Page 154 - 《爆炸与冲击》2025年第5期

第 45 卷 康普林，等： 考虑药包爆破动-静时序作用的漏斗形成机理 第 5 期

面时，岩体在爆炸荷载的作用下先压缩，然后回弹形成拉伸波，产生拉应力，自由面处存在以绿色力链为
主的拉应力区，岩体抗拉性能较差，易于发生破坏。

4.3 裂隙发育

当岩体模型内应力达到接触的抗拉强度或抗剪强度时，颗粒间黏结发生破坏并产生裂隙，联合加载
模型和单一加载模型在不同时刻的裂隙发育情况如图 15 所示，其中，红色短线为剪切破坏，黄色短线为
拉伸破坏，括号内的数值为裂隙的总量。爆炸冲击波作用在炮孔壁上，炮孔附近的岩体受到强烈的压缩
剪切作用，结构完全破坏，形成粉碎区；同时，冲击波向外传播并快速衰减为应力波，粉碎区外侧较近区
域的岩体仍受到较高的径向压应力，发生大量拉压与剪切破坏，形成破裂Ⅰ区 [40] ，两模型中均出现粉碎
区与破裂Ⅰ区。爆生气体载荷衰减较慢，作用时间较长，受泊松效应的影响，加之岩体抗拉性能较差，爆
生气体的准静态应力场导致径向拉伸长裂隙的出现，岩体丧失了环向承载力，形成破裂Ⅱ区 [40] ，作为对
比，单一加载模型中并未出现相同的长裂隙。

Fractures (182) Fractures (1 081) Fractures (1 694) Fractures (2 329)
Shear crack Shear crack Shear crack Shear crack
Tension crack Tension crack Tension crack Tension crack

0.1 ms 0.5 ms 1.0 ms 3.0 ms
(a) Time sequence interaction of blasting stress wave and explosive gases
Fractures (182) Fractures (1 048) Fractures (1 126) Fractures (1 168)
Shear crack Shear crack Shear crack Shear crack
Tension crack Tension crack Tension crack Tension crack

0.1 ms 0.5 ms 1.0 ms 3.0 ms
(b) Only blasting stress wave action
图 15 裂隙发育
Fig. 15 Fracture development

统计两模型在不同时刻裂隙的数量、长度及发育范围，如图 16 所示。单一加载模型中，可以看作爆
炸应力波引起裂隙；联合加载模型中，可以看作爆炸应力波与爆生气体共同作用引起裂隙。爆炸载荷加
载 0.5 ms 后，爆炸应力波引起的裂隙数量约占裂隙总量的 98.18%，裂隙长度占裂隙总长的 97.77%，两
模型的裂隙发育范围基本一致，另外，联合加载模型中拉裂隙数量占比约为 54.25%，剪裂隙数量占比
约为 45.75%，单一加载模型中拉裂隙数量占比约为 53.71%，剪裂隙数量占比约为 46.29%；爆炸载荷加
载 1.0 ms 后，爆炸应力波引起的裂隙数量约占裂隙总量的 70.06%，裂隙长度占裂隙总长的 70.10%，两

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