基于SMP准则的定向钻扩孔泥浆压力计算.pdf

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1、第8卷第4期地下空间与工程学报V0I．82012年8月ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineeringAug．2012基于SMP准则的定向钻扩孔泥浆压力计算朱建明，赵沙沙，江强，彭新坡(1．北方工业大学建筑工程学院，北京100144；2．北京航空航天大学交通科学与工程学院，北京100191；3．江阴市人民政府重点工程建设办公室，江苏江阴214400；4．北京市建筑工程研究院，北京100039)摘要：定向钻施工中泥浆压力是孔壁稳定的关键因素，其计算公式一直是困扰定向钻施工设计的主要问题。文中基于SMP准则分析了定向钻扩孔过程中孔壁土体内的二次应

2、力、应变场以及塑性区半径分布规律，推导出了最大泥浆压力的计算公式。基于SMP强度准则得到的最大孔壁内压和最优孔壁内压值明显大于基于M—c强度准则计算所得值，这说明了考虑中间主应力影响的SMP强度准则对提高最大孔壁内压和最优孔壁内压值具有重要的实际意义，此外，通过改变粘聚力和内摩擦角的大小，得到粘聚力对于最大孔壁内压的敏感性要大于内摩擦角，所以提高土体的粘聚力对孔壁稳定性更具实际意义。关键词：定向钻；SMP准则；塑性区半径；最大泥浆压力中图分类号：O319．56文献标识码：A文章编号：1673—0836(2012)04—0756—05DeterminationoftheMudPressu

3、reintheDrillingReamingProcessBasedontheSMPFailureDriterionZhuJianming，ZhaoShasha，JiangQiang，PengXinpo(1．CollegeofArchitectureandCivilEngineering。NorthChinaUniversityofTechnology，Beijing100144．China；2．SchooloftrafficScienceandTechnology。BeihangUniversity，Beijing100191。China；3．JiangyinPeople’SGove

4、rnmentKeyProjectConstructionOffice，Jiangyin，Jiangsu214400，China；4．BeijingBuildingConstructionResearchInstitute，Beijing100039，China)Abstract：Themudpressureisthekeyfactorfortheholewallstabilityinconstructionofthedirectionaldrilling，theformulaofmudpressureisthemainproblemindesignandconstruction．Thi

5、spaperanalyzestherulesofthesec—ondarystress—strainandtheradiusofplasticzoneinsoillayerwiththeSMPfailurecriterion，deducesthecalculationformulaofthemaximummudpressure．ThemaximumporepressureandtheoptimalporepressureinsidethewallbasedontheSMPfailurecriterionissignificantlygreaterthanthosebasedontheM

6、—Cfailurecriterion．ThisshowsthattheSMPfailurecriterionconsideringtheinfluenceoftheintermediateprinciplestresshasaimportantpracticalsignificancetoincreasingthemaximumporepressureandtheoptimalporepressureinsidethewall，inaddition，itcanbefoundthattheinfluenceofcohesiontothemaximumporepressureinsidet

7、hewallismorethantheinfluenceofinternalfrictionthroughchangingthevalueofcohesionandinternalfriction，SO，increasingthecohesionhasapracti—calsignificancetothestabilityoftheholewal1．Keywords：directionaldrilling；SMPfailurecriterio