基于高速摄影的水压爆破裂纹扩展演化规律研究

盖梦飞; 石垚; 刘瑞东; 李久红; 赵新祥; 罗元彬; 苟凯鸿; 龚敏

爆破 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (3) : 13 -20.

盖梦飞, 石垚, 刘瑞东, 李久红, 赵新祥, 罗元彬, 苟凯鸿, 龚敏

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摘要

针对水压爆破在实际工程爆破应用中的重要性，以及研究裂纹扩展规律对揭示爆破机制的关键意义，本研究旨在通过模型实验探究水压爆破裂纹扩展的变化规律。制备小型水泥砂浆爆破模型试件，运用高速相机采集爆破过程图像数据，分析爆破过程试件表面裂纹特征，深入研究了水压爆破过程试件表面裂纹的扩展速度和应力场。实验结果表明:含水装药结构爆破在试件表面产生5条长宽裂纹，无水结构仅产生1条主裂纹，水压爆破致裂效果更优;含水装药结构爆破试件开裂时间早于无水结构0.112 ms，其裂纹扩展速度峰值达645.85 m/s，约为无水结构2.5倍，平均扩展速度显著提高;横向拉应力在裂纹发展过程中对试件表面的裂纹发展起主要作用，含水装药结构在断裂时表面各点的横向应变均大于无水结构。本文研究成果为水压爆破的工程应用提供了理论参考和依据。