热损伤圆环花岗岩

高温下双扇破坏

用于模拟地热井筒围岩，孔径比和温度决定了其从双扇到四扇的破坏模式转变。

李朋飞 · 孙强 · 高千 · 贾海梁 · 张玉良 · Hu, Jianjun

International Journal of Rock Mechanics and Minings Sciences 2023

具体参数

临界温度

{'zh': '400', 'en': '400'} °C

孔径比阈值

{'zh': '0.3', 'en': '0.3'}

技术优势

明确临界温度

400 °C 被确定为圆环花岗岩强度不稳定的临界阈值，超过该温度后力学性能急剧劣化，可用于工程安全预警。

孔径比阈值

当孔径比 λ < 0.3 时，出现线性拉伸裂纹并最终形成“双扇”破坏模式；超过该阈值后破坏模式发生转变。

破坏准则推导

基于径向压缩下的变形与破坏结果，推导了圆环花岗岩内外孔壁的动态破坏准则，并与试验结果对比验证，可用于支护设计。

应用场景

• 地热井筒围岩支护：提供破坏模式与临界阈值，指导支护参数设计。
• 深部岩石工程：揭示温度与孔径比对深部岩体破坏的耦合效应。
• 地热能开发：评估热损伤下围岩稳定性，保障井筒安全。