一种多孔岩石特征应力的确定方法技术

技术编号:41005330 阅读:17 留言:0更新日期:2024-04-18 21:42
本发明专利技术公开了一种多孔岩石特征应力的确定方法,涉及岩石地应力技术领域,基于岩石体应变分解,包括开展岩石试件的三轴阶梯加卸载试验;获取岩石应力和应变的关系;利用岩石应力和应变的关系,得到岩石总体应变,并分解出固相体应变、气相体应变和塑性体应变;根据岩石气相体应变的特点,确定岩石特征应力点。本发明专利技术基于岩石体应变分解,计算过程客观、便于大规模计算,利于对岩石特征应力进行定量分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩石地应力,具体涉及一种多孔岩石特征应力的确定方法


技术介绍

1、岩石的变形破坏过程是一种伴随着微裂纹的生长、扩展和贯通的渐进破坏过程,这一渐进破坏过程分为四个阶段:裂纹闭合阶段、弹性变形阶段、稳定裂纹扩展阶段、不稳定裂纹扩展阶段,区分四个阶段的应力阈值称为特征应力。采用科学合理的方法准确判断岩石所处应力状态和岩石内部损伤情况,对地下岩体工程建设和运营过程中的稳定性评估、围岩控制和灾害预测具有重要的理论指导意义。

2、目前为止,国际上尚未形成明确建议方法来确定岩石在变形破坏中的特征应力。岩石的启裂应力表征岩石进入裂纹稳定扩展阶段,这一阶段裂纹处于稳定状态,常被认为是岩石长期强度的下限和隧道开挖时围岩体的原位剥落强度。裂纹损伤应力表征岩石进入非稳定裂隙破裂发展阶段,是岩石从弹性转变为塑性,是岩石长期强度上限的可靠估计准确确定各阶段应力阈值是理解岩石损伤破坏过程、确定岩石强度准则的关键。

3、相关的计算岩石特征应力的方法有多种,且大多以硬岩为研究对象,如asr法、横向应变响应法、应变能比法、裂纹体积应变法、体积刚度法、累本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多孔岩石特征应力的确定方法,基于岩石体应变分解,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的多孔岩石特征应力的确定方法,其特征在于,所述岩石试件为孔隙率在18%以上的多孔岩石试件,包括粉砂岩和花岗岩试件中的至少一种,其中,岩石试件的不均匀度和不垂直度均控制在0.02mm以内。

3.根据权利要求2所述的多孔岩石特征应力的确定方法,其特征在于,所述开展岩石试件的三轴阶梯加卸载试验,包括:

4.根据权利要求3所述的多孔岩石特征应力的确定方法,其特征在于,所述利用三轴加载设备对岩石试件进行多次循环加卸载,包括:加载阶段中轴向压力加载速率不低于0.25M...

【技术特征摘要】

1.一种多孔岩石特征应力的确定方法,基于岩石体应变分解,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的多孔岩石特征应力的确定方法,其特征在于,所述岩石试件为孔隙率在18%以上的多孔岩石试件,包括粉砂岩和花岗岩试件中的至少一种,其中,岩石试件的不均匀度和不垂直度均控制在0.02mm以内。

3.根据权利要求2所述的多孔岩石特征应力的确定方法,其特征在于,所述开展岩石试件的三轴阶梯加卸载试验,包括:

4.根据权利要求3所述的多孔岩石特征应力的确定方法,其特征在于,所述利用三轴加载设备对岩石试件进行多次循环加卸载,包括:加载阶段中轴向压力加载速率不低于0.25mpa/s,卸载阶段中轴向压力卸载速率不低于0.75mpa/s。

5.根据权利要求1所述的多孔岩石特征应力的确定方法,其特征在于,在所述利用岩石应力和应变的关系,得到岩石总体应变,并分解出岩石固相体应变、岩石气相体应变和岩石塑性体应变中,所述岩石总体应变为加载过程...

【专利技术属性】
技术研发人员:苗胜军梁明纯潘宝强吴庚辰王正余文轩马毓廷李从豪
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:

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