巖石力學(xué)參數(shù)反分析的變分伴隨方法研究

3.2侏羅系煤巖層物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試 3.2.1試驗(yàn)儀器及原理 本試驗(yàn)采用電子萬(wàn)能壓力試驗(yàn)機(jī)(圖3.24)對(duì)侏羅系、石炭系巖石試樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度、 抗拉強(qiáng)度以及抗剪強(qiáng)度的測(cè)定。 (a)電子萬(wàn)能壓力試驗(yàn)機(jī)(b)單軸抗壓強(qiáng)度測(cè)試 (c)抗拉強(qiáng)度測(cè)試(d)抗剪強(qiáng)度測(cè)試 圖3.24巖石力學(xué)電子萬(wàn)能壓力試驗(yàn)機(jī)及試驗(yàn)過(guò)程 (1)巖石抗壓強(qiáng)度測(cè)定： 單軸抗壓強(qiáng)度的測(cè)定：將采集的巖塊試件放在壓力試驗(yàn)機(jī)上，按規(guī)定的加載速度 (0.1mm/min)加載至試件破壞。根據(jù)試件破壞時(shí)，施加的最大荷載p，試件橫斷面a便 可計(jì)算出巖石的單軸抗壓強(qiáng)度s0，見(jiàn)式(3.1)。 s0= p a (3.1) 一般表面單軸抗壓強(qiáng)度測(cè)定值的分散性比較大，因此，為獲得可靠的平均單軸抗壓 強(qiáng)度值，每組試件的數(shù)目至少為3塊。 (2)巖石抗拉強(qiáng)度的測(cè)定： 做巖石抗拉試驗(yàn)時(shí)，將試件做成圓盤(pán)形放在壓力機(jī)上

巖石名稱天然容重（γ）巖石名稱天然容重（γ）巖石名稱 /kn·m-3/kn·m-3 花崗巖23.0-28.0礫巖24.0-26.6新鮮花崗片麻巖 閃長(zhǎng)巖25.2-29.6石英砂巖26.1-27.0角閃片麻巖 輝長(zhǎng)巖25.5-29.8硅質(zhì)膠結(jié)砂巖25.0混合片麻巖 斑巖27.0-27.4砂巖22.0-27.1片麻巖 玢巖24.0-28.6堅(jiān)固的頁(yè)巖28.0片巖 輝綠巖25.3-29.7砂質(zhì)頁(yè)巖26.0特別堅(jiān)硬的石英巖 粗面巖23.0-26.7頁(yè)巖23.0-29.0片狀石英巖 安山巖23.0-27.0硅質(zhì)灰?guī)r28.1-29.0大理巖 玄武巖25.0-31.0白云質(zhì)灰?guī)r28.0白云巖 凝灰?guī)r22.9-25.0泥質(zhì)灰?guī)r23.0板巖 凝灰角礫巖22.0-29.0灰?guī)r23.0-27.7蛇紋巖 注：本表

基于巖體質(zhì)量分級(jí)的巖石力學(xué)參數(shù)研究——通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)聲波測(cè)試等快速測(cè)試手段，結(jié)合工程地質(zhì)定性評(píng)價(jià)，應(yīng)用bq體系和rmr體系，對(duì)巖石邊坡進(jìn)行巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)，并分析了bq體系和rmr體系的相關(guān)關(guān)系．在此基礎(chǔ)上估算巖石力學(xué)參數(shù)，為巖石工程設(shè)計(jì)和施工提供了依據(jù)．　　

應(yīng)用常規(guī)的地面壓裂施工壓力資料和前置液階段的瞬時(shí)停泵壓力測(cè)試等資料,初步探討了求取儲(chǔ)層原位巖石力學(xué)參數(shù)的新方法。該方法首先是由地面施工壓力計(jì)算井底壓力,并由井底壓力的增長(zhǎng)模式確定裂縫的擴(kuò)展形態(tài)(為簡(jiǎn)單起見(jiàn),文中僅假設(shè)為pkn模型和kgd模型2種)。然后,根據(jù)裂縫形態(tài)的不同,確定相應(yīng)的計(jì)算公式。其實(shí)質(zhì)就是利用裂縫寬度既與楊氏模量相關(guān),又與裂縫凈壓力相關(guān)的特點(diǎn),建立不同時(shí)間的井口壓力與楊氏模量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。同時(shí),利用泊松比與最小水平主應(yīng)力的相關(guān)式,由最小主應(yīng)力的變化曲線,求出了泊松比的變化曲線。經(jīng)其他可靠手段驗(yàn)證,該方法計(jì)算結(jié)果可靠,且簡(jiǎn)單易行,便于現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用。既可用于壓裂的實(shí)時(shí)分析,也可用于壓后評(píng)估分析。所以,該方法對(duì)提高水力壓裂的優(yōu)化設(shè)計(jì)水平,具有一定的參考價(jià)值。

某礦巖石力學(xué)特性及力學(xué)參數(shù)相關(guān)性研究——通過(guò)對(duì)礦區(qū)代表性巖樣進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究，得到巖石的基本物理參數(shù)和彈性模量，泊松比、抗壓強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度等主要力學(xué)參數(shù)，分析含水率對(duì)巖石單軸抗壓強(qiáng)度的影響，圍壓對(duì)巖石三軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量的影響，并對(duì)...

巖石力學(xué)

裂紋線場(chǎng)分析方法在巖石力學(xué)中的應(yīng)用——將巖體破壞主控結(jié)構(gòu)面上的裂紋視為共線等間距裂紋，利用裂紋線上的合理?xiàng)l件將共線裂紋受壓剪應(yīng)力的問(wèn)題簡(jiǎn)化為有限寬巖體內(nèi)含有一條裂紋受壓剪應(yīng)力的問(wèn)題；把巖體材料的屈服準(zhǔn)則作為求解該問(wèn)題的基本方程，運(yùn)用線場(chǎng)分析方...

巖石力學(xué)反演分析研究及工程應(yīng)用——巖石力學(xué)反演分析研究及工程應(yīng)用

簡(jiǎn)要介紹了巖石力學(xué)的研究對(duì)象,重點(diǎn)討論了邊坡工程中的巖石力學(xué)參數(shù)的4種研究方法,最后提出邊坡工程中巖石力學(xué)參數(shù)的新問(wèn)題以及相應(yīng)的處理辦法。

一個(gè)新的巖石力學(xué)特性測(cè)定方法——當(dāng)前，壓痕試驗(yàn)是測(cè)定金屬、高聚物和陶瓷等材料力學(xué)特性的一種十分有效且簡(jiǎn)便的方法。本文旨在探討如何應(yīng)用該方法測(cè)定巖石材料的力學(xué)特性。介紹了一種新的用于巖石材料測(cè)試的微痕試驗(yàn)（微米級(jí)壓痕試驗(yàn)）系統(tǒng)和它的校準(zhǔn)方法，具...

表5 灰?guī)r頁(yè)巖互層弱風(fēng)化2.680.3387.2 灰?guī)r鮞狀2.770.0948.6 石英礫巖2.660.28 絹英千枚巖微風(fēng)化2.600.2065 灰?guī)r含燧石結(jié)核2.640.5639.8 泥巖2.651.5433.4 石英砂巖2.284.6544.2 灰?guī)r2.6072.9 粉砂巖泥質(zhì)2.523.1033 云母片麻巖弱風(fēng)化49.4 云母片麻巖2.503.4245.3 粘土巖砂質(zhì)2.5742 灰?guī)r泥質(zhì)2.533.9365 頁(yè)巖2.612.7535 表5軟巖物理力學(xué) 巖石名稱 巖石性狀(裂隙、 風(fēng)化、夾層) 容重g/cm3吸水率% 抗壓強(qiáng)度 干抗壓mpa 第1頁(yè) 表5 砂巖39.1 角礫巖2.433.72

常見(jiàn)巖層力學(xué)參數(shù) 組號(hào)巖石名稱 容重d/ (kg/m3) 彈性模量e /gpa 體積模量k/gpa k=e/(3(1-2v)) 剪切模量g/gpa g=e/(2(1+v)) 泊松比v 內(nèi)聚力 /mpa 摩擦角 /° 抗拉強(qiáng)度 /mpa 1 粉砂巖246019.510.838.130.22.75381.84 泥巖24618.756.083.470.261.2300.605 砂質(zhì)泥巖25105.4252.562.360.1472.16360.75 細(xì)砂巖287333.421.0113.520.2353.2421.29 砂巖248713.55.976.010.1232.06401.13 13煤13805.34.912.010.321.25320.15

應(yīng)用常規(guī)的地面壓裂施工壓力資料,初步探討了求取煤層巖石力學(xué)參數(shù)的新方法。該方法首先是由地面施工壓力計(jì)算井底壓力,為簡(jiǎn)單起見(jiàn),根據(jù)煤巖壓裂易形成短寬縫的特點(diǎn),選取kgd模型,確定相應(yīng)的計(jì)算公式。其實(shí)質(zhì)就是利用裂縫寬度既與楊氏模量相關(guān),又與裂縫凈壓力相關(guān)的特點(diǎn),建立不同時(shí)間的井口壓力與楊氏模量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。

巖石力學(xué)講義講稿-巖石的變形——巖石的變形是指巖石在任何物理因素作用下形狀和大小的變化。工程最常研究的變形是由于力的影響所產(chǎn)生的，　　壩建在多種巖石組成的巖基上，這些巖石的變形性質(zhì)不同，則由于基巖的不均勻變位可以使壩體的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力增長(zhǎng)...

湖南工業(yè)大學(xué) 巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 班級(jí)： 學(xué)號(hào): 姓名： 日期： 成績(jī)： 四、巖石單軸壓縮及變形試驗(yàn)（綜合） 一、試驗(yàn)?zāi)康模?二、設(shè)備名稱： 三、試驗(yàn)步驟： 1、測(cè)定巖石試件的尺寸； 2、貼應(yīng)變片?? 3、?? 4、?? 5、?? 四、成果整理和計(jì)算： 1、按下式計(jì)算巖石密度： v m 式中:──為試樣的密度，g/cm3； m──為試樣的質(zhì)量，g； v──試件體積,cm3 2、計(jì)算過(guò)程： 3、按下式計(jì)算巖石抗壓強(qiáng)度、彈性模量和泊松比： ⑴巖石抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式： =p/a 式中：──單軸抗壓強(qiáng)度，mpa； p──巖石試件最大破壞載荷，n； a──試件受壓面積，mm2 ⑵巖石彈性模量、泊松比計(jì)算公式： e=c(50)/h(50) =|d(50)/h(50)| 式中：e──試件彈性模量，gpa； c(50)

以實(shí)際采集的深部巖體試樣的巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),探討了花崗巖巖石力學(xué)參數(shù)隨深度變化的基本規(guī)律,提出了花崗巖巖石的彈性模量e,抗壓強(qiáng)度σc,抗拉強(qiáng)度σt均隨巖體賦存深度的增大而增大的觀點(diǎn),給出了花崗巖巖石的彈性模量e,抗壓強(qiáng)度σc,抗拉強(qiáng)度σt隨巖體賦存深度的增大而增大的數(shù)學(xué)模型。

巖石力學(xué)參數(shù)在地層出砂預(yù)測(cè)技術(shù)中的應(yīng)用——地層出砂對(duì)油氣田開(kāi)發(fā)危害較大，輕者會(huì)導(dǎo)致油、氣井減產(chǎn)、水井減注，重者套導(dǎo)致油氣水井報(bào)廢獲取巖石力學(xué)參數(shù)后，可以進(jìn)行出砂預(yù)測(cè)．盡旱知道地層在開(kāi)發(fā)過(guò)程中是否會(huì)出砂，從而可以盡旱采取防砂措施，保持油井穩(wěn)產(chǎn)...

通過(guò)分析巖石力學(xué)數(shù)值模擬方法在采礦工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀,從技術(shù)層面、經(jīng)濟(jì)價(jià)值層面以及教學(xué)實(shí)踐,即人才培養(yǎng)層面三個(gè)層面對(duì)巖石力學(xué)數(shù)值模擬方法的具體選擇與應(yīng)用進(jìn)行細(xì)致的討論。由于采礦工程在造價(jià)和穩(wěn)定性程度等方面區(qū)別于其他工程,因此選擇一個(gè)對(duì)的方法是極其重要的,這種方法要求達(dá)到巖石力學(xué)中數(shù)值計(jì)算的精準(zhǔn)度下限,同時(shí)又因?yàn)閿?shù)值模擬方法本身存在著誤差,因此選擇一個(gè)在上限與下限之間的方法是我們的目標(biāo)。數(shù)值模擬的精準(zhǔn)度與技術(shù)投入、經(jīng)濟(jì)投入和人才投入都有一定的關(guān)系,因此我們從這三方面來(lái)具體探討巖石力學(xué)方法的選擇與應(yīng)用。

巖石力學(xué)講義講稿-巖體的滲透特性——由水的滲透引起巖土體邊坡失穩(wěn)、邊坡變形、地基變形、巖溶滲透塌陷等均屬于巖土體的滲透穩(wěn)定問(wèn)題。水在孔隙介質(zhì)中的滲透問(wèn)題，目前的研究在試驗(yàn)及理論上都有一定的水平，在解決實(shí)際問(wèn)題方面也能夠較好地反映土在孔隙介質(zhì)中...

介紹了力學(xué)參數(shù)反分析原理,結(jié)合實(shí)際算例,論述了利用現(xiàn)有的大型國(guó)際化通用有限元軟件ansys已有的功能解決反演問(wèn)題的過(guò)程,指出該計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)潔,計(jì)算速度快,更為快捷、可靠。

福怡大廈巖石力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用——結(jié)合廣州市福怡大廈施工階段工程地質(zhì)勘察中巖石極限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)指標(biāo)的分析和運(yùn)用，說(shuō)明了對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的重要性及應(yīng)注意的問(wèn)題?！　?/p>

討論了分層應(yīng)力的計(jì)算的多種模型,單軸應(yīng)變模型、構(gòu)造應(yīng)力/應(yīng)變邊界模型、平面應(yīng)變模型等,優(yōu)選了在實(shí)際應(yīng)用中具有較好的預(yù)測(cè)效果的平面應(yīng)變模型。對(duì)濟(jì)陽(yáng)坳陷基山砂巖體的商×井的分層地應(yīng)力與巖力學(xué)石參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,研究結(jié)果表明,通過(guò)優(yōu)化分層地應(yīng)力模型優(yōu)選及巖石力學(xué)參數(shù),可以控制裂縫在油層內(nèi)延伸。