扫瞄电境下岩石破裂过程的连续观测及岩石细观破坏机制

本项研究建立了以微试样加工仪和试验专用夹具为核心的专门的SEM下的岩石细观试验技术。通过不同组构的砂岩、石灰岩、花岗岩和大理岩的试验观察，发现几乎所有的裂纹都是在颗粒边缘产生和发展的；裂纹的扩展是以前端而非尖端的结构薄弱区应力集中而破裂并联通主裂纹的方式向前扩展的；在初裂后，裂纹扩展受阻时多以分枝裂纹另辟溪径发展。本项研究，从试验方法上解决了非同一岩块及非连续直观观测所带来的可信性问题。试验表明，断裂力学模型所假定的裂纹沿尖端单一扩展模式在岩石破裂中是极受限制的，因而按此概念的数值分析也是极受限制的。损伤力学在其概念上容易得到在细观观察结果的支持。本研究讨论了试验结果在损伤力学中的具体应用。