Pore-pressure response in rock to undrained change in all-round stress

Abstract

Pore-water pressure response in saturated intact specimens of Berea sandstone, Salem limestone, Vermont marble and Barre granite to undrained increase in all-round stress, was measured in a specially designed triaxial cell. Dense intact rock specimens exhibited values of Skempton's B coefficient near one at small effective all-round stresses. However, as effective stress increased, B coefficient rapidly decreased. Based on the measurements, corrected for the compressibility of the pore-pressure measuring system, the values of B at effective stress of 1600 lb/in.2 were in the range of 0·33–0·69. The rapid decrease in pore-pressure response at the effective all-round stress range of 0–500 lb/in2 is attributed to closure of crack-type pores and the corresponding decrease in compressibility of the rock skeleton. It is concluded that Bishop's expression for the B coefficient with appropriate values of the compressibility of the rock skeleton can predict the pore-pressure response in rocks with interconnecting pores. The major problem in computation lies with the proper choice of values for the compressibility of the rock skeleton. La réaction de la pression d'eau interstitielle dans des échantillons saturés, intacts de grès de Berea, de calcaire de Salem, de marbre de Vermont et de granite de Barre, l'augmentation non drainée de contraintes triaxiales, fut mesurée dans une cellule triaxiale spécialement concue. Des échantillons de roche dense, intacte ont présentés des valeurs du coefficient B de Skempton proches de un, aux petites contraintes effectives. Cependant, à mesure que la contrainte effective augmentait, le coefficient B diminuait rapidement. Basées sur les mesures, corrigées d'après la compressibilité du système de mesure de la pression d'eau interstitielle, les valeurs de B à une contrainte effective de 1600 lb/in.2 étaient comprises entre 0·33 et 0·69. La diminution rapide de la réaction de la pression interstitielle pour des contraintes complètes, effectives de 0–500 lb/in.2 est attribuée à la fermeture de pores du type fissure et la diminution correspondante en compressibilité du squelette de la roche. On conclut que l'expression de Bishop pour le coefficient B avec des valeurs appropriées de la compressibilité du squelette de la roche, peut prédire la réaction de la pression interstitielle dans les roches ` pores communicants. Le problème majeur quant à la prévision concerne le choix correct des valeurs de la compressibilité du squelette de la roche.