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研究裂隙在岩层内软弱夹杂区和岩层间界面处的扩展行为,对于探索地下裂隙的扩展规律和其对地表岩石力学性能的影响有十分重要的意义。基于现有的地质数据和断裂理论,本文从理论分析、模拟仿真和实验分析角度对裂纹在弱化界面处的扩展行为展开了探索性研究,并将所得结论应用于水力压裂过程。主要研究工作如下:（1）从能量释放率角度修正了裂纹扩展准则（F准则）,通过比较发现其与原F准则在预测各向同性均质材料中裂纹扩展方向θmax时结果一致,并通过数值计算分析了II型临界断裂能与I型临界断裂能的比对裂纹扩展方向θmax没有影响;提出了裂纹沿弱化层界面扩展的临界条件,并讨论了不同因素对于裂纹沿弱化层界面扩展时层界面与裂纹的夹角范围的影响,包括II型临界断裂能与I型临界断裂能的比、裂纹表面的压力以及裂纹表面摩擦系数等。（2）基于修正的F准则和裂纹沿弱化层界面偏转扩展的临界条件,分别计算了倾角β为0、π/6、π/4、π/3和π/2时水力裂缝在弱层理面ɑ=π-β和ɑ=-β处的扩展路径。当裂缝表面压力P达到一定值时,β为0的裂缝会沿着与自己裂纹面延长线重合的弱层理面ɑ=0直线向前扩展,而β为π/6、π/4和π/2的裂缝则穿透两弱层理面沿着θmax方向继续扩展。对于β为π/3的裂缝,其先是偏转向弱层理面ɑ=2π/3并沿着该弱层理面向前继续扩展,然后随着表面压力的增加,其则会穿透该弱层理面并沿着θmax方向继续扩展。（3）基于颗粒流软件PFC,分别对单轴压缩和双轴压缩下具有不同倾角的裂纹在遇到水平层间界面和圆形夹杂体时的扩展路径进行模拟。发现界面区域内的力学参数对于裂纹能否出现沿界面偏转扩展影响较大,而裂纹的倾角β对于裂纹能否出现沿界面偏转扩展影响较小。（4）在配制岩石相似材料过程中,石膏粉的含量对材料的强度、断裂韧度影响较大。随着石膏粉的增加,材料的强度有所降低,而I型断裂韧度KIc和II型断裂韧度KIIc则均呈现出先增大然后逐渐减小的趋势。通过单轴压缩实验,发现当裂纹的倾角为45°、60°和75°时,裂纹会分别沿层间界面ɑ=135°、ɑ=120°和ɑ=105°偏转并扩展。实验结果与基于修正的F准则和裂纹沿界面偏转扩展条件的理论计算结果相吻合。