粗颗粒组分含量对中细砂抗剪强度的影响 论文

粒径级配决定了砂体颗粒结构特征，影响着砂体的剪切力学行为。为查明粗颗粒组分含量对中细砂抗剪强度的影响，研究者在中细砂中逐级加入粗颗粒组分，配制了5组混合砂样，并对其进行了直剪试验研究。结果表明，随着法向应力的增大，各组混合砂样的抗剪强度也随之增大。在直剪试验中，各混合砂样的直剪峰值强度后均出现略微软化现象，但随着剪切位移的增大又发生了硬化。当法向应力增大时，各组混合砂样的硬化现象更加明显。在同一法向应力作用下，随着粗颗粒含量的增加，各组混合砂样的抗剪强度表现出先降低后升高的趋势。在粗颗粒含量由0%增加到20%时，混合砂样的抗剪强度持续降低，在20%粗颗粒含量时达到最小，之后开始增大。

在不同级配及法向应力作用下，混合砂样的摩擦系数等强度指标变化均在20%粗颗粒含量时发生改变。这一现象表明，粒径的分布和粗颗粒的比例在确定砂体力学性能中扮演了关键角色。相关研究中也发现了类似的规律，例如在黄土节理抗剪强度特性试验研究中提到，随着颗粒含量的调整，抗剪强度呈现出一定的变化趋势（更多详情请参考黄土节理抗剪强度特性试验研究）。