采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (5): 979-987.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.0375
李二强，冯吉利，朱天宇，张龙飞，张洪昌
摘要： 横观各向同性层状岩体的Ⅰ型张拉断裂破坏作为岩土工程常见问题受到广泛关注，对其开 展研究具有重要的科学意义。本文以岷县木寨岭隧道炭质板岩为研究对象，利用 CCD 高速相机 搭建观测系统来开展不同层理状态下直缝半圆盘三点弯(SCB)试验，通过数字图像相关方法分析 炭质板岩裂纹扩展表面位移场演化特征和断裂过程区，研究结果表明：炭质板岩试样在韧带仅为 宽度 0.4 mm 的人工直缝尖端应力集中程度高，起裂易发生，导致相应峰值破坏载荷均较小，且 断裂破坏呈显著脆性；炭质板岩层理对其张拉断裂特性显著影响，典型层理如 ME，MD，MA 型 试样断裂韧度依次为 0.195，0.097，0.168 MPa· m ；通过数字方法揭示了试样裂纹起裂及断裂演 化的拓展过程，断裂扩展路径受层理影响有显著差异；基于缝端口张开位移和缝尖表面位移场关 系，提出了计算断裂过程区长度的简化方法，对比理论解结果较为接近，具有科学、合理性。
中图分类号:
