液压劈裂技术在隧道静态破碎开挖中的应用

何 方

(中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司厦门分公司，福建 厦门 361009)

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21世纪是地下空间开发的时代，在交通运输方面主要体现为隧道交错、下穿建筑物的情况增多。当新建隧道与邻近建筑距离过近，不论采用何种施工手段难免会对既有建筑造成不同程度的损害，危及既有建筑物的安全[1]。尤其是采用钻爆法施工时，如何减轻和控制爆破振动对既有建筑的影响已成为地下工程建设的难点。

静态破碎技术作为近年来发展起来的一种切割或破碎岩石和混凝土材料的新方法液压劈裂技术，传统静态爆破技术依靠静态破碎剂填充在岩石或混凝土的孔内，利用破碎剂产生的膨胀压力使岩石或混凝土开裂破碎[2]，因其施工过程简便安全、施工期可控、无震动、无飞石等优点广泛应用于隧道掘进、矿山巷道、开挖基础等工程中[3]。目前，国内外众多学者对于静态破碎技术的破岩机理进行了大量的研究。高阳等[4]采用真三轴压力机对石灰岩试样进行三轴应力下静态破碎试验，研究岩石静态破碎过程中裂纹演化规律，并利用声发射空间定位技术对静态破碎过程中裂纹起裂与扩展进行监测。S.Arshadneja等[5]基于有限元方法模拟了静态破碎过程中的裂纹发展过程，并通过多项式回归分析对静态破碎中孔间距的经验模型进行修正。S.B.Tang等[6]利用有限元方法和损伤力学模拟了膨胀水泥在孔眼中裂纹的产生和扩展，并与实验结果进行对比，阐明了在膨胀压力作用下非匀质材料的断裂机理。……