摘要: 城市建筑密集区地下施工常遇钢筋混凝土桩基等障碍物，纯机械法切削钢筋混凝土桩效率低、成本高，难以实现障碍物的有效破拆。高压磨料射流技术能量高、清洁环保，可以有效切割钢筋混凝土结构，具备较好的应用潜力，但在地下淹没施工环境中应用尚存在... 展开 城市建筑密集区地下施工常遇钢筋混凝土桩基等障碍物，纯机械法切削钢筋混凝土桩效率低、成本高，难以实现障碍物的有效破拆。高压磨料射流技术能量高、清洁环保，可以有效切割钢筋混凝土结构，具备较好的应用潜力，但在地下淹没施工环境中应用尚存在一定问题。因此，开展不同淹没条件下高压磨料水射流切割钢筋混凝土桩效应及机理研究，对于保障地下施工安全、提高破拆效率具有重要意义。 本文针对不同淹没条件，开展了高压磨料射流切割钢筋混凝土桩试验，得到了高压磨料射流切割钢筋混凝土效应规律，结合数值模拟结果分析了磨料水射流切割机理，并进行了磨料水射流切割参数优选。本文主要工作和成果如下: (1)不同淹没浓度下磨料水射流参数与钢筋割缝深度相关性研究。通过设计正交实验，借助方差分析法研究了钢筋割缝深度与淹没环境及射流参数的相关性，得出不同淹没条件下横移速度、泵压等射流参数对钢筋割缝深度影响的显著性排序，并揭示了不同淹没条件和射流参数对钢筋割缝深度的影响规律。 (2)泵压对不同淹没条件下钢筋割缝深度影响规律研究。基于磨料水射流切割钢筋试验结果，分析了不同工况下磨料水射流切割钢筋的切缝形态变化，得到了不同泵压条件下钢筋割缝深度随淹没浓度的变化规律，揭示了磨料水射流切割钢筋机理。 (3)不同淹没浓度及射流参数对钢筋混凝土桩割缝深度影响规律研究。通过开展不同淹没条件下磨料水射流切割钢筋混凝土桩试验，揭示了淹没浓度及射流参数对钢筋混凝土桩割缝深度的影响规律，得到磨料水射流切割钢筋混凝土桩割缝深度改变量随淹没浓度、横移速度变化的优选区间。 (4)磨料射流穿越不同浓度淹没层变化规律分析。利用SPH方法建立了磨料水射流切割钢筋及钢筋混凝土桩数值模型，基于数值模拟及试验结果，分析了射流切割钢筋混凝土桩的破坏过程，揭示了磨料水射流切割钢筋混凝土桩冲蚀扩展机理，得到了射流粒子的能量损失情况及穿过不同淹没层的时间变化规律。 收起