本文關(guān)鍵詞：脆性巖石起裂應(yīng)力水平與脆性指標(biāo)關(guān)系探討

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【摘要】：脆性指標(biāo)與起裂應(yīng)力作為巖石力學(xué)性質(zhì)的內(nèi)在體現(xiàn),均反映巖石的非均質(zhì)性和結(jié)構(gòu)上的差異,二者存在一種必然的聯(lián)系,通過理論研究和算例分析來探討起裂應(yīng)力水平與基于單軸抗壓、抗拉強(qiáng)度比值的脆性指標(biāo)的關(guān)系。首先,歸納總結(jié)基于壓拉比、全應(yīng)力 應(yīng)變特征及硬度或堅固性的28種基本脆性測試方法。然后,研究硬脆性巖石單軸壓縮起裂機(jī)制,討論基于裂紋體積應(yīng)變拐點的起裂應(yīng)力確定方法,并定義起裂應(yīng)力水平指標(biāo)K。最后,結(jié)合具體工程算例探討巖石起裂應(yīng)力與基于壓拉比的脆性指標(biāo)的函數(shù)關(guān)系,深入驗證起裂應(yīng)力水平和脆性指標(biāo)間內(nèi)在聯(lián)系的必然性。得出以下結(jié)論:(1)以巖石單軸抗壓、抗拉強(qiáng)度為紐帶,建立起裂應(yīng)力水平和脆性指標(biāo)間的函數(shù)關(guān)系,根據(jù)單軸壓縮起裂應(yīng)力與單軸抗拉強(qiáng)度的關(guān)系,進(jìn)一步驗證脆性指標(biāo)與起裂應(yīng)力水平存在內(nèi)在聯(lián)系的必然性。(2)巖石起裂應(yīng)力水平與脆性指標(biāo)B5和B6存在明顯的函數(shù)關(guān)系,起裂應(yīng)力水平與B5呈冪函數(shù)關(guān)系,與B6呈線性函數(shù)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均大于85%。(3)采用起裂應(yīng)力水平指標(biāo)重新定義脆性指標(biāo),通過巖石的室內(nèi)單軸壓縮試驗,由起裂應(yīng)力水平可以快速得到巖石的脆性指標(biāo)。通過這一研究,豐富了巖石起裂應(yīng)力與脆性指標(biāo)的關(guān)系,為脆性指標(biāo)的計算提供了一條新思路。
【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);
【關(guān)鍵詞】： 巖石力學(xué) 脆性巖石 脆性指標(biāo) 起裂應(yīng)力 單軸壓縮試驗 函數(shù)關(guān)系
【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】：TU452
【正文快照】： 1引言.巖石的脆性與巖體工程穩(wěn)定性及油氣藏工程中儲層改造密切相關(guān)。脆性指標(biāo)是巖爆災(zāi)害預(yù)測的重要指標(biāo),直接關(guān)系到巖體脆性斷裂和地下洞室圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;同時,脆性指標(biāo)也是儲層力學(xué)特性評價、井壁穩(wěn)定性評價及水力壓裂效果評價的重要指標(biāo)。當(dāng)前還沒有標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的巖石

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本文編號：569600