本文關鍵詞：脆性巖石起裂應力水平與脆性指標關系探討

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【摘要】：脆性指標與起裂應力作為巖石力學性質的內在體現(xiàn),均反映巖石的非均質性和結構上的差異,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力水平與基于單軸抗壓、抗拉強度比值的脆性指標的關系。首先,歸納總結基于壓拉比、全應力 應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制,討論基于裂紋體積應變拐點的起裂應力確定方法,并定義起裂應力水平指標K。最后,結合具體工程算例探討巖石起裂應力與基于壓拉比的脆性指標的函數(shù)關系,深入驗證起裂應力水平和脆性指標間內在聯(lián)系的必然性。得出以下結論:(1)以巖石單軸抗壓、抗拉強度為紐帶,建立起裂應力水平和脆性指標間的函數(shù)關系,根據單軸壓縮起裂應力與單軸抗拉強度的關系,進一步驗證脆性指標與起裂應力水平存在內在聯(lián)系的必然性。(2)巖石起裂應力水平與脆性指標B5和B6存在明顯的函數(shù)關系,起裂應力水平與B5呈冪函數(shù)關系,與B6呈線性函數(shù)關系,相關系數(shù)均大于85%。(3)采用起裂應力水平指標重新定義脆性指標,通過巖石的室內單軸壓縮試驗,由起裂應力水平可以快速得到巖石的脆性指標。通過這一研究,豐富了巖石起裂應力與脆性指標的關系,為脆性指標的計算提供了一條新思路。
【作者單位】： 中國科學院地質與地球物理研究所工程地質力學重點實驗室;中國科學院大學;
【關鍵詞】： 巖石力學 脆性巖石 脆性指標 起裂應力 單軸壓縮試驗 函數(shù)關系
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973)項目(2010CB731501) 國家自然科學基金資助項目(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。脆性指標是巖爆災害預測的重要指標,直接關系到巖體脆性斷裂和地下洞室圍巖結構的穩(wěn)定性;同時,脆性指標也是儲層力學特性評價、井壁穩(wěn)定性評價及水力壓裂效果評價的重要指標。當前還沒有標準的、統(tǒng)一的巖石

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