摩爾-庫倫強度準則在水壓致裂數值模擬中的應用

作者：王顯軍,王建新,郭文雕

摘要：水壓致裂的基本計算原理是以最大張應力準則為基礎的。一般認為水壓致裂過程中,孔壁在水壓力的作用下只會發生拉張破壞。最近的實踐表明,孔壁的破壞不僅會產生張性破壞還會產生剪切破壞。本文基于摩爾-庫倫準則,通過理論推導得出水壓致裂過程中孔壁不僅產生張性破壞,也產生剪切破壞,同時驗證了摩爾-庫倫準則在水壓致裂孔壁破壞機理研究中的適用性;利用數值模擬的手段以莫爾-庫倫準則來說明水壓致裂應力測量中裂縫并不總是拉張破壞引起的,也有可能是剪切破壞,且起裂位置與應用最大拉應力準則時重合;由于圍壓對莫爾-庫倫剪切破壞準則破裂應力有較大影響,因此即使同一種巖石在不同的應力狀態下的破裂對應正應力也將不同,該研究為摩爾-庫倫準則在水壓致裂中的應用有重要的參考價值。

發文機構：中國地震局地殼應力研究所

關鍵詞：水壓致裂摩爾-庫倫準則數值模擬hydraulic fracturingMohr-Coulomb Criterionnumerical simulation

分類號： TU45[建筑科學—巖土工程][建筑科學—土工工程]