岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (9): 3091-3101.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0976CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0976
张永杰,李荣津,王宇,孙栋良,陈璐,徐鸿,何博凡
ZHANG Yong-jie, LI Rong-jin, WANG Yu, SUN Dong-liang, CHEN Lu, XU Hong, HE Bo-fan
摘要: 静态破碎相对于传统爆破方式,其优点是安全、环保,在石材开采、致裂岩石和城市建筑物拆除工程中得到广泛应用,然而该技术在定向破碎方面研究不足,存在致裂时间长、破碎方向不易预测和控制等问题。为探究膨胀荷载下不同切槽深度对试样断裂效果的影响,开展了5组不同切槽深度的混凝土试块静态破碎试验,结合声发射、应变监测和数字图像相关(digital image correlation,简称DIC)技术研究膨胀荷载作用下切槽深度对试样断裂模式的影响规律,讨论了切槽试样在不同破碎阶段的能量特征、应变特征与表面应变场的变化规律。在试验中观察到两种裂纹类型:P型裂纹(裂纹平行于切槽方向扩展)和T型裂纹(裂纹垂直于切槽方向扩展)。结果显示,与圆孔试样相比,两翼切槽孔试样的起裂时间缩短了约1 h,且切槽深度越大,起裂时间越短;随着切槽深度的增加,试样的最终断裂模式由P-P-T-T向P-P转变,切槽深度的增加将使得切槽处应力集中增强,进而抑制T型裂纹的产生;在P-P-T-T和P-P-T断裂模式中,T型裂纹萌生会导致其对应自由面的应变由上升趋势转为下降趋势,形成了明显的受力状态转折点;P型裂纹开裂时,试样的声发射撞击数和能量均急剧上升,P-P-T-T和P-P-T断裂模式的撞击数、累积能量均高于P-P断裂模式,且T型裂纹萌生会导致撞击数产生第二段峰值。
中图分类号: TU452| [1] | 周辉, 徐福通, 卢景景, 高阳, 肖建成, . 切槽对TBM刀具破岩机制的影响研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(3): 625-634. |
| [2] | 李宗利,王亚红. 洞周岩体内裂纹水力劈裂临界水压分析计算[J]. , 2006, 27(S2): 728-732. |
| [3] | 李宗利 ,张宏朝 ,任青文 ,王亚红,. 岩石裂纹水力劈裂分析与临界水压计算[J]. , 2005, 26(8): 1216-1220. |
|
||