混凝土、岩体内部包含大量不规则、跨尺度的不连续结构(如孔隙或空洞、节理或裂隙等),岩石内部含有 许多随机分布的宏观裂纹和孔洞的存在必然影响了岩石材料的强度,并且在外荷载作用下,这些宏观裂纹会扩 展、汇聚、孔洞周边会萌生新的裂纹,最终导致岩石的破坏。另外,高应力条件下地下隧道、洞室的岩石开挖工 作面临着岩体卸荷变形与开裂损伤控制难题。钻爆开挖的爆破荷载以及因开挖而导致的新生自由面岩体应力动态 卸荷(开挖动态卸荷)对岩体产生的动力扰动是地下工程灾害的重要诱因。因此探究深部岩体爆破开挖卸荷损伤 演化机制是岩土与爆破工程中的重要课题。
本成果能模拟材料中裂纹的萌生、扩展、交叉和贯通,可分析深部爆破开挖卸荷过程中的岩体开裂损伤问 题,为相关领域的研究工作提供新的思路。研究成果对加深深部岩体EDZ 孕育机制的理解、丰富深部岩体EDZ 分析理论和计算方法具有重要的理论意义,而且对矿山岩体工程优化设计与施工,对核废料处置库设计与安全评 价,减少和防止因工程作用引起的地质灾害具有应用价值。