含双垂直缺陷岩体爆生裂纹扩展行为试验研究

摘要

为探究在爆炸载荷作用下含两条垂直预制缺陷岩体的爆生裂纹扩展行为，采用数字激光焦散线方法开展了一系列双垂直裂隙模型爆破实验，展现了爆生裂纹演化过程，揭示了单孔装药量对含缺陷岩体裂纹扩展行为（裂纹扩展长度、应力强度因子、扩展速度和起裂时间等）的影响规律。研究结果表明：随着单孔装药量增加，双垂直裂隙端部的裂纹扩展长度、裂纹扩展速度、裂纹起裂韧度和应力强度因子均呈增加趋势。对于裂纹J_u,单孔的药量对裂纹扩展速度影响较小，并且裂纹扩展极限速度约为横波速度的0.38倍；对于迎爆端裂纹D_l和背爆端裂纹D_r,随着单孔药量的增加，裂纹D_l和D_r的起裂时间减小，但裂纹D_l和裂纹D_r的峰值应力强度因子增大。相比于裂纹D_l,裂纹D_r的应力强度因子和扩展长度增加显著。当爆炸应力波作用于缺陷B两端部的能量足以使两侧裂纹扩展时，裂纹D_l比裂纹D_r先起裂。单孔药量的增加能够增大裂纹D_r的扩展速度，但是对裂纹D_l扩展速度影响较小。研究结果可为含缺陷岩体在爆破荷载作用下的断裂行为提供实验参考，有助于含缺陷岩体爆破安全设计工作。

关键词

焦散线 / 缺陷岩体 / 爆破 / 装药量 / 裂纹扩展