斑點剪切干涉術於液驅式擬脆岩材破裂行為之探討

摘要

地下隧道工程开挖之进行,常因地下水压造成开挖涌水灾害,而在完工维护阶段,支撑构材常有渗水而受损之情形,此隧道工程问题在学理上与液-固互制破坏行为相关.为探查此一破坏机制,研究上自组液驱加载仪设,以环状应变计为回授讯号控制液体加载速率,稳定裂缝开展,借此获得巨观上之完整加载曲线;同时配合全时域与高精度之斑点剪切干涉术,于微观尺度下,观察加载历程所对应之光干涉条纹发展,借以探求材料内部裂缝由初裂到裂延之完整演化;试验材料以人造水泥砂浆为拟脆岩材.由完整加载曲线可看出,随着加载力之增加,试体之环状变形于峰前锋后都将不断增大直至裂缝延伸接近试体表面后而变小此与干涉条纹之演化相符合.以干涉条纹计算试体中央之面外变形,发现变形有急降处,此急降位置于试验过程不断往试体下方偏移,此位置可能为裂缝尖端所在之处.故借由斑点剪切干涉术于液驱破坏量测试验试体表面之变形,可用以调查分析内部裂缝开裂之情形.