漠河冻土模拟岩样三轴力学试验及强度多元回归分析

• 作者: 牛成成 侯绪田 李阳
• 来源期刊: 石油钻探技术
• 关键词: 深层冻土 低温力学试验 非线性变形 多元回归分析 强度准则 漠河
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 极地冷海|The Polar Cold Sea
• 页码范围: 27-34
• 页数: 8页
• 分类号: TE21
• 语种: 中文
• DOI: 10.11911/syztjs.2021049

摘要

在冻土地层钻探过程中,不合理的作业方案可能引发井壁坍塌、井口沉降等一系列工程问题,而弄清深层冻土力学演化规律是施工设计的基础.为此,用漠河冻土重塑了不同深度冻土的模拟岩样,开展了不同围压、温度条件下的冻土三轴力学试验,分析了不同条件下的冻土应力–应变曲线特征.通过多元回归方法对冻土强度进行了统计分析,进一步构建了冻土强度准则.研究发现:模拟岩样的应力–应变曲线整体呈非线性变形特征,在冻结状态下,温度、围压对土体强度起主要作用;非冻结状态下,其强度由围压和土体深度决定;冻土强度由土体骨架强度和孔隙中冰的胶结强度构成,其骨架强度满足Mohr-Coulomb强度准则,内聚力、内摩擦角随深度增加而增大;孔隙中冰的胶结强度随环境温度降低而增强,随围压增加呈先增强后减弱的趋势.基于此构建了漠河冻土强度准则,验证结果表明,可以较好地表征漠河冻土融化–冻结状态下的强度分布.