Page 181 - 《爆炸与冲击》2025年第6期

第 45 卷 吝曼卿，等： 缓倾结构面岩体在梯度应力作用下的岩爆模型 第 6 期

段、裂纹发育、稳定破坏和全面崩塌（岩爆）4 个阶段。相较于完整试件，含缓倾结构面试件岩爆时所受
的最大梯度荷载均明显下降。
(2) 室内试验验证了结构面对岩体的破坏模式具有控制作用，极大地限制了岩爆爆坑的边界以及破
坏范围。随着结构面倾角的增大，试件破坏范围、岩爆碎屑弹射最大距离和岩爆碎屑总质量均呈上升趋
势，岩爆破坏动力特征增强。试件声发射累计能量也随结构面倾角的增大而上升，其破坏事件中剪切破
坏占比由 28.1% 提升至 30.4% 和 32.9%。
(3) 在岩爆即将发生时，各试件内部破坏事件频繁发生，声发射能量具有上升趋势。试件表面 DIC
高应变区域范围逐渐收拢，并聚集到一点，同一水平位置产生一定的应变差，所有试件均在最大相对应
变为 4.2 左右时发生岩爆。卸载面最高温曲线振动幅度变小，波动趋近 0.1 ℃，相比于加载初期，其曲线
表现更稳定，持续 60 s 左右，预示岩爆即将发生。
(4) 试件受缓倾结构面影响，结构面倾角越大，试件内部破坏形式由以应变型张拉破坏逐渐向张拉-
剪切复合型破坏过渡，含缓倾结构面试件在梯度应力作用下积聚的能量越多，卸载面捕捉的红外辐射最
高温度上升越高，最终表现为岩爆烈度越强。
本文中，基于相似材料试验得出了含缓倾结构面试件在梯度应力作用下的岩爆特性，由于相似材料
的物理力学性质与实际工程中的天然岩石存在差别，仅在试验条件下进行规律分析存在一定的局限
性。当应用于实际工程时，还需结合具体工况进行适当修正。

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