在一种新型三轴装置中，通过热压力诱导黏土岩的拉伸破坏
摘要：复杂的耦合热-水力-力学(THM)加载路径预计会出现在作为地质放射性废物储存库宿主层的黏土岩石中。外热废物包加热岩石，引起热应变和温度诱发的孔隙压力增加。巷道的设计应该限制这些影响。如果孔隙压力超过岩石的拉伸抗力，就有可能发生材料的失效和断裂。为了表征Callovo-Oxfordian粘土岩(COx)在有效拉伸下的行为，并量化拉伸破坏准则，本文进行了一项实验室项目。在实验室中重现了与预期原位条件相对应的THM加载路径。为此，开发了一种特殊的三轴系统，可以独立控制岩石试样的径向和轴向应力，以及孔隙压力和温度。更重要的是，该装置允许对试样施加轴向有效拉伸。在受约束的横向变形和几乎恒定轴向应力条件下，对饱和圆柱形黏土石试样进行了无排水条件下的测试。试样加热，直到诱发的孔隙压力产生有效的拉应力，并最终使材料破裂。破裂发生在平均轴向有效拉应力约为3.0 MPa的情况下。在不同横向总应力下的断裂允许使用Hoek-Brown或Fairhurst广义Griffith准则描述失效。基于横向各向同性热-孔隙弹性本构模型，对测量的轴向延伸应变进行了分析，该模型能够满意地再现观察到的行为。
作者：Philipp Braun, Pierre Delage, Siavash Ghabezloo, Baptiste Chabot, Nathalie Conil, Minh-Ngoc Vu
论文ID：2203.09828
分类：Geophysics
分类简称：physics.geo-ph
提交时间：2022-03-21