赵沁华，赵晓豹*，郑彦龙，李建春，何 磊，刘汉文，余家旺

1.南京大学地球科学与工程学院，南京210023；

2.东南大学土木工程学院，南京211189

1 引言

目前岩石工程主要采用钻爆法与机械开挖法两种方法进行施工（李夕兵，2010；刘柏禄等，2011）。钻爆法利用炸药瞬间释放的巨大能量破碎岩石（体），该方法在大型岩石工程中显示出无可比拟的优势，在当前和今后相当长的时间内仍将大量存在。然而，该方法对原岩的扰动大，易造成围岩破坏及对周边环境的影响，同时也存在施工精度低、破碎块度不均匀和围岩支护困难等缺点。为了克服这些缺点，机械破岩于过去的一个世纪中在采矿选矿、石材加工、隧道掘进和石油钻进等领域得到了快速发展。根据作业条件的不同，出现了基于切削、冲凿、碾压和研磨等不同方式的破岩方法和技术。但机械破岩也有其局限性，以TBM 隧道掘进为例，当其面对强度较大的岩石（特别是单轴抗压强度在200 MPa 以上）时，机械切削破碎将变得极为困难，不仅破岩效率低下，而且刀具损耗严重，最终导致施工成本增加，工期延长甚至停工（表1）。

近年来，许多学者对一些新型破岩或辅助破岩的方法进行了尝试，如水射流法、微波法、激光法、热熔法、火花放电法和化学破碎法等（张宗贤，1995；赵秉成等，2010）。其中，以水射流法和微波法的研究应用较为深入，且发展较快；而其它方法由于经济和实用性等方面的原因，目前的研究相对较少。水射流技术最早应用于采矿业。……