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裂纹广泛存在于岩石中,许多工程事故(建筑物倾覆、边坡失稳、隧道塌方等)都与岩石裂纹的扩展过程密切相关。因此,研究岩石裂纹的扩展规律对工程建设具有重要的指导意义。岩石裂纹的扩展问题一直以来就备受关注,也取得了丰富的成果,但对裂纹的扩展路径研究还不够,而且大多忽略了塑性变形对裂纹扩展过程的影响。本文对岩石斜裂纹的扩展规律进行研究,以脆性岩石材料(不考虑塑性变形)和考虑塑性变形的岩石材料为对象,针对岩石斜裂纹的扩展规律及影响因素进行深入研究。(1)对脆性岩石材料,分别以最大周向拉应力准则和摩尔库伦准则作为断裂准则,在考虑裂纹面的摩擦效应和忽略摩擦效应两种情形下,得到不同倾斜角度的斜裂纹的起裂角和扩展路径,并与实验数据进行对比。结果显示:1)当斜裂纹倾斜角度较大时,最大周向拉应力准则得到的起裂角和扩展路径能与实验数据吻合,且摩擦效应对裂纹的扩展影响较小;2)当斜裂纹倾斜角度较小时,摩尔库伦准则得到的起裂角和扩展路径与实验数据吻合,摩擦效应对裂纹扩展的影响较大。(2)对考虑塑性变形的岩石材料,引入位错理论,用刃型位错来代替扩展面上的缺陷,位错的形成过程就是塑性变形的过程,塑性区也就是最可能形成裂纹的区域。建立相应的裂纹位错模型来分别探讨裂纹以压剪破坏、受拉破坏的形式扩展时的规律,并与实验数据进行对比。1)对于压剪破坏,将塑性区简化为50个等间距的位错点,在外荷载和位错共同作用下,各位错附近的区域应力均满足摩尔库伦准则。应用MATLAB进行数值求解,将得到的扩展路径与实验数据对比,结果表明:裂纹倾斜角较小时,扩展路径与实验比较一致,表明此时裂纹扩展形式为压剪破坏。2)对于受拉破坏,以拉应力达到屈服应力作为屈服条件,将计算得到的扩展路径与实验数据对比,结果显示:裂纹倾斜角较大时,扩展路径与实验数据较为一致,表明此时裂纹扩展形式为受拉破坏。本文研究结果表明,最大周向拉应力准则和摩尔库伦准则可应用于脆性岩石裂纹的扩展规律研究,建立的裂纹位错模型可用来考虑岩石的塑性变形并分析其对裂纹扩展路径的影响。