灰岩静态破碎AE-DIC协同监测研究

作者：于洪彪 吴宗旺 王官通 吴起星    单位：中交隧道工程局有限公司；暨南大学 力学与建筑工程学院

关键词：非爆破技术；SCA 裂岩；灰岩地层；AE 技术；DIC 技术

摘  要：在城市地下空间开发与老旧建筑拆除工程中，传统爆破技术因安全风险与施工扰动的限制，推动了非爆破破岩技术的创新需求。 静态破碎剂 (SCA) 凭借其可控膨胀特性与低环境干扰优势，成为岩体破碎领域的重要解决方案。本试验通过声发射 (AE) 信号与数字图像相关 (DIC) 全场应变监测，系统解析了 SCA 作用下灰岩内部裂纹的萌生、贯通及分阶段演化规律。结果表明，当采用孔径 30 mm，孔深 0.8H 的梅花形五孔布设模式，配合水灰比 0.3 的浆体参数时，SCA 膨胀压力可在 48 h 内突破灰岩抗拉阈值，形成贯穿性主裂纹网络。通过 AE 事件聚类分析，证实裂纹扩展速率随时间变化与膨胀压呈强相关性，DIC 应变云图揭示了破碎区应变能累积与释放的时空分布特征。工程验证表明，该参数体系可 精准控制破裂边界，实现目标岩体的定向解体，为复杂环境下安全破岩提供了可复用的技术范式。