在V 形刻槽爆破中，采用不耦合装药和同时起爆。炸药瞬间爆炸时，产生爆轰波和高温高压的爆轰产物（主要为爆生气体），迅速膨胀的爆轰产物强烈冲击紧贴装药邻近的空气，产生空气冲击波，而后空气冲击波和爆轰产物相继作用于刻槽孔壁，在岩石内产生并传播应力波，使炮孔周围产生初始径向裂纹，随后，在爆生气体准静态压力作用下，初始径向裂纹进一步扩展延伸。由此可见，V 形刻槽爆破中，岩石爆破破坏的物理力学过程是由于炸药爆轰产生高温、高压气体的准静态膨胀作用和波动应力作用的共同结果[74]。
试验过程中发现[80]，冲击波发生的时间约为80 µs，其动压作用对裂纹的启裂、扩展几乎不起作用。而爆生气体的作用时间较长（约为几百毫秒），其准静态压力是裂纹启裂、扩展的主要动力。因此准静态压力作用是裂纹扩展的本质。
在工程上[82]，常用所谓准静态方法计算不耦合装药条件下孔壁上所受冲击压力。这种方法是假设炸药爆轰为定容爆轰，炸药瞬间转变为爆轰产物，然后爆轰产物等熵膨胀至孔壁，以突加荷载的形式作用于孔壁。但据有关实验研究表明，即使是体积不耦合系数很高为25～27（通常属于准静态范围）时，爆炸荷载的动态效应仍相当明显[81]，因此刻槽成缝爆破中的动态效应仍不容忽视。西方采用流固耦合算法（第3 章中论述）来模拟不耦合装药。
1. 切槽孔在爆炸冲击波作用下产生的力学效应
在炮孔壁上开的V 形切槽，可看作存在于孔壁的初始裂缝。岩石中的原生微观裂纹，其长度和宽度仅有0.025～0.25 mm。相比之下，V 形切槽的尺寸（一般为3～4 mm 深）要大得多，故可忽略炮孔壁上原生微观裂纹的作用，认为炮孔周边仅存在一对初始裂缝（V 形切槽），如图14-1 所示。
装药在炮孔内爆轰后，产生的冲击波对炮孔壁作用一个压力脉冲，当切槽受该压力脉冲作用时，就会在切槽表面激发出压应力波。该应力波在切槽表面发生反射，同时又在切尖绕射。这样绕射和反射的结果，导致切槽尖端处产生较强的动态应力-应变场，其强度可用动态应力强度因子Kd来描述。
当Kd满足下式时，裂纹就从切槽尖端开始向前发展：
另外，压力脉冲在切槽表面激发出来的压应力波将沿着圆孔周围绕射，这种绕射的结果在切槽根部附近（图14-8）产生一个切向应力为压应力和低拉应力的区域。当炮孔周围岩石的抗拉应力高于这些拉应力时，则在这个区域的孔边上将不可能产生切向拉应力引起的径向裂纹。即当孔边出现一条切槽后，在它的根部附近就会产生一个抑制新裂纹生长的区域，此区域称为抑制区。(www.xing528.com)
图14-8 切槽爆破断裂力学模型
P—炮孔内爆生气体准静压力；σθ—切槽处岩石中的残余拉应力；r—炮孔半径； a0—切槽深度；a—裂缝扩展长度
2. 炮孔V 形槽在爆生气体的准静压力作用下产生的力学效应
炸药在炮孔中爆炸时，除以冲击波的形式对孔壁作一个压力脉冲外，最主要的是随后的爆生气体对孔壁的准静态压力作用。
因此，文献[81]应用岩石断裂力学理论和爆生气体膨胀准静压理论建立了岩石中炮孔不耦合装药孔壁预切槽爆破时的脆性断裂力学模型。文献[81]认为装药爆轰后，爆生气体膨胀充满炮孔，并以准静压力的形式作用于切槽炮孔孔壁，此时，炮孔周围岩石中还存在残余应力，其状态仍为切向受拉、径向受压，其切槽爆破的断裂力学模型近似如图14-8 所示。
根据炸药爆轰理论，爆生气体膨胀充满炮孔时的压力为
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