›› 2006, Vol. 27 ›› Issue (S2): 66-70.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

三向应力下土体水力劈裂的破坏机理及适用性探讨

章定文,刘松玉   

  1. 东南大学 岩土工程研究所,南京 210096
  • 收稿日期:2006-07-20 发布日期:2006-12-16
  • 作者简介:章定文,男,1978年生,博士研究生,主要从事特殊土加固、路基工程等方面研究
  • 基金资助:

    东南大学优秀博士学位论文基金项目(NO. YBJJ0603)。

Mechanism of hydraulic fracture of foil under three dimensional its stress state and applicability

ZHANG Ding-wen, LIU Song-yu   

  1. Institute of Geotechnical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China
  • Received:2006-07-20 Published:2006-12-16

摘要: 土体中的水力劈裂破坏机理存在两种观点:张拉破坏机理和剪切破坏机理。前人已经对其进行了大量地研究,并分别基于两种破坏机理提出了起劈压力的理论计算式,但是对其适用性没有进一步探讨。分别分析三向应力状态下土体水力劈裂的张拉破坏和剪切破坏判定准则,并基于Mohr-Coulomb屈服准则分析两种破坏机理的适用条件。分析结果表明,土体的水力劈裂是张拉破坏还是剪切破坏与小主应力σ3和不排水抗剪强度cu的大小密切相关,当小主应力σ3较大且不排水抗剪强度cu较小时,土体的劈裂多受剪切破坏机理控制;反之,土体的劈裂为张拉破坏。最后通过已有文献中的试验结果验证了所提出的两种破坏机理适用条件的合理性。

关键词: 水力劈裂, 张拉破坏机理, 剪切破坏机理, 适用条件, 小主应力, 不排水抗剪强度

Abstract: There are two kinds of standpoints on the mechanism of hydraulic fracturing of soils, that are tensile failure and shear failure. Vast studies on the fracture mechanism as well as the corresponding theoretical formula of the fracture pressure appeared in literatures, however, their explicabilities were still not yet fully discussed. The computing methods of the fracture pressures for tensile failure and shear failure in three dimensional stress states are put forward in this paper. Base on Mohr-Coulomb failure criterion, the applicability of the proposed fracturing pressure calculating method is discussed. The results indicate that the hydraulic fracture criterion is related to the minor principal stress and undrained shear strength of soil; and the possibility of shear failure increases with the minor principal stress σ3 increasing. The hydraulic fracture test results in literatures verify the applicability of the proposed method.

Key words: hydraulic fracture, tensile failure mechanism, shear failure mechanism, applicability, minor principal stress

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