万利勤，朱良青

(1.中国地质环境监测院，北京 100081；2.郑州铁路局，郑州 450002)

0 引 言

岩石断裂在水利工程事故中受到高度的关注。岩体断裂的研究一直是前沿领域，是水利等领域不可或缺的理论基础。岩石的II型断裂韧度KIIC在含裂隙的相关领域中是一个关键变量，代表了岩石的抗剪断能力，牵涉到岩体工程的稳定性。对于水利工程而言，混凝土大坝和拱肩槽的裂缝与其安全性息息相关，尤其在混凝土坝和建基面的裂纹扩展受到广泛瞩目。对其断裂及其力学参数研究已经有不少成果。将断裂理论应用到岩石工程，可以研究裂纹启动至扩展的全过程，更好地解释岩石工程失稳机理。

岩石断裂韧度的研究已引起众多学者的兴趣[1-6]，岩石I型断裂韧度KIC的测量与研究较多[1]，而II型断裂韧度的测量仍有待于深化。三点弯曲试件是测试岩石断裂韧性的常见试样，然而其测试结果离散性较大，难于分析[2]；从理论上直裂缝巴西圆盘和人字形切槽巴西圆盘试件用来获取岩石断裂韧度，但该试件加工较为复杂[3]；岩石的巴西圆盘用于重新标定了无单位的应力强度因子，探索岩石试件大小对断裂韧度的贡献，获取非常有价值的发现[4-6]。

在岩石裂纹面实现纯剪是个难题，在现今KⅡC测量中多半对试件施加纯剪力，这容易使岩石裂尖先达到抗拉强度，裂纹扩展的角度偏转原先的预裂纹面50°～70°，获取的KⅡC小于KⅠC，与岩石力学性能不符合。这样欲由实验获取KⅡC，需要让Ⅱ型断裂在I型断裂之前出现，所以设计岩石试件时力保降低裂尖的拉伸受力。……