李 清， 田 策， 徐文龙， 高正华， 马润东， 李海涛， 周 睿

(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院， 北京 100083)

在隧道掘进，深部开采过程中，被掘进岩体会受到施工所带来的外部冲击荷载，此外由于天然岩体存在大量的裂隙、节理、孔洞等缺陷，使得受冲击岩体表现出不同的动态断裂特性，这在工程上会造成超挖或欠挖，不仅增加了后期喷锚的成本，而且造成岩体稳定性下降[1]，甚至导致掘进面坍塌等工程事故。因此研究不同缺陷大小在冲击荷载作用下对材料动态断裂特性和行为的影响具有深远的工程意义。Chen等[2]通过理论分析，得到冲击动态荷载下，运动裂纹的散射情况以及波的影响。李新刚[3]通过对功能梯度材料施加弹性横纵波荷载，获得了裂纹尖端应力场变化和运动变化规律，为研究工能性材料动态荷载断裂问题奠定基础。王靖涛等[4]通过变函数理论与材料脆性断裂理论结合，获得了圆孔缺陷应力分布理论解，以及缺陷的位置和方向对围岩隧道稳定性影响。Li等[5]通过岩石试件三点弯实验提出了I型裂纹动态应力强度因子近似公式。边亚东等[6]利用三点弯实验研究里双裂缝缺陷的相互作用。李清等[7-8]通过动态焦散线实验研究冲击荷载下有机玻璃板预制孔洞的不同位置对裂纹扩展速度和应力强度因子的影响。利用应变片法，研究冲击荷载下预制圆孔周边竖直和水平应力变化。Yue等[9]分析了柱形、圆形、三角形孔洞在冲击荷载下对试件破坏过程的影响。……