Teoría de la energía de deformación y el concepto de energía de distorsión por tracción
La teoría de la resistencia de Moirl no considera la influencia de la tensión principal intermedia σ2. Sin embargo, la influencia de σ2 y sus cambios ascendentes y descendentes en la resistencia ha sido confirmada mediante experimentos después del ajuste de tensión causado por la descarga en la práctica de ingeniería, el plano estructural en el círculo de tensión de σ1-σ3 es de tracción y la tensión normal es negativa. Debido a la restricción de la superficie límite lateral y la tensión de compresión σ2, en el estado donde la inclinación del plano estructural se cruza con σ1, cuanto mayor es el ángulo de intersección, más obvia es la influencia. Por lo tanto, el corte por tracción de θ = 45 ° + φ /. 2 parece complejo.
La teoría de la energía de deformación cortante y la teoría de la tensión octaédrica consideran la influencia de las tres tensiones principales en el espacio tridimensional del macizo rocoso sobre la resistencia de la roca. La teoría de la energía de deformación cortante se basa en la. El punto de vista energético, mientras que la teoría de tensiones octaédrica se basa en el punto de vista de las tensiones y estudia las condiciones de resistencia de las rocas desde diferentes ángulos, y los resultados obtenidos son consistentes. Estos dos elementos son criterios de rendimiento comúnmente utilizados en el campo de la ciencia y la tecnología de la ingeniería. Son criterios de resistencia tridimensional establecidos en base a la tensión de compresión tridimensional o la tensión de tracción tridimensional, suponiendo que la compresión y la tensión tienen la misma resistencia. Este libro utiliza esta teoría para explorar la situación real. En el estado de tensión de compresión tridimensional, la tensión unidimensional cambia a la inversa, formando las características de intensidad de la energía de distorsión.
2.2.3.1 Teoría de la resistencia a la deformación por corte
La teoría de la resistencia a la deformación por corte propone que el daño de la roca debe superar la interacción entre la forma inherente de la roca y las partículas básicas de la resistencia de la roca. un punto de vista físico. Cuando la energía de deformación cortante de la roca alcanza la energía de deformación máxima cuando se somete a falla por fuerza bajo la acción de tensiones tridimensionales σ1, σ2 y σ3, es la condición de resistencia o criterio de falla de la energía de deformación cortante. Las rocas se someten a tensiones tridimensionales para producir deformación, que refleja toda la energía de deformación. Según el principio funcional, la expresión de su trabajo es
Aplicación de la mecánica de rocas de deformación de fuerza de reacción en ingeniería
.Fórmula entre: γ es la deformación por corte. Basado en el concepto de falla antes mencionado, esta teoría solo es aplicable a falla frágil, por lo tanto γij=0, por lo que la deformación total de la roca es:
Según; teorema de Hooke generalizado
Representado por tres invariantes σ1, σ2, σ3, la energía variable total se puede obtener después de clasificar:
Fuerza de reacción, deformación, aplicación de la mecánica de rocas en ingeniería
Energía variable total, que incluye dos partes: energía de deformación del volumen y energía de deformación.
Energía de deformación volumétrica de la roca
En la fórmula: es la tensión promedio ε es la deformación volumétrica εV=ε1+ε2+ε3
Después del acabado,
La aplicación de la mecánica de rocas de deformación de fuerza de reacción en ingeniería
La energía variable completa UC incluye la energía de deformación volumétrica UV y la energía de deformación Uτ, es decir,
La aplicación de la mecánica de rocas de deformación de fuerza de reacción en ingeniería Aplicación
La energía de deformación es la energía de corte, que se obtiene restando la energía de deformación total de la energía de deformación del volumen, es decir,
aplicación de deformación de fuerza de reacción de mecánica de rocas en ingeniería
Jian De
En ensayos de compresión o tensión uniaxial, σ2=σ3=0 significa límite elástico
σ1=σs σs es el límite elástico
Sustituyendo las condiciones anteriores en la Ecuación 2.20, se obtiene la energía de deformación de la roca al ceder en el ensayo de compresión o tracción uniaxial.
La aplicación de la mecánica de roca de deformación fuerza de reacción en ingeniería
Aclara la tensión unidireccional. La energía de corte en el momento de la falla se considera la condición de fluencia.
Aplicación de la mecánica de reacción fuerza-deformación de rocas en ingeniería
Es decir, la ecuación (2.20) es igual a la ecuación (2.21).
Entonces
La aplicación de la mecánica de rocas de deformación de fuerza de reacción en ingeniería
Esta es la condición y criterio de resistencia de la roca derivado de la teoría de la energía de corte.
2.2.3.2 Teoría de la tensión octaédrica
La teoría de la tensión octaédrica cree que cuando el valor de la tensión cortante en el octaedro alcanza el valor crítico del material, provocará una falla de fluencia del material.
Elija un octaedro cerrado cuyo sistema de coordenadas axiales sea paralelo a la tensión principal tridimensional, de modo que las normales de las pendientes iguales en los ocho cuadrantes sean iguales a los ángulos entre los tres ejes de coordenadas, es decir , las normales son iguales a x. Los ángulos α, β y γ entre los ejes de coordenadas y y z son iguales.
Sea
Porque las áreas de las tres tensiones principales en el plano isoclínico son Scosα, Scosβ y Scosγ
in Bajo la acción de la fuerza P, según a las condiciones de equilibrio de la fuerza
La aplicación de la fuerza de reacción en mecánica de rocas de deformación en ingeniería
Se obtiene la ecuación de equilibrio
La fuerza que actúa sobre la superficie inclinada Fuerza resultante
Aplicación de la fuerza de reacción y deformación de la mecánica de rocas en ingeniería
La tensión normal sobre la superficie inclinada es la proyección de cada componente de fuerza Px, Py y Pz sobre la superficie sobre la superficie normal. eje de la superficie y, es decir
Aplicación de la fuerza de reacción y deformación de la mecánica de rocas en ingeniería
Esfuerzo cortante en el plano inclinado
Resistencia al corte octaédrico τ8
Entonces
Después de resolver:
Este es el significado físico del criterio de rendimiento de Mises elaborado por Nadai en 1933. Mises (R.V.) cree que cuando el esfuerzo cortante sobre el octaedro es igual a la fuerza unidireccional del material hasta que cede, el esfuerzo cortante sobre el octaedro alcanza el valor último y cede.
Cuando la fuerza unidireccional alcanza el estado límite
La aplicación de la fuerza de reacción en mecánica de rocas de deformación en ingeniería
En la Ecuación 2.23
Según a los criterios establecidos por Mises
Entonces
Entonces
Figura 2.9 Descomposición del vector en el sistema de coordenadas del espacio de tensiones
Ecuación 2.24 y La condición de intensidad de energía de corte es la misma que la de la Ecuación 2.22. Obviamente, la resistencia a la rotura de la roca está estrechamente relacionada con σ2.
2.2.3.3 La geometría de la superficie de fluencia
Para que el criterio de fluencia sea más visual, el criterio de fluencia a menudo se expresa como una superficie geométrica en el espacio de tensiones. introduce la tensión en cualquier punto de la roca. El estado está representado por un vector en el sistema de coordenadas del espacio de tensiones. Descompuesto en dos componentes
Dado que ON es la normal de la pendiente triangular seleccionada en el sistema de coordenadas del espacio de tensión, y el ángulo con los tres ejes de coordenadas de tensión es igual, se puede entender en la sección anterior
Aplicación de la mecánica de rocas de deformación de fuerza de reacción en ingeniería
Desde
Entonces
Entonces
Este es un cilindro con el normal ON como eje de la ecuación, esta superficie cilíndrica es la superficie de intensidad de Misex. Para simplificar, la superficie cilíndrica paralela a la línea normal ON se puede proyectar sobre la superficie inclinada para formar un círculo. Dado que los ángulos entre la superficie inclinada y los tres ejes de tensión principales son iguales, σ1=σ2=σ3=σm. Tiene las características de la tensión hidrostática en la dirección ON, σm es la tensión hidrostática en la dirección ON, este círculo se llama círculo π, la circunferencia es la línea de trayectoria del límite elástico y el radio R del círculo π es OS.
Es decir,
La aplicación de la mecánica de rocas de deformación de fuerza de reacción en ingeniería
En el sitio de ingeniería, de acuerdo con las condiciones reales del campo, los tres ajustes ajustados Se obtiene la tensión dimensional, y su El radio r del círculo de tensión es
Aplicación de deformación de la fuerza de reacción de la mecánica de rocas en ingeniería
Si r Si r>R, la roca fallará. La Figura 2.10 es el diagrama de trayectoria de rendimiento del plano π, y el círculo es la línea de trayectoria de rendimiento de Misex de la trayectoria (2/3)1/2σt. La trayectoria hexagonal regular es la trayectoria de máxima energía de corte que produce Treleska. Cita de la Figura 6.22(b) del libro del Sr. Chen Ziguang sobre propiedades mecánicas de las rocas y campos de tensiones tectónicas. Figura 2.10 Línea de trayectoria de cesión en el plano π ① Línea de trayectoria de cesión de Mises; ② Línea de trayectoria de cesión de Coulomb-Moore ③ Línea de trayectoria de cesión de Treleska Criterio de Treleska máx=(1/2); )(σ1-σ2)=k, entonces 2k=(σ1-σ2), durante el estiramiento uniaxial, σ2=σ3=0, porque σ1-σ2=σt,=σ1/2, entonces 2k=σt. En corte puro, k= proyecta el sistema de coordenadas rectangular espacial de la tensión aplicada en el plano π, y los tres nuevos ejes de coordenadas obtenidos están representados por σ1', σ2' y σ3' respectivamente, y sus ángulos entre sí son 120. °. El coseno del ángulo entre la tensión espacial σ1, σ2, σ3 y la recta normal del plano π es cosα=(1/3)1/2, por lo que el coseno del ángulo con el plano π es cosβ=(2/ 3)1/2 Por lo tanto Proyecte σ1', σ2', σ3' respectivamente sobre el eje xy en el plano π, luego Aplicación de la reacción fuerza-deformación mecánica de rocas en ingeniería En el estiramiento uniaxial, debido a que σ1-σ2=σt, entonces x=σt/21/2, que es una línea recta en el plano π paralela al eje σ2' . De la misma manera, se pueden obtener las expresiones relacionales de otros dominios axiales xy, y se puede obtener una figura hexagonal regular compuesta por tres pares de rectas paralelas, y el radio de su círculo circunscrito es [(2/3)1/2 ]σt. El hexágono desigual es la trayectoria del criterio de intensidad de Mohr en el plano π. El conocido criterio de Mohr-Coulomb es =σntanφ+c o (σ1-σ3)/2=[(σ3+σ2)/2] sinφ+c·cosφ. Según los principios y pasos del método antes mencionados, se puede obtener. en la trayectoria de rendimiento del plano π. En el caso de tensión plana, es decir, σ3=0, en el plano σ1-σ2, el criterio de fluencia de Mises (2.24) se simplifica a σ21-σ1σ2+σ22=σ2t, y su trayectoria de fluencia en el plano π es una elíptica. ecuación Figura 2.11. En el plano σ1-σ2, el criterio de Trieska es: La aplicación de la mecánica de rocas de deformación de fuerza de reacción en ingeniería Es decir, como se muestra en la Figura 2.11 Seis líneas rectas. Figura 2.11 Línea de trayectoria de elipse Figura 2.12 τ8=f(σ8) superficie de resistencia última La condición de resistencia de Naday se basa en el esfuerzo cortante sobre el octaedro Es causado por el valor crítico, y el valor crítico del esfuerzo cortante es función del esfuerzo normal sobre el octaedro, y su condición es τ8=f(σ8) Aplicación de la fuerza de reacción deformación de la roca. Mecánica en ingeniería En el caso de la fuerza de reacción, σ8≈0, entonces τ8=0. En este momento, la superficie de intensidad en el sistema de coordenadas espaciales ya no es un cilindro, sino un cono. es el trabajo de Drucker-Braque de Mises. En principio, se considera que un factor hidrostático forma la forma τ=αI1+(J2)1/2, que está soportada por la forma cónica del sistema de coordenadas del espacio de tensiones, donde: Aplicación de la mecánica de rocas de deformación de fuerza de reacción en ingeniería La superficie de fluencia de resistencia cónica puede reflejar mejor la condición real de la roca que la superficie de fluencia cilíndrica. Basado en diferentes estados de tensión, diferentes mecanismos de falla de las rocas y criterios de resistencia adecuados para la aplicación, la superficie de fluencia de resistencia cónica se divide en tres zonas: ① la zona es básicamente una zona frágil de fractura por tracción; ② la zona; es básicamente una zona de falla por corte, generalmente por corte por compresión, pero también puede ocurrir daño por corte por tracción. En las áreas poco profundas debajo de la superficie, hay superficies estructurales por corte por compresión y superficies estructurales por corte por tracción llenas o sin relleno. ③ Zona Es básicamente un plástico. zona de flujo, pero también hay tipos de fracturas frágiles por tensión-corte. Durante los terremotos, algunos epicentros ocurren en las fracturas por tensión. 2.2.3.4 Discusión de la energía de distorsión Las teorías antes mencionadas son todas estados de tensión de compresión tridimensionales con σ1>σ2>σ3, y también consideran la resistencia a la tracción σt, pero la aparente presión y tensión La teoría de la misma resistencia, energía máxima de corte y tensión octaédrica se basa en el estudio del criterio de fluencia del flujo plástico de metales bajo condiciones de tensión de compresión triaxial. Se aplica en ingeniería geotécnica y trata las rocas como materiales isotrópicos. Las características de resistencia bajo tensión de compresión tridimensional son consistentes con los resultados de pruebas triaxiales similares. La condición de tracción en el estudio original fue causada por el efecto Poisson de la tensión de compresión principal máxima o el efecto de rebote de descarga. El cambio de tensión estuvo dentro del rango de tensión de compresión tridimensional original, por lo que estaba básicamente dentro del rango definido por lo anterior. teoría. Por lo tanto, en la investigación de ingeniería, de acuerdo con varios criterios teóricos, las condiciones de equilibrio obtenidas tienen en cuenta la anisotropía de las rocas y la incertidumbre de los parámetros mecánicos de diseño, aumentan el factor de seguridad y llevan a cabo el procesamiento de ingeniería y las pruebas de verificación en consecuencia, pero aún así algunas situaciones En este momento, se suele culpar a los factores complejos de la caída del valor f. El acoplamiento y la superposición de la tensión inversa de la tensión de diferencia de temperatura y la tensión de tracción no se tienen en cuenta. Fuerza oculta Debido a esta fuerza oculta, la actividad de la energía provoca una deformación frágil y la ruptura de la fuerza del macizo rocoso, y libera la fuerza de las olas, generando una enorme energía de impacto y provocando enormes desastres. Éstas son las consecuencias de la energía distorsionada en un estado tridimensional. Influencia de la energía de distorsión en la intensidad de la energía de corte. Bajo la acción de la tensión inversa, las tensiones tridimensionales sobre la roca son σ1, σ2 y -σ3. Según la convención de mecánica de rocas, la tensión de tracción es negativa. Las deformaciones formadas corresponden a ε1, ε2 y -ε3. Ahora estudiamos la energía de distorsión reflejada por la energía de corte máxima. La energía de deformación aún está resuelta según la teoría de la energía. Primero encuentra la energía variable total A partir del teorema de Hooke generalizado luego obtenemos La energía variable del volumen La razón Entonces Energía de corte es decir, La aplicación de la fuerza de reacción de la mecánica de rocas de deformación en ingeniería Al comparar la ecuación (2.25) con la ecuación (2.20), si -σ3 en la ecuación (2.25) es |σ3|, las dos ecuaciones son completamente consistentes. Al considerar la dirección de reacción de σ3, que es la fuerza de reacción, es la ecuación (2.25). El sistema de coordenadas del espacio de tensión de la ecuación (2.25) es una elipse en el plano π, y la tensión tridimensional en su espacio es un elipsoide deformado en lo profundo de la formación, debido al efecto Poisson. se produce un estado de tensión inducida por compresión cuando pertenece a un elipsoide deformable estándar, pero en el área inclinada cerca de la superficie, la fuerza de reacción actúa en una dirección y no tiene un par de fuerza correspondiente, por lo que pertenece a un elipsoide deformado distorsionado, que Se llama huso deformado distorsionado. El cuerpo es más preciso y su superficie de resistencia máxima es un paraboloide elíptico o un paraboloide elíptico distorsionado. En la parábola elíptica, está en un estado de tensión completa. En este momento, σ1=0, σ2=0 y -σ3=σt Entonces
La condición de resistencia es:
Fuerza de reacción deformación Aplicación de la mecánica de rocas en ingeniería
Con (1 /2) [(σ1- σ2)2+(σ2+σ3)2+(σ1+σ3)2]≥σ2t se utiliza como criterio para determinar la fractura frágil. La energía cortante del elipsoide de tensión tridimensional de la fuerza de reacción unidireccional se resuelve de acuerdo con la teoría de la energía. La Ecuación 2.26 obtenida es consistente con la Ecuación 2.22 y también es consistente con la Ecuación 2.24, lo que indica que se puede obtener el mismo efecto. estudiando la teoría del estrés octaédrico.
Las teorías de Trieska y Mises se centran en la extensión de la fluencia y la falla de materiales metálicos bajo condiciones de tensión de compresión, por lo que las zonas ② y ③ en la Figura (2.12) son diferentes de las de los experimentos y la práctica de la ingeniería. La situación coincide. Sin embargo, bajo la acción de la fuerza de reacción, el sistema de coordenadas espaciales de tensión profunda también presenta un estado elipsoide distorsionado. El macizo rocoso a alta temperatura y alta presión se endurece debido a la descarga y la reducción de presión, o se endurece debido a la diferencia de temperatura, la descarga por tracción causada por cambios de temperatura, lo que aumenta el valor de rendimiento, pero el valor de daño permanece sin cambios. Sus características de daño cambian de la fractura plástica. a falla por fractura frágil, por lo que la superficie límite de resistencia del cono elipsoide octaédrico no está dividida en zonas bajo condiciones de fuerza de reacción y deformación.
En zonas con pendientes pronunciadas naturales y pendientes pronunciadas artificiales, el potencial del campo de tensiones naturales se ha ajustado de modo que la tensión principal máxima sea paralela a la inclinación de la pendiente, la tensión principal intermedia sea básicamente paralela a la dirección de la pendiente. , y la tensión principal mínima es perpendicular a la dirección de la pendiente. Con la superficie de la pendiente, σ3 generalmente es consistente con la dirección de la energía potencial liberada por la pendiente, pero debido a la influencia de factores locales como el terreno y la litología, puede ser así. forma una cierta diferencia en este momento, la estabilidad de la pendiente afecta la posición más disuasoria, que es incompatible con la nueva tensión. El sistema de coordenadas espaciales es ligeramente diferente, y el impacto en la estabilidad de la pendiente está determinado por la cantidad de tensión desviada.
En la teoría de la tensión octaédrica, la intensidad de la tensión está relacionada con la tensión cortante, y la tensión cortante octaédrica está relacionada con el segundo invariante del tensor de tensión desviador. Mises sugirió usar el segundo invariante del tensor de tensión para representar el criterio de fluencia (Kf)
Es decir,
Cuando la tensión desviadora τσd ≥ Kf, se produce una deformación de fluencia.
Aplicación de la mecánica de reacción fuerza-deformación de rocas en ingeniería
Existe una cierta relación entre el esfuerzo cortante sobre el octaedro y el segundo invariante del esfuerzo desviador, es decir, τ28=( 2/3) J2
Entonces
Basado en investigaciones geomorfológicas y geohistóricas y datos de pruebas de geoestrés regionales, el campo de geoestrés macroscópico en la región y el estado ajustado y los valores correspondientes de geoestrés En áreas locales se puede entender, puede usar las Ecuaciones (2.27) y las Ecuaciones (2.28) para encontrar el estado de tensión (τ8/σd) en la ubicación específica del proyecto y compararlo con las propiedades mecánicas del macizo rocoso (τs /Rt) en este estado, entonces se puede determinar el borde del proyecto, la estabilidad del talud y el tipo de falla por deformación más probable. Rt es la resistencia a la tracción de la roca y s es el valor de la resistencia al corte de la roca.
Cuando τ8 Cuando τ8≥s, σd Podemos hacer el juicio de una manera más sencilla. Según el método de análisis del elipsoide de tensión geológica τmax=1/2(σ1-σ3), durante el estiramiento uniaxial, τmax=(1/2)σt, es decir. es, τmax/σt=0,5-(σ3/2σ1); Cuando la relación max/σt aumenta, la deformación por corte aumenta, y cuando la relación disminuye, aumenta la posibilidad de fractura frágil. Tanto los taludes naturales como los artificiales se encuentran en un estado tridimensional. Por lo tanto, en general, τmax/σt<0,5 aumenta las características de fractura frágil de las rocas. Sin embargo, debido al rebote de descarga, que implica que el signo de la tensión cambie de positivo a negativo, τmax/σt>0,5 aumenta la deformación por corte controlada. En la pendiente del sitio de ingeniería de campo, estos dos tipos de deformación se pueden mostrar al mismo tiempo. También se puede utilizar el círculo de Mohr bajo el estado de tensión tridimensional, y bajo la acción de la fuerza de reacción, se puede ajustar la tensión y se pueden dibujar muchos círculos de Mohr nuevos de acuerdo con el ajuste continuo. de la tensión, como se muestra en la ecuación (2.27) y la ecuación (2.28) para encontrar las trayectorias de cambio de σd y τ8 bajo la acción de la tensión inversa. Cuando la tensión tridimensional está en un estado de tensión de compresión, su tensión desviatoria σd y su tensión de corte octaédrica 8 Fuerza de reacción, deformación, mecánica de rocas aplicada en ingeniería La tensión de compresión aumenta y la la descarga disminuye, encuentre las trayectorias de σd y τ8 según la ecuación (2.29) y la ecuación (2.30). Cuando la descarga σ3 se convierte en tensión de tracción, la línea de cambio de trayectoria de los puntos σd y τ8 se puede calcular de acuerdo con la ecuación (2.27) y la ecuación (2.28). Bajo la acción del empuje, debido al efecto Poisson, se produce un estado crítico de tensión frágil. También se forma fractura en la parte profunda. Ahora, los resultados de las pruebas triaxiales verdaderas en interiores de la 18.ª capa de lutita calcárea en el Proyecto Longtan se utilizan para estudiar la posición de la tensión desviatoria en el círculo de tensión tridimensional. La tendencia de la 18.ª capa de lutita calcárea es N80°W, inclinada hacia el NE, y el ángulo de inclinación es de aproximadamente 60°. En la 18.ª capa de lutita calcárea en la base de la presa, hay una tendencia de capa de roca paralela, inclinada hacia el NE. , y el ángulo de inclinación está cerca del desarrollo de criptoescisión vertical. El núcleo se perforó verticalmente para pruebas triaxiales en interiores. El ángulo entre el eje del núcleo y la formación rocosa fue de 30°, y el ángulo entre el eje del núcleo y el plano de escisión fue de 20. °. La presión de confinamiento de prueba es σ3=1MPa, σ2=5MPa, σ1=5.3σ3+17.3=22.6MPa. El círculo de tensión tridimensional se muestra en la Figura 2.13. De la ecuación (2.29), se obtiene σd=11.43MPa. (2.30), se obtiene 8=9.33MPa, el punto M en el diagrama está determinado por los valores de σd y 8. Este punto se ubica dentro del círculo máximo de Mohr y fuera de los dos círculos pequeños de Mohr. el círculo de tensión máximo de Mohr del elipsoide de tensión en el cambio de tensión representa el cambio tridimensional del círculo de tensión se puede obtener como el cambio del punto M. Figura 2.13 Mapa de tensión tridimensional de los resultados de las pruebas triaxiales reales de la capa 18 del sitio de la presa Longtan En un área de ingeniería, debido a las diferencias en topografía y litología, el elipsoide de tensión La situación de distribución es diferente en todas partes; la distribución del elipsoide de tensión en la superficie y las partes subterráneas más profundas está controlada por el campo de tensión tectónico regional y las grandes fallas. Sin embargo, al estudiar los cambios en la evolución de la tensión del círculo de tensión tridimensional, no existe una restricción direccional estricta, y el cambio en la dirección principal de la tensión del elipsoide de tensión cambia gradualmente de superficial a profundo (Figura 2.14). En el pozo de 800 m de profundidad en Maoping en el área de la presa de las Tres Gargantas, de poco profundo a profundo, la dirección de la tensión principal máxima cambia gradualmente de NE a NWW. Por lo tanto, los cambios en el círculo de tensión máxima de Mohr pueden tratarse como unificados y continuos. proceso en el sistema de coordenadas σ-τ Estudie los cambios específicos del punto M bajo la acción de la fuerza de reacción. Figura 2.14 La dirección de la tensión principal horizontal máxima cambia con la profundidad (según el Instituto de Investigación de Estrés Crustal del Servicio Geológico Nacional, 1989) Figura 2.15, círculo A en la la figura es un círculo de tensión uniaxial, B es el círculo de ruptura de compresión uniaxial, C1 es el diagrama de ruptura de Mohr máximo de la resistencia a la compresión tridimensional, C2-C7 son los círculos de intensidad donde la tensión tridimensional cambia de acuerdo con la fórmula de intensidad de tensión, y basándose en los círculos A, B y C, se calcula la intensidad de Mohr. El círculo D es el círculo de Mohr máximo del estado de tensión tridimensional a una profundidad de 2000 m, E es el círculo de Mohr máximo del estado de tensión tridimensional de la capa superficial, y los círculos Dre y Ere son los círculos de Mohr después de los tres. -Cambios de tensión dimensional después de haber sido influenciada por la fuerza de reacción. En el punto M en el diagrama circular, solo More, MEre1 y MEre2 se calculan usando la Ecuación (2.27) y la Ecuación (2.28). Las otras tensiones tridimensionales están todas en un estado de tensión de compresión y se calculan usando la Ecuación (2.29) y la Ecuación. (2.30). El punto M en el círculo de tensión C1-C7 aumenta a medida que aumenta la tensión, pero todos están dentro de la envoltura de Mohr y no han alcanzado el límite de fluencia y ruptura. A una profundidad de 2000 m, el círculo de tensiones de Mohr es mucho más pequeño que la envoltura de Mohr. Sin embargo, cuando el yacimiento se incauta y el agua del yacimiento se filtra a lo largo de la fractura de tracción, se forman las siguientes fuerzas de reacción: una es la tensión del agua del yacimiento en la falla de aproximadamente 20 MPa y la otra es la diferencia de temperatura generada por la tensión. el agua del embalse se filtra a lo largo de la fractura. Longtan La temperatura promedio anual en la región es de aproximadamente 20°C, y el gradiente geotérmico adopta el general 30°C/km. La temperatura del suelo a una profundidad de 2000 m es de 80°C. El agua se filtra hasta los 2000 m. Según la temperatura de las aguas termales de la zona, se considera que la temperatura aumenta a 40 ° C. La roca El coeficiente de tensión térmica es de 0,4 MPa/℃, entonces la fuerza de reacción total es de 36 MPa. Después de compensar la tensión principal horizontal máxima en la dirección de la falla vertical de 31 MPa, todavía hay una tensión de tracción de 5 MPa. Durante el cambio de tensión, la σ1 original permanece sin cambios y σ2 se convierte en σ3, la σ3 original se convierte en σ2 y el Mohr máximo. El círculo y el punto M del nuevo estado de tensión son ambos más grandes que la envoltura de Mohr, lo que indica que el macizo rocoso se fractura y desencadena terremotos de yacimiento. Según el estudio con microscopio electrónico de transmisión ultraestructural de muestras de rocas de falla en el área de Longtanba realizado por el Instituto de Geología de la Academia de Ciencias de China, se encontró que cuando la temperatura es de 350-400°C, la tensión diferencial (σ1-σ3) cuando la capa de roca se fractura y falla es de 50-70 MPa. Cuando la profundidad del agua del yacimiento alcanza los 2000 m, la diferencia entre la fuerza de reacción y la tensión principal máxima es de más de 50 MPa, lo que es consistente con las condiciones de tensión del campo que causaron la ruptura debido a cambios estructurales en la historia. Puede probar que la situación identificada. en las Figuras 2 y 15 es correcto. Debido a que la temperatura del suelo a 2000 m es de 80 °C, que es un estado de temperatura medio-baja, se selecciona que la tensión diferencial sea de 50 MPa. Según el análisis ultraestructural con microscopio electrónico de transmisión de muestras de roca granular cortadas de las fallas normales de tracción suavemente inclinadas en el área de deslizamientos de tierra de Huangwashi del río Yangtze realizado por la Escuela de Medio Ambiente de la Universidad de Geociencias de China, se encontró que en un nivel bajo En un ambiente de temperatura y baja presión, la tensión diferencial que causa la falla por corte del macizo rocoso es de 30 ~ 50 MPa. Bajo el ambiente de tensión de Longtan Land, debido a la influencia de la fuerza de reacción causada por los cambios diarios de temperatura, se formó el círculo Ere1. excedió la envolvente de Mohr -σ3 <σ, pero el punto MEre1 está en la envolvente. Dentro, muestra la restricción lateral de σ2, y σ1-|σ3|=15MPa<30MPa, por lo que no habrá falla de rendimiento en el círculo Ere2; , bajo la influencia de los cambios anuales de temperatura, la fuerza de reacción puede alcanzar los 10 MPa, MEre2 ya está ubicado en el paquete de Mohr Fuera de la línea de contacto, el límite elástico del macizo rocoso se ha alcanzado desde σ1-|σ3|=20MPa<30MPa. , se puede considerar que se encuentra en un estado crítico, pero se debe evitar la superposición de otras fuerzas de reacción. Las condiciones de estrés en la Figura 2.15 se enumeran en la Tabla 2.4. Figura 2.15 Reglas de cambio del punto de intersección M de los círculos de Mohr σd y τ8