渐降低,但其弹性模量却随着温度升高而显著增大。在≥86℃时应该存在一个门槛温度,超过这个门槛温度使得弹性模量随温度升高而逐渐降低。围压对盐岩的初始屈服面影响较小,而温度则影响明显。盐岩试验后发生了很大变形,从标准的圆柱体被压成了鼓状,但是仍然没有发生破坏。 展开更多

关键词 盐岩 三轴 温度 围压 力学性质

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