
[地质] 围压;封闭压力
Disturbance factor parameters change with confining pressure value.
扰动因子的参数取值与围压相关。
The number on the curves are the values of the confining pressure in atmosphere.
曲线上的数字表示围压的大气压值。
The results show that peak stress of rock specimens increases with confining pressure.
研究结果表明,岩样的峰值应力都随着围压的增大而增大。
Such additional stress may be explained as caused by the decrease in confining pressure.
附加的张性应力相当于减小围压。
The existence of rockbolt increased the confining pressure for the sidewall of underground opens.
对于地下洞室边墙来说,锚杆的存在相当于增加了一部分围压。
围压(Confining Pressure) 是地质学、岩土工程和材料科学中的核心概念,指作用于物体所有方向的均等静水压力。它不同于单向压力,而是像从四面八方均匀挤压物体,限制其体积变形或破裂。其核心作用在于:
提升材料强度与稳定性
围压显著增加岩石或土壤的抗压强度和抗剪强度。例如,地下深处的岩石因承受巨大围压而更坚固,不易破裂。这解释了为何地震多发生在地壳浅部(围压较低),而深部岩石更易发生塑性流动而非脆性断裂。来源:美国地质调查局(USGS)科普页面《岩石如何变形》。
控制变形行为
在低围压下,材料易发生脆性破裂(如碎裂);随着围压增大,材料趋向延性变形(如缓慢褶皱、流动)。石油工程中,深部储层岩石在高围压下可能表现出塑性,影响钻井和开采策略。来源:SPE(国际石油工程师协会)论文《储层岩石力学基础》。
工程应用关键参数
在土木工程中,评估地基承载力、隧道支护设计、边坡稳定性时,必须考虑原位围压(由上层土体自重引起)。实验室通过三轴压缩试验模拟不同围压条件,测试土体/岩石的强度参数(如粘聚力c、内摩擦角φ)。库伦强度准则公式体现了围压(σ₃)对抗剪强度(τ)的影响:
$$ tau = c + sigma_n tanphi $$ 其中法向应力σ_n 受围压制约。来源:经典教材《岩土工程原理》(Braja M. Das)。
典型场景示例:
公式表达: 在岩石力学中,最大主应力(σ₁)与围压(σ₃)的关系决定破坏模式,摩尔-库伦准则可表示为: $$ sigma_1 = 2c frac{cosphi}{1-sinphi} + sigma_3 frac{1+sinphi}{1-sinphi} $$ 来源:《岩石力学与工程》(科学出版社)。
“Confining pressure”(围压或围限压力)是地质学、岩土工程和材料力学中的专业术语,指材料在受力时周围环境对其施加的限制性压力。以下是详细解释:
如需更全面的应用案例,可参考地质力学相关文献或标准试验方法(如三轴试验)。
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