井筒围岩应力分析：统一强度理论与渗流效应

"基于统一强度理论的井筒围岩应力分析 (2009年)" 本文是一篇工程技术领域的学术论文，作者主要探讨了井筒围岩应力分析的问题，特别是在考虑井筒周围岩石的渗流作用和孔隙水压力的基础上，如何进行有效应力修正，并基于统一强度理论进行弹塑性分析。文章发表于《建筑科学与工程学报》2009年第26卷第3期，由多个科研基金项目支持。 在研究中，作者首先考虑了井筒周围岩石的渗流效应，这是地下工程中一个重要的物理现象，因为岩石中的水流会影响其力学性质。通过考虑渗流作用，可以更准确地计算孔隙水压力，进而修正有效应力。有效应力是决定岩石力学性能的关键因素，它是指在考虑孔隙水压力后，真正作用在岩石颗粒间的力。 接着，作者运用了统一强度理论，这是一种能够综合考虑三个主应力状态的理论，特别适合分析井筒周围岩石在不同方向上的应力分布。传统强度理论可能忽视中间主应力，但统一强度理论可以全面考虑这个问题，因此对于复杂应力状态的分析更为适用。通过对井筒周围岩石进行弹塑性分析，作者得到了岩石应力分布的表达式，以及保持井壁稳定所需的弹性极限荷载和塑性极限荷载的统一解析式。 分析结果显示，通过调整统一解析式中的参数，该解析式可以适用于不同强度理论下的各种岩石材料的弹塑性分析。这意味着这个理论模型具有广泛的应用潜力，可以适应不同的工程条件和地质环境。此外，有效应力修正后的极限分析为井壁稳定性评估提供了坚实的理论基础，有助于实际工程中预测和防止井壁破坏，确保地下工程的安全。 关键词涉及的内容包括统一强度理论，井筒围岩的力学特性，渗流作用的影响，有效应力修正方法，以及弹塑性分析技术。这些关键词反映了论文的主要研究内容和技术手段，对于理解和应用井筒工程的稳定性分析具有重要意义。 这篇论文为井筒工程的岩土力学分析提供了一个新的理论框架，强调了渗流和有效应力修正的重要性，并通过统一强度理论提出了适用于多种情况的解析解，为实际工程问题的解决提供了理论支持。