Deformation characteristics at small strains of sedimentary soft rocks by triaxial compression tests

It is shown that in triaxial compression tests of sedimentary soft rocks, axial strains from the axial displacement of the loading piston or specimen cap could be totally unreliable due to bedding errors at the top and bottom ends of a specimen. A local deformation transducer was used to measure axial strains free from the bedding error continuously from less than 0*001% to about 1%. At strains less than about 0-001% the deformations are virtually linear, recoverable and strain rate-independent and their values of Young's modulus ₠"" are virtually the same as those obtained from field shear wave velocities. The deformations become non-linear before strain reaches 0-01%. At a strain of 0-1% and at the stress level of half the peak strength, which are the typical largest strain and stress levels in soft rock at working load levels, the secant Young's moduli are still about half of m""- The ratio of ₠m, x to the compressive strength ranges from about 400 to 1000; about 100 is suggested by many previous studies. Il est démontré que lors d'essais triaxiaux sur des roches sédimentaires souples, les déformations axiales peuvent être totalement indépendantes du déplacement axial du piston mobile ou de la tête de l'échantillon, et ce en raison d'erreurs de stratification sur les faces extrêmes des échantillons. Un capteur de déplacement local a permis de mesurer en continu ces déformations axiales, hors erreurs de stratification, variant de 0.001% à environ 1%. Pour des valeurs inférieures à 0-001%, les déformations sont linéaires, recouvrables et indépendantes de la vitesse de déformation. Les valeurs du module de Young, ₠m>x, sont également à peu près les mêmes que celles obtenues lors d'essais in-situ de mesure de vitesses ultrasonores. Avant d'atteindre 0-01%, les déformations ne sont plus linéaires. Pour une valeur de 0-1% et pour une contrainte égale à la moitié de la résistance au pic, correspondant aux niveaux de contrainte et de déformation les plus forts observés typiquement lors du chargement in-situ de roches souples, les modules de Young sont toujours égaux à la moite de Emax. Le rapport entre ₠mn et la résistance à la compression varie entre environ 400 et 1000. Une valeur de 100 est suggérée par de nombreuses études.