Разработка метода расчета параметров самонапряжения тампонажного камня

Abstract

Разработан метод и алгоритм определения параметров самонапряжения твердеющего тампонажного раствора, который может рассматриваться как эквивалентная пространственная задача о вдавливании жесткого штампа в торец цилиндрического тела конечных размеров. Сформулированы граничные условия задачи. Определены аналитические соотношения для компонентов тензора напряжений, характеризующих самонапряжение тампонажного камня в зависимости от его физикомеханических свойств. Разработана методика решения уравнений равновесия упругодеформируемого тела в цилиндрической системе координат. Представленны графики расчетов, из которых следует, что разработанная методика позволяет судить о самонапряжении тампонажного камня в данной области за исключением малой окрестности особых точек, где упругое решение имеет особенность.

Розроблено метод та алгоритм визначення параметрів самонапруження тверднучого тампонажного розчину, який може розглядатися як еквівалентна просторова задача про вдавлювання жорсткого штампа в торець циліндричного тіла кінцевої довжини. Сформульовані граничні умови задачі. Визначено аналітичні співвідношення для компонентів тензора напружень, що характеризують самонапруження тампонажного каменю залежно від його фізикомеханічних властивостей. Розроблена методика рішення рівнянь рівноваги пружньодеформованого тіла в циліндричній системі координат. Представлені графіки розрахунків, з яких випливає, що розроблена методика дозволяє судити про самонапруження тампонажного каменю в даній області за винятком малої області особливих точок, де пружнє рішення має особливість. Ключові слова: метод, алгоритм, тампонажний розчин, самонапруження, рівняння рівноваги пружньо деформованого тіла в циліндричній системі координат.

A method and an algorithm are designed to determine self stress parameters for hardening grouting mortar. The method can be considered as an equivalent to a spatial problem of rigid punch ressing into cylindrical body end of finite size. Boundary conditions of the problem are formulated. Analytical relations between components of the stress tensor are defined which describe the grouting rock self stress depending on the rock physical and mechanical properties. A method was created to solve equilibrium equations for elastodeformed bodies in cylindrical coordinate system. Various calculations are presented, which indicate that the designed method allows to define grouting rock self stress in a concrete area except for specific points which are located in close proximity and require special solutions for the rigidity.