单孔岩样水压致裂的数值分析

水压致裂是改变岩体结构的一种天然行为和人为手段。采用f－rfpa2d软件，对水压致裂过程、裂缝扩展形态及注水孔形状和大小、应力条件和岩样强度等影响因素进行了研究。将开始出现声发射的水压称为微裂压力，将声发射急剧增多、裂缝非稳定扩展直至岩样破坏的水压称为破裂压力。岩样尺寸一定时，微裂压力和破裂压力随内孔面积增加而降低，方形孔岩样的微裂压力和破裂压力均小于同面积的圆形孔。微裂压力和破裂压力随围压或岩样强度增加而增加，且其差值随岩样强度增加而增加，理论破裂压力与模拟值趋势基本一致。方形孔的宏观裂纹起裂位置多在角点附近，而圆形孔比较随机。无围压时，宏观裂纹的延伸方向随机；有围压时，宏观裂纹扩展方向大致与主应力方向一致，且沿较大主应力方向的宏观裂纹扩展至岩样破坏，较小主应力方向宏观裂纹不完全发育。研究结果对水压致裂试验和工程实践有一定参考意义。