高压水射流切割混凝土试验与数值模拟

作者:张宁; 黄新杰; 王川; 徐彬; 张建成; 张波*
来源:隧道与地下工程灾害防治, 2023, 5(04): 47-92.
DOI:10.19952/j.cnki.2096-5052.2023.04.05

摘要

针对地下空间工程建设中既有混凝土建(构)筑物破拆问题,通过室内试验和数值模拟,系统研究不同水射流参数和切割工艺参数对高压水射流破坏混凝土性能的影响规律,分析混凝土在水射流冲击作用下应力分布和裂纹扩展特征。试验结果表明:高压水射流切割混凝土深度随泵压的增大线性增加,随靶距的增大先增大后减小,随切割次数的增加增长率不断减小,随横移速度的减小增长率逐渐变大;高压水射流冲击中心点附近的有效应力超过混凝土的强度,导致混凝土破坏,裂纹沿有效应力峰值点扩展,并不断贯通形成片状剥落;对于水射流切割强约束混凝土,主要以水射流切割缝和表面混凝土片状剥落破坏为主,对于弱约束混凝土,则以成段切除破坏为主;混凝土内部存在自由面时,更易形成贯通裂缝,产生大体积破除。

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