Page 48 - 2025年第56卷第11期
P. 48
图 12 初始裂缝长度对注液点水压影响
5 含多条初始裂缝的混凝土细观水力劈裂研究
5.1 多条初始裂缝对混凝土水力劈裂的影响 为模拟混凝土内部潜在的多裂缝情况，除注液点预设初
始裂缝外，按 20% 的裂缝密度随机投放长度为 10 ~ 40 mm 的初始裂缝。材料参数见表 2，骨料粒径为
5 ~ 40 mm，体积分数为 40%。模型四周施加 1 MPa 的静水压力，并在模型裂缝中心处以 0.1 mm /s 的速
2
率注液。通过建立多组具有不同裂缝分布的混凝土模型开展数值模拟，从中选取三组具有代表性的裂
缝分布形式如图 13所示。裂缝对混凝土水力裂缝扩展形态的影响如图 14所示，在单裂缝模型中（图 14（a）），
水力劈裂扩展受粗骨料空间分布影响，优先沿骨料-砂浆界面过渡区薄弱带延伸，呈现典型的界面脱
粘破坏模式。引入随机多裂缝后（模型Ⅰ—Ⅲ），由于既有裂缝为已失效单元，注液产生的水压力与流
体渗流作用于裂缝，促使水力裂缝与预设裂缝连接，从而改变原扩展路径。模型Ⅰ中（图 14（b）），近
注液点裂缝与水力裂缝发生接触却未贯通；模型Ⅱ（图 14（c））中右侧远场裂缝影响有限，而左下方缺
陷与骨料边界协同引导裂缝沿 ITZ 快速贯通；模型Ⅲ（图 14（d））中注液点裂缝与邻近缺陷间距较小，
优先水平扩展并实现双侧贯通，形成多分支裂缝网络。结果表明，裂缝缺陷显著影响水力裂缝形态，
图 13 含多条初始裂缝的混凝土细观模型
图 14 含多条初始裂缝的混凝土细观模型模拟结果对比图
— 1439 —
