硬岩孔洞剪切裂纹电测实验：破坏机制与演化规律

本文主要探讨了在硬岩地下洞室开挖损伤区中，剪切裂纹（breakout或spalling）对岩体工程稳定性的重要影响。作者李英杰、潘一山和张顶立针对粉砂岩圆孔试件进行了一项实验研究，采用了电测法来监测试件在双向不等压加载条件下的变形和破坏行为。 实验中，研究人员通过贴应变片技术，详细记录了试件表面观测点的应力演化过程，这为理解剪切裂纹的形成和发展规律提供了关键数据。他们发现，在不等压状态下，脆性硬岩的洞壁通常不容易立即破裂，但当达到特定载荷时，破坏过程会变得突然，并快速引发出“V”形区域的破裂。这种现象揭示了在非均匀压力下，岩体内部应力分布的复杂性。 实验结果显示，靠近孔壁的区域主要经历了剪切破坏，而洞壁深处则出现了拉剪复合型的破坏方式，这表明了岩体内部不同深度处的受力性质差异。这些发现对于理解和预测硬岩地下洞室的稳定性具有重要意义，有助于优化施工方法，防止安全事故，并为工程设计提供科学依据。 本文的关键点集中在脆性硬岩的力学特性、电测法在岩体工程中的应用、以及在非平衡载荷条件下的剪切裂纹形成和破坏机制。此外，它还强调了实地实验在岩体工程研究中的重要性，通过实证数据验证理论模型，从而提升工程的安全性和经济性。整个研究不仅提升了我们对硬岩地下结构的理解，也为未来类似项目的实施提供了宝贵的经验和参考。