分析可知,沖擊應(yīng)力波中的徑向拉伸應(yīng)力是導(dǎo)致砂巖出現(xiàn)橫向裂紋的主導(dǎo)因素。當(dāng)射流速度較小時,沖擊產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力小于巖石材料的抗拉極限,無裂紋產(chǎn)生;增加沖擊速度,產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力增大,一旦大于巖石的抗拉極限,巖石便產(chǎn)生拉伸破壞,形成橫向裂紋,且這種效應(yīng)隨著射流速度的增加而更加顯著。當(dāng)射流速度增大至某一門限值后沖擊產(chǎn)生的水錘壓力促使破碎坑迅速向巖石內(nèi)部擴(kuò)展,導(dǎo)致了巖石產(chǎn)生剪切破壞。剪切裂紋的擴(kuò)展削弱了沖擊波強(qiáng)度,從而降低了應(yīng)力波效應(yīng),巖石產(chǎn)生的橫向裂紋數(shù)量減少。
經(jīng)高壓水射流沖擊破碎后,砂巖內(nèi)部產(chǎn)生的裂紋數(shù)量越多,裂紋面越大,巖石收到的損傷越大。水射流經(jīng)過一定的時間到達(dá)巖石表面后,巖石材料開始出現(xiàn)損傷,隨著沖擊的繼續(xù),損傷量迅速增大,水錘壓力是該階段巖石破碎的主導(dǎo)因素,大約100 后,損傷量增加的速率變緩,并逐漸趨于定值,該階段主要由滯止壓力來破碎巖石當(dāng)射流速度為316m/s時,巖石損傷量較小,損傷主要集中在破碎坑。當(dāng)速度為632m/s時,損傷量增大,產(chǎn)生大量橫向裂紋并導(dǎo)致巖石產(chǎn)生體積破碎。當(dāng)速度增大至774m/s時,損傷量較632m/s時減小,損傷由剪切裂紋和橫向裂紋共同導(dǎo)致,且數(shù)量較小。