摘要

新型超临界CO2热冲击破岩技术与传统钻爆法相比振动弱、能量可控,适合城市公共区域等复杂敏感地区破岩工作。目前超临界CO2热冲击破岩技术的致裂原理尚不清楚,现场试验中振动安全评价没有标准。为了研究超临界CO2热冲击破岩技术致裂原理和振动安全,同时进行了真三轴CO2热冲击致裂试验和破岩现场振动监测试验。试验结果表明:(1)CO2热冲击破岩诱发振动速度在6m时即降到了30mm/s左右,满足爆破振动安全允许标准要求;(2)CO2热冲击破岩引发振动频率主要分布于1~100Hz,随着震源距的增加,破岩诱发振动波形频谱主要成分分布也逐渐变宽;(3)传统CO2相变致裂能量计算公式同样适用于CO2热冲击破岩技术,致裂能量的TNT当量适用于萨道夫斯基公式;(4)CO2热冲击破岩是冲击波和高能气体共同作用致裂岩石,可以分为3个阶段,其中高能气体的气楔作用在岩体损伤中占主导作用。

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