Estudio sobre las propiedades mecánicas y la evolución de la permeabilidad de la arenisca bajo carga y descarga...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Geotécnica; Mecánica de Rocas; Hidrogeología

Sus antecedentes:

• Los proyectos de ingeniería de rocas profundas son susceptibles a condiciones geológicas complejas, incluidas altas presiones de estrés e hidráulicas. Comprender los efectos acoplados del estrés y el flujo de fluidos (filtración) en las formaciones rocosas es fundamental para la integridad estructural y la seguridad.

Objetivo del estudio:

• Investigar la evolución de las características de filtración de la arenisca bajo efectos multifacéticos acoplados. Revelar los mecanismos de respuesta dinámica de las propiedades mecánicas y la permeabilidad de la arenisca bajo trayectorias de estrés complejas.

Principales métodos:

• Se realizaron pruebas de acoplamiento de esfuerzo-filtración de carga-descarga cíclica en especímenes de arenisca. Se utilizó un sistema de prueba de acoplamiento multifacético triaxial francés bajo condiciones controladas de presión de confinamiento e hidráulica.

Principales resultados:

• El aumento de la presión de confinamiento mejoró la resistencia y la rigidez de la arenisca, suprimiendo la propagación de microfisuras. La presión de agua elevada redujo la resistencia de la roca al promover la propagación de microfisuras, lo que podría conducir a una falla dúctil. La permeabilidad generalmente aumentó con los ciclos de carga-descarga, con valores más altos durante la descarga. La influencia relativa de la presión de confinamiento e hidráulica en la filtración evolucionó a lo largo de los ciclos.

Conclusiones:

• La presión de confinamiento ralentiza eficazmente la velocidad de filtración de la arenisca bajo acoplamiento fluido-sólido. Los hallazgos brindan soporte teórico para el diseño seguro y la mitigación de riesgos en proyectos de ingeniería de rocas profundas. El estudio profundiza la comprensión de la acumulación de daño en la roca y la evolución de la filtración bajo acoplamiento multifacético.