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图 9 不同初始裂缝倾角模拟结果
在围压比为 3（σ = 3 MPa、σ = 1 MPa）条件下，不同初始裂缝倾角对水力劈裂主裂缝扩展路径的
H
V
影响如图 10 所示。与图 9 静水压力工况相比，主裂缝扩展方向未发生显著变化，仅出现局部微裂缝分
叉。该结果与文献［29］中围压比为 3 时水力裂缝垂直于最小应力方向扩展的结论一致。结果表明，初
始裂缝倾角对水力劈裂裂缝扩展路径起主要控制作用。因此，可通过探测混凝土内部渗漏裂缝走向预
测主裂缝扩展路径，为针对性防护措施提供依据。
图 10 三倍围压比作用下不同角度初始裂缝的水力劈裂裂缝形态
4.3 初始裂缝长度对混凝土水力劈裂影响 在注液点处设置水平初始裂缝，并分别设置其长度 L 为 5、
10、15 和 20 mm。在静水压力为 1 MPa 条件下，不同初始裂缝长度对水力劈裂主裂缝扩展路径的影响
如图 11 所示。结果表明，当 L = 5 mm 时，主裂缝左侧沿左下骨料边界界面过渡区薄弱带扩展并贯通；
右侧因缝内压力不足停滞于砂浆内部。L = 15 mm 时，裂缝尖端应力升高导致主裂缝分叉：左侧沿水
平方向扩展后受界面过渡区影响向左下偏转；右侧则切入相邻骨料界面过渡区并快速贯通。当初始裂
缝 L = 20 mm 时，右侧贯通路径不变，左侧进一步深入砂浆内部，受左下骨料影响减弱。
图 11 初始裂缝长度对水力劈裂裂缝形态影响
通过监测注液点水压变化过程，分别提取各模型中裂缝起始扩展时的临界水压和稳定扩展时的特
征水压，如图 12 所示。从图中可以看出，不同初始裂缝长度下的水力劈裂注液点水压曲线形态基本一
致，表明裂缝长度 L 的变化并未改变水力劈裂的破坏模式。但随着裂缝长度增加，注液点水压曲线逐
渐下降。当初始裂缝长度从 5 mm 增至 20 mm 时，临界开裂水压由 9.06 MPa 降至 7.02 MPa，降幅达
22.5%。初始裂缝长度的增加强化了应力集中效应，显著降低了水力劈裂临界开裂水压，从而削弱了
模型的抗水力劈裂性能。
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