岩石中裂纹的扩展问题就可以用断裂力学理论进行分析。由于岩石裂纹尖端的应力集中效应,应力一般都非常大,因此常产生一个非弹性的应力区。对大子数岩石而言,除非处于高温、高围压下,其裂纹端部均不会发生塑型变形现象,通常是以发生众多微裂隙来解释非弹性区的出现。当非弹性区与分析对象尺寸相比很小时,则可以为满足线弹性条件,可用线弹性断裂力学理论分析。
探岩芯的圆截面三点弯曲试件,此外,V形切口短棒拉伸试件和V形切口三点弯曲试件也广为采用,为研究裂纹扩展速率则常用双扭试件。影响岩石KIc的因素主要是岩石的各向异性、裂隙中是否有水、围压大小、高温和超低温等。
当荷载与岩石中裂纹有夹角时,则产生复合型断裂,从工程应用而言,研究岩石的复合断裂具有重要意义。关于复合断裂的理论和判据。仍可用断裂力学的有关理论和方法。
压剪断裂是岩石中较为普遍的一种断裂形态。例如,板块内部地震和切层破裂中,与工程有关的坝基开裂;岩体中孔口、洞室周边开裂等问题中,都存在压剪断裂现象。压剪断裂的机理是当岩石在剪应力作用下发生微破裂时,必然引起局部范围内岩石体积的改变,即产生扩容现象,因而引起围压对这种断裂膨胀的抑制。