杨立云张飞陈思羽胡桓宁汪自扬林长宇

中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083

在巷道、隧道建设工程中,经常会在自然岩体中开凿硐室通道,此时围岩的安全稳定问题尤为重要。巷道周边岩体的失稳破坏往往由应力集中导致初始微观裂纹引起,伴随着应力重分布、能量集聚等复杂耦合作用,微观裂纹进一步扩展,最终演化为宏观的岩体破坏。尤其是当岩体受到冲击、爆炸等强动荷载作用时,这种破坏会给工程建设带来不可忽视的严重后果。

巷道周边岩体动态裂纹扩展问题引起了国内外众多学者的关注,并开展了一系列有益工作。周磊等[1-3]对巷道内动态裂纹的起裂及扩展特性、内在机理等进行了实验研究,结果表明巷道内岩体裂纹的起裂扩展特性与荷载类别、角度、加载率等因素有密切的联系,厘清了巷道内动态裂纹扩展规律。王蒙等[4-5]借助分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)实验平台,以巷道岩体裂纹扩展问题为背景,对复合裂纹的扩展规律进行了研究。杨仁树等[6-8]利用焦散线原理,对裂纹扩展特性开展了类岩石介质模型实验研究,详细分析了在冲击荷载作用时,动静裂纹的相互影响规律以及缺陷对裂纹扩展特性的影响,为实际工程中岩石动态裂纹扩展提供了一定的理论参考。杨立云等[9]借助焦散线实验系统,研究了双裂纹扩展行为特性受偏置裂纹的影响情况,并对断裂参数变化情况进行总结。许鹏等[10]对含垂直层理介质的爆生裂纹扩展行为特性进行了研究,通过焦散线实验分析了爆生裂纹的扩展规律、动态断裂特性。……