岩石动态损伤试验与机理研究结论分析

（1）对于工程爆破而言，岩石动态损伤特性直接影响其在爆炸作用下裂隙的形成、分布与扩展方向，研究岩石损伤特性对爆破破岩机理和防止爆破作用对保留岩体的损伤破坏的研究具有指导意义，采用一级轻气炮和SHPB 实验系统进行岩石损伤实验是研究岩石动态损伤的行之有效的方法。

（2）岩石直接冲击的一级轻气炮实验表明，拉应力和剪应力对岩石试件的动态损伤起主导作用，自由面条件和在冲击面形成的不均匀冲击压力是试件具有上述损伤特征的决定因素。对于控制爆破，为了获得好的爆破效果，在预定裂纹发展方向上，应加强孔壁切向拉应力或径向剪应力作用；对于保留岩体，应努力降低或避免拉应力或剪应力作用。

（3）冲击作用在岩石中产生的应力波遇到裂隙或自由面时，容易产生反射拉伸应力而引起拉伸破坏。在爆破过程中，虽然爆破冲击波的传播随着距离的增加逐渐衰减，但当其遇到裂隙时可能产生反射拉伸波，导致岩石的反射拉伸破坏。在进行岩体开挖爆破时，为了保护岩石边坡或隧道围岩的稳定，应考虑爆源附近自由面或天然裂隙对爆破作用的拉伸破坏影响。

（4）有保护层的岩石一级轻气炮实验表明，飞片以几乎相同的速度直接冲击砂岩试件时，有保护层的岩石表面和无保护层的岩石表面产生的压力降低率为67.7%。无保护层时，实验后试件的声波速度降低了 36.7%；有保护层时，实验后试件声波速度只降低了13.5%，只是无保护条件下的近1/3。说明在冲击作用下，PVC-U 塑料板对岩石试件有很好的保护作用。(www.xing528.com)

（5）由岩石冲击损伤数值模拟的应力云图变化结果表明，加有保护层后冲击面上的应力比无保护层时降低了57%，从而降低了岩石冲击头部的损伤破坏情况，也减小了岩石试件的损伤范围。

以上实验表明，保护层能显著地降低岩石的冲击损伤程度，起到保护岩石试件的作用。同理，如果爆破时在炮孔内保留岩体一侧安装保护层，也能起到好的保护作用；合理的保护层结构，能改变岩体中的动态应力分布状态，使有保护层处的岩石应力降低，无保护层处形成应力集中，保护层和无保护层的交界处，产生剪应力。所以，改变保护层的厚度和结构，能抑制爆破裂隙的形成、控制爆破裂隙方向。因此，岩石动态损伤实验研究为护壁爆破技术的研究和应力提供了理论基础。