
[地質] 圍壓;封閉壓力
Disturbance factor parameters change with confining pressure value.
擾動因子的參數取值與圍壓相關。
The number on the curves are the values of the confining pressure in atmosphere.
曲線上的數字表示圍壓的大氣壓值。
The results show that peak stress of rock specimens increases with confining pressure.
研究結果表明,岩樣的峰值應力都隨着圍壓的增大而增大。
Such additional stress may be explained as caused by the decrease in confining pressure.
附加的張性應力相當于減小圍壓。
The existence of rockbolt increased the confining pressure for the sidewall of underground opens.
對于地下洞室邊牆來說,錨杆的存在相當于增加了一部分圍壓。
圍壓(Confining Pressure) 是地質學、岩土工程和材料科學中的核心概念,指作用于物體所有方向的均等靜水壓力。它不同于單向壓力,而是像從四面八方均勻擠壓物體,限制其體積變形或破裂。其核心作用在于:
提升材料強度與穩定性
圍壓顯著增加岩石或土壤的抗壓強度和抗剪強度。例如,地下深處的岩石因承受巨大圍壓而更堅固,不易破裂。這解釋了為何地震多發生在地殼淺部(圍壓較低),而深部岩石更易發生塑性流動而非脆性斷裂。來源:美國地質調查局(USGS)科普頁面《岩石如何變形》。
控制變形行為
在低圍壓下,材料易發生脆性破裂(如碎裂);隨着圍壓增大,材料趨向延性變形(如緩慢褶皺、流動)。石油工程中,深部儲層岩石在高圍壓下可能表現出塑性,影響鑽井和開采策略。來源:SPE(國際石油工程師協會)論文《儲層岩石力學基礎》。
工程應用關鍵參數
在土木工程中,評估地基承載力、隧道支護設計、邊坡穩定性時,必須考慮原位圍壓(由上層土體自重引起)。實驗室通過三軸壓縮試驗模拟不同圍壓條件,測試土體/岩石的強度參數(如粘聚力c、内摩擦角φ)。庫倫強度準則公式體現了圍壓(σ₃)對抗剪強度(τ)的影響:
$$ tau = c + sigma_n tanphi $$ 其中法向應力σ_n 受圍壓制約。來源:經典教材《岩土工程原理》(Braja M. Das)。
典型場景示例:
公式表達: 在岩石力學中,最大主應力(σ₁)與圍壓(σ₃)的關系決定破壞模式,摩爾-庫倫準則可表示為: $$ sigma_1 = 2c frac{cosphi}{1-sinphi} + sigma_3 frac{1+sinphi}{1-sinphi} $$ 來源:《岩石力學與工程》(科學出版社)。
“Confining pressure”(圍壓或圍限壓力)是地質學、岩土工程和材料力學中的專業術語,指材料在受力時周圍環境對其施加的限制性壓力。以下是詳細解釋:
如需更全面的應用案例,可參考地質力學相關文獻或标準試驗方法(如三軸試驗)。
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