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层裂

物理风化作用的一种

层裂是物理风化作用的一种。基岩表层出现层裂的原因，除温差风化的原因外，还与基岩卸载有关。原先埋藏在地下深处的岩石受到较大的围压。当其上面覆盖的岩块被剥蚀掉后，上部压力的降低导致基岩向上膨胀，从而产生大致平行于基岩露出表面的破裂面和一些近于垂直表面的裂隙。这种层裂作用同其他风化联合作用，便可造成突出地面的剥离丘（exfoliation dome）。

概念
在巨大的基岩露头上，常见到与其表面大致平行的成层剥离现象，称为层裂(exfoliation)。
实验技术
实验在基于霍普金森压杆的LPMM-Metz装置上实现。该装置的设计思想来源于对已有实验方法和弹性波在混凝土杆中伴随有弥散现象的传播(如Brara等，1997)的最新理论研究。发展这个方法的主要目的是描述混凝土在短加载时间内的拉伸破坏。实验装置包括一块圆柱形混凝土样品(直径40 mm，长120 mm)，由空气枪发射短铝合金弹产生压缩入射波，通过硬铝合金的霍普金森压杆(直径40mm，长1000mm)对样品加载。发射弹撞击后，在霍普金森压杆中产生一入射波并传人混凝土样品。由于压杆与样品接触面阻抗的不同，一小部分入射波反射回到压杆内；通过样品的大部分入射压缩波，在样品的自由表面反射为拉伸波。由于入射压缩波和反射拉伸波叠加，在混凝土样品中会产生随时间快速增加的拉应力，净拉伸波导致混凝土样品在距自由端一定的位置上断裂，该处拉应力达到临界值。短子弹的使用可以到达非常高的加载率。整个波传播过程由三个粘在压杆表面上特别设计的应变片记录，由这些记录波形可以确定由碎裂引起的断裂应力、样品里的应力历史、加载的临界时间和加载率或应变率。该实验技术更详细的描述也可参考Klepaczko和Brara(2001)。
层裂准则
层裂准则一般有临界断裂应力准则、应力陡度准则、损伤积累准则等，都带有一定的经验性质。临界断裂应力准则认为层裂是一种冲击效应，当高强度瞬时拉应力值达到或超过材料的临界断裂应力极限时，便发生层裂。
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