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基于孔壁崩落地应力预测对真三轴强度准则的评价

翟玉树  
【摘要】:孔壁易产生应力集中,当应力集中超过孔壁岩石的强度将会引起孔壁崩落。孔壁崩落的边缘处于破坏的临界状态,那么崩落边缘的主应力状态将满足强度准则。根据科希公式,原岩主应力和孔壁的主应力之间通过换算,将科希公式代入强度准则,可以预测出最大水平主应力的值。由于垂直主应力的值和最小水平主应力的值差别较大,需要选用考虑中间主应力对强度的真三轴强度准则来预测最大水平主应力的值。 本文采用文献中已有的数据,利用Drucker-Prager准则、Murrell准则、修正的Hoek-Brown准则、Mogi-Coulomb准则、修正的LADE准则和指数型强度准则,共六种真三轴强度准则对真三轴实验数据和孔壁崩落实验数据进行拟合,以确定各强度准则中的相关参数,并用拟合关系式预测最大水平主应力值。 研究结果发现:真三轴强度准则比较适用于孔壁崩落角小于75°的孔段的原岩最大水平主应力预测,对于崩落角大于75°的孔段,最大原岩水平主应力的预测值不准确。基于孔壁崩落法地应力预测,没有发现对所有岩石都普遍使用的强度准则。不同的强度准则对不同岩石的孔壁崩落适用性不同。强度准则对实验数据的拟合关系好,不一定就能对最大水平主应力有很好的预测。


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