脆性巖石擴容起始應(yīng)力預(yù)測——以花崗巖和閃長巖為例
本文選題:巖石力學(xué) + 擴容起始應(yīng)力; 參考:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2014年04期
【摘要】:采用TAW 2000電液伺服巖石三軸試驗機,通過32組花崗巖和閃長巖的物性及單軸壓縮試驗測試,獲得巖石的特征物理力學(xué)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,揭示巖石擴容起始應(yīng)力與彈性模量、泊松比和孔隙度的關(guān)系,建立花崗巖和閃長巖的擴容起始應(yīng)力預(yù)測方程。研究結(jié)果表明:(1)彈性模量作為巖石的彈性基質(zhì)剛度的反映,包括顆粒間的接觸剛度和顆粒間基質(zhì)的剛度,孔隙度作為巖石內(nèi)部孔洞空間的體積測量指標,是巖石內(nèi)初始的微裂紋、微孔洞及張開裂紋的綜合反映,一定程度上可以反映初始損傷的程度,二者與巖石的擴容起始應(yīng)力密切相關(guān);(2)擴容起始應(yīng)力與彈性模量呈正相關(guān),而與孔隙度呈負相關(guān),當彈性模量最小而孔隙度最大時對應(yīng)最小的擴容應(yīng)力值,反之調(diào)整;(3)通過逐步數(shù)據(jù)擬合分析得出擴容應(yīng)力的預(yù)測模型,通過與試驗結(jié)果的對比分析,證明預(yù)測模型的可靠性。在彈性模量、孔隙度和泊松比已知的前提下,可以先驗地對擴容起始應(yīng)力進行預(yù)測,為擴容起始應(yīng)力的求解提供一條新的思路。
[Abstract]:The physical properties and uniaxial compression tests of 32 groups of granite and diorite were tested with TAW 2000 electro-hydraulic servo rock triaxial testing machine. The characteristic physical and mechanical parameters of rock were obtained. On this basis, the relationship between initial expansion stress and elastic modulus, Poisson's ratio and porosity of granite and diorite is revealed, and the prediction equation of initial expansion stress of granite and diorite is established. The results show that the elastic modulus is the reflection of the elastic matrix stiffness of rock, including the contact stiffness between particles and the stiffness of matrix between particles, and the porosity as the volume measurement index of the pore space in rock. It is the initial microcrack in rock. The comprehensive reflection of micropore and open crack can reflect the degree of initial damage to a certain extent, and they are closely related to the initial stress of rock expansion and have a positive correlation with the initial stress of expansion and modulus of elasticity. When the modulus of elasticity is the smallest and the porosity is the largest, the minimum expansion stress is corresponding to that of the porosity. On the contrary, by the stepwise data fitting analysis, the prediction model of the expansion stress is obtained, and the results are compared with the experimental results. The reliability of the prediction model is proved. Based on the known elastic modulus, porosity and Poisson's ratio, the initial expansion stress can be predicted priori, which provides a new idea for the solution of the initial expansion stress.
【作者單位】: 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所工程地質(zhì)力學(xué)重點實驗室;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】:國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)項目(2010CB731501) 國家自然科學(xué)基金資助項目(41227901,41272352)
【分類號】:TU45
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 柴紅保;曹平;趙延林;林杭;;裂隙巖體損傷演化本構(gòu)模型的實現(xiàn)及應(yīng)用[J];巖土工程學(xué)報;2010年07期
【共引文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 李健;高永濤;吳順川;謝玉玲;杜曉偉;;露天礦邊坡強度折減法改進研究[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2013年08期
2 楊云浩;陳鴻杰;王偉;;彈塑性各向異性損傷模型的FLAC~(3D)開發(fā)與數(shù)值驗證[J];長江科學(xué)院院報;2013年12期
3 張?zhí)m翔;查文華;王昆;;裂隙巖體本構(gòu)模型及數(shù)值模擬研究與應(yīng)用[J];金屬礦山;2013年12期
4 賈利春;陳勉;張偉;朱千千;金衍;;火山巖力學(xué)特性試驗研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2014年05期
5 孫華飛;楊永明;鞠楊;張欽剛;彭瑞東;;開挖卸荷條件下煤巖變形破壞與能量釋放的數(shù)值分析[J];煤炭學(xué)報;2014年02期
6 薛守義;劉超;;斷續(xù)節(jié)理巖體彈性斷裂理論研究[J];山東建筑大學(xué)學(xué)報;2011年01期
7 Vahidoddin Fattahpour;Mahdi Moosavi;Mahdi Mehranpour;;An experimental investigation on the effect of grain size on oil-well sand production[J];Petroleum Science;2012年03期
8 弋曉明;李術(shù)才;王松根;劉振清;;非飽和粉土回彈模量的應(yīng)力依賴性與水敏感性耦合分析[J];山東大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2013年02期
9 林志紅;項偉;張云明;;湘西紅砂巖基本物理指標和微結(jié)構(gòu)參數(shù)對其強度影響的試驗研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2010年01期
10 楊永明;鞠楊;王會杰;;孔隙巖石的物理模型與破壞力學(xué)行為分析[J];巖土工程學(xué)報;2010年05期
相關(guān)會議論文 前2條
1 楊永明;鞠楊;;孔隙巖石的物理模型與變形破壞機制研究[A];中國軟巖工程與深部災(zāi)害控制研究進展——第四屆深部巖體力學(xué)與工程災(zāi)害控制學(xué)術(shù)研討會暨中國礦業(yè)大學(xué)(北京)百年校慶學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年
2 侯文詩;李守定;李曉;赫建明;潘龍;劉艷輝;王瑞青;;巖石擴容起始特性與峰值特性的比較[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2013年度(第13屆)學(xué)術(shù)論文匯編——工程地質(zhì)與水資源研究室[C];2014年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 王春光;溫度—壓力耦合作用下深井煤樣中吸附氣體運移實驗研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2011年
2 傅晏;干濕循環(huán)水巖相互作用下巖石劣化機理研究[D];重慶大學(xué);2010年
3 王小瓊;脆性巖石損傷及物理性質(zhì)演化的實驗研究[D];中國地震局地球物理研究所;2012年
4 袁進科;斜坡震裂巖體結(jié)構(gòu)特征與震后崩塌識別體系研究[D];成都理工大學(xué);2012年
5 顏志豐;山西晉城地區(qū)煤巖力學(xué)性質(zhì)及煤儲層壓裂模擬研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2009年
6 湯羅圣;三峽庫區(qū)堆積層滑坡穩(wěn)定性與預(yù)測預(yù)報研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2013年
7 宋勇軍;干燥和飽水狀態(tài)下炭質(zhì)板巖流變力學(xué)特性與模型研究[D];長安大學(xué);2013年
8 孫博;高埋深地下洞室圍巖破壞機理及其穩(wěn)定性的細觀力學(xué)研究[D];天津大學(xué);2012年
9 吝曼卿;模擬地下工程應(yīng)力環(huán)境梯度加載下的巖爆機理研究[D];武漢理工大學(xué);2013年
10 路亞妮;裂隙巖體凍融損傷力學(xué)特性試驗及破壞機制研究[D];武漢理工大學(xué);2013年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條
1 閻良平;含夾層鹽巖儲庫圍巖擴容及變形性分析[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年
2 李林峰;巖石峰后擴容特性的加卸載試驗研究[D];昆明理工大學(xué);2008年
3 董千;地下洞室群爆破開挖對相鄰洞室松動圈影響研究[D];武漢理工大學(xué);2013年
4 王軍;棗泉煤礦回采巷道支護技術(shù)研究[D];西安科技大學(xué);2013年
5 鄧映香;循環(huán)爆破加載下工程巖體損傷演化特性研究[D];江西理工大學(xué);2013年
【二級參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 常來山,王家臣,李慧茹,陳亞軍;節(jié)理巖體邊坡?lián)p傷力學(xué)與FLAC-3D耦合分析[J];金屬礦山;2004年09期
2 鄭少河,朱維申;裂隙巖體滲流損傷耦合模型的理論分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2001年02期
3 徐衛(wèi)亞,韋立德;巖石損傷統(tǒng)計本構(gòu)模型的研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2002年06期
4 徐衛(wèi)亞;楊圣奇;褚衛(wèi)江;;巖石非線性黏彈塑性流變模型(河海模型)及其應(yīng)用[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2006年03期
5 趙吉坤;張子明;;三維大理巖彈塑性損傷及細觀破壞過程數(shù)值模擬[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2008年03期
6 藍航;姚建國;張華興;徐乃忠;;基于FLAC~(3D)的節(jié)理巖體采動損傷本構(gòu)模型的開發(fā)及應(yīng)用[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2008年03期
7 趙延林;曹平;汪亦顯;劉業(yè)科;;裂隙巖體滲流 損傷 斷裂耦合模型及其應(yīng)用[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2008年08期
8 李術(shù)才,朱維申;復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下斷續(xù)節(jié)理巖體斷裂損傷機理研究及其應(yīng)用[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;1999年02期
9 趙吉坤;張子明;劉仲秋;王立鵬;;大理巖破壞過程的三維細觀彈塑性損傷模擬研究[J];巖土工程學(xué)報;2008年09期
10 徐靖南;朱維申;白世偉;;壓剪應(yīng)力作用下多裂隙巖體的力學(xué)特性——本構(gòu)模型[J];巖土力學(xué);1993年04期
【相似文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 劉瑞林,朱廣生;用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立孔隙度預(yù)測模型[J];石油天然氣學(xué)報;1993年01期
2 邵宏甫;;單軸壓縮下粗砂巖熱損傷統(tǒng)計本構(gòu)模型[J];西安科技大學(xué)學(xué)報;2009年06期
3 周宏偉;何金明;武志德;;含夾層鹽巖滲透特性及其細觀結(jié)構(gòu)特征[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2009年10期
4 畢忠偉;張志軍;;巖石的崩解特性與抗壓強度的試驗研究[J];有色金屬;2011年02期
5 ;巖石力學(xué)中最佳表面裂殖[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;1996年03期
6 周鋒德;姚光慶;魏忠元;劉斌;黃鄭;;低滲油氣儲層物理參數(shù)解釋模型——以寶浪油田煤系粗粒低滲儲層為例[J];地質(zhì)科技情報;2006年06期
7 ;《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》第六屆編輯委員會[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2006年11期
8 ;第十次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會[J];巖土力學(xué);2008年02期
9 ;《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2009年度第七屆三次編委擴大會議紀要[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2009年S2期
10 衛(wèi)增杰;王樹平;李治平;;高含硫氣藏硫沉積預(yù)測及實施除硫作業(yè)時機選擇[J];石油天然氣學(xué)報;2010年06期
相關(guān)會議論文 前10條
1 魯祖德;陳從新;;水化學(xué)環(huán)境下裂隙巖石單軸壓縮破裂過程研究[A];第二屆全國環(huán)境巖土與土工合成材料技術(shù)研討會論文集(一)[C];2008年
2 鄭炳旭;;前言[A];中國巖石力學(xué)與工程實例第一屆學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年
3 錢七虎;;前言[A];第一屆華東巖土工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];1990年
4 ;中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會章程[A];巖土工程學(xué)術(shù)交流會文集[C];2004年
5 ;編者的話[A];巖石力學(xué)測試技術(shù)及高邊坡穩(wěn)定性——第二次湖北省暨武漢巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];1990年
6 徐嘉謨;方祖烈;伍法權(quán);馮夏庭;楊強;鄔愛清;何滿潮;程良奎;宋勝武;黃潤秋;蔡美峰;王明洋;;巖石力學(xué)與巖石工程學(xué)科發(fā)展研究[A];2009—2010巖石力學(xué)與巖石工程學(xué)科發(fā)展報告[C];2010年
7 崔政權(quán);;前言[A];巖土工程論文集[C];1995年
8 ;序[A];巖石力學(xué)與工程的創(chuàng)新和實踐:第十一次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2010年
9 王泳嘉;宋文洲;;關(guān)于巖石力學(xué)有限元程序發(fā)展的若干思考[A];第六屆全國巖石動力學(xué)學(xué)術(shù)會議文集[C];1998年
10 張元中;李劍浩;昌慶珍;楚澤涵;;利用測井方法解決巖石力學(xué)問題[A];中國地球物理學(xué)會年刊2002——中國地球物理學(xué)會第十八屆年會論文集[C];2002年
相關(guān)重要報紙文章 前10條
1 記者 劉莉;我國科學(xué)家接任國際巖石力學(xué)學(xué)會主席[N];科技日報;2011年
2 本報見習(xí)記者 李玉清;做好領(lǐng)軍人 挺進新高地[N];科學(xué)導(dǎo)報;2009年
3 廣東建設(shè)報記者 鄧新靈 通訊員 善健;汕頭市巖石力學(xué)與工程學(xué)會產(chǎn)生新一屆理事會[N];廣東建設(shè)報;2010年
4 本報記者 安豐;深部找礦的探鏡[N];中國國土資源報;2006年
5 記者 陳青邋通訊員 孟公建;測井數(shù)字巖心技術(shù)取得突破性進展[N];中國石油報;2008年
6 本報記者 劉維;把二氧化碳埋起來[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報;2005年
7 本報記者 滕艷;地震預(yù)測研究和抗震須并軌進行[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報;2008年
8 記者 陳青 通訊員 苗曉華;國產(chǎn)多頻核磁共振測井儀試驗成功[N];中國石油報;2010年
9 謝培紅;構(gòu)建科學(xué)地震防御體系五大點不可缺[N];科技日報;2008年
10 記者 梁茵 通訊員 李勇;國內(nèi)首套可控源中子孔隙度隨鉆測井儀器試驗成功[N];中國石油報;2010年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 王正付;南翼山油田低孔滲油藏產(chǎn)量及剩余油飽和度預(yù)測方法研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2006年
2 楊圣奇;巖石流變力學(xué)特性的研究及其工程應(yīng)用[D];河海大學(xué);2006年
3 張杰;巖石壓脹特性及壓脹松動增產(chǎn)技術(shù)研究[D];西南石油大學(xué);2008年
4 謝潤成;川西坳陷須家河組探井地應(yīng)力解釋與井壁穩(wěn)定性評價[D];成都理工大學(xué);2009年
5 雍學(xué)善;提高地震儲層預(yù)測與建模精度的方法與應(yīng)用研究[D];中國石油大學(xué);2006年
6 馮慶付;大慶徐家圍子地區(qū)深層火成巖氣藏測井解釋方法研究[D];中國海洋大學(xué);2007年
7 郭保華;循環(huán)加載下巖石裂隙變形與滲流的試驗研究[D];河南理工大學(xué);2010年
8 謝守益;多孔巖石力學(xué)性質(zhì)實驗研究與模擬[D];河海大學(xué);2006年
9 趙延林;裂隙巖體滲流—損傷—斷裂耦合理論及應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2009年
10 彭從文;巖體廣義多層結(jié)構(gòu)模型研究[D];浙江大學(xué);2010年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 張雨晴;甘肅黑方臺黃土滑坡系統(tǒng)分析[D];西北大學(xué);2007年
2 高艷霞;川西致密儲層巖石力學(xué)特性及裂縫應(yīng)力敏感性研究[D];成都理工大學(xué);2008年
3 王莉莉;基于組合模型的國內(nèi)礦產(chǎn)資源消耗預(yù)測[D];成都理工大學(xué);2011年
4 童凱軍;川西坳陷深層須家河組地應(yīng)力場特征研究及應(yīng)用[D];成都理工大學(xué);2009年
5 李伸專;葡北油田葡I油組儲層精細地質(zhì)建模[D];中國石油大學(xué);2008年
6 盧良鑫;未固結(jié)砂巖巖石物理屬性與地震波衰減系數(shù)關(guān)系研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2011年
7 呂宜美;化學(xué)腐蝕對深部軟巖蠕變特性的影響研究[D];青島科技大學(xué);2010年
8 趙倩;含水合物地層滲透率數(shù)值模擬研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2011年
9 王輝;姬塬地區(qū)高束縛水成因低阻油層測井識別方法研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2005年
10 李小寧;鄂爾多斯盆地西北三疊系延長組儲層砂巖的巖石學(xué)特征與截止孔隙度[D];成都理工大學(xué);2013年
,本文編號:1863375
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/chengjian/1863375.html