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隧道建设（中英文） ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (8): 1308-1315.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2023.08.005
张志强1， 李铧辰1，
陈方方2， 卢高明3， 侯宇杰1
（1. 西安理工大学土木建筑工程学院， 陕西 西安 710048； 2. 西安科技大学建筑与土木工程学院， 陕西 西安 710054； 3. 盾构及掘进技术国家重点实验室， 河南 郑州 450001）
Influence Law and Mechanism of Strong WaveAbsorbing Minerals on MicrowaveAssisted RockBreaking Effect
ZHANG Zhiqiang1, LI Huachen1, CHEN Fangfang2, LU Gaoming3, HOU Yujie1
(1. School of Civil Engineering and Architecture, Xi′an University of Technology, Xi′an 710048, Shaanxi, China;2. School of Architecture and Civil Engineering, Xi′an University of Science and Technology, Xi′an 710054, Shaanxi, China;3. State Key Laboratory of Shield Machine and Boring Technology, Zhengzhou 450001, Henan, China)
摘要：
为更深入分析微波照射岩石破坏机制及强吸波矿物含量对微波照射弱化岩石效果的影响程度，以玄武岩为研究对象，利用离散元软件PFC(particle flow code)，建立多颗粒钛铁矿-辉石-斜长石三元介质玄武岩细观结构数值计算模型，对在高功率短时间的微波照射条件下强吸波矿物(钛铁矿)含量变化对微波照射后玄武岩裂纹的萌生、发展及强度弱化效果影响进行研究。研究表明： 1)玄武岩试样经微波照射后，发现玄武岩内部首先在强吸波矿物与相对弱吸波矿物交界处产生大量沿晶裂纹，随后部分沿晶裂纹逐渐扩展并以最短连接路径穿过矿物形成穿晶裂纹； 2)微波照射后，沿晶裂纹主要集中在钛铁矿-斜长石交界处，穿晶裂纹主要分布于钛铁矿和辉石； 3)经微波照射，玄武岩试样产生不均匀性分布的损伤，增强了岩石韧性，随钛铁矿含量增加，经微波照射后玄武岩试样的峰值强度和弹性模量显著降低，应力-应变曲线起伏态势增强、峰值产生点提前，并且玄武岩试样的强度弱化程度与强吸波矿物钛铁矿含量之间呈现正比例关系。
