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摘要
胀裂破岩是常见的破碎岩石手段，为研究单孔岩样的胀裂效果，制作了4种不同边距的贯通、半贯通圆孔红砂岩试样。借助自制的胀裂装置，在刚性伺服机上进行单轴加载，分析不同加载速率、钻孔边距和钻孔深度下圆孔周边的裂纹扩展形式，研究不同边距下试样的破坏特征。研究发现：当边距为40 mm时，半贯通试样破坏所需的时间超过贯通试样。达到峰值荷载时，大部分半贯通试样的胀裂只在一侧产生裂纹，小部分出现2条不规则的裂纹，大部分裂纹只延伸一定长度而未贯穿至试样底部。随着边距增加，贯通试样在2种加载速率下破坏时间的差值逐步扩大，0.4 mm/min速率下试样的胀裂时长快速增加，破岩速率大幅降低，而0.8 mm/min速率下试样破坏时发生的位移更小。分析试样的局部应变发现，2种加载速率下试样的局部应变变化规律差异并不明显。研究结果表明：相比半贯通试样，贯通试样更容易发生变形，胀裂产生的裂纹水平对称；在边距和孔深一定的情况下，2种加载速率对试样的胀裂破坏差异较小。研究结果可为钻孔胀裂法破碎岩石提供参考。
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单位长安大学; 中交第一公路勘察设计研究院有限公司; 公路学院
