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隧道建设（中英文） ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (8): 1282-1298.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2023.08.003
郑亚魁1， 旷鸣海2， 张魁2, 3, *， 汪鼎华1， 聂雄1
(1. 中铁山河工程装备股份有限公司， 广东 广州 511400； 2. 湘潭大学机械工程与力学学院 复杂轨道加工技术与装备教育部工程研究中心， 湖南 湘潭 411105； 3. 湘潭大学机械工程与力学学院 力学博士后流动站， 湖南 湘潭 411105)
ZHENG Yakui1, KUANG Minghai2, ZHANG Kui2, 3, *, WANG Dinghua1, NIE Xiong1
(1.CHINA RAILWAY SUNWARD,Guangzhou 511400,Guangdong,China;2.Engineering Research Center of Complex Track Processing Technology & Equipment,the Ministry of Education,Xiangtan University,Xiangtan 411105,Hunan,China;3.Postdoctoral Research Station for Mechanics,School of Mechanical Engineering and Mechanics,Xiangtan University,Xiangtan 411105,Hunan,China)
摘要： 为探明激光破岩机制及其应用价值，对目前国内外有关激光破岩技术的研究成果进行归纳总结。首先，介绍激光和激光辅助破岩技术，初步认识激光破岩机制； 其次，从试验、理论和仿真这3个方面入手，总结激光破岩技术的研究方法，其中试验最能直观反映激光与岩石作用过程，观察破岩效果，但其难以实时监测和获取激光照射岩石过程中温度场和应力场等变化规律，而数值仿真方法则能获得试验难以或不可能测量的详细特征信息，从而为深入研究激光破岩机制提供有效指导； 随后，基于前述研究方法，以激光钻孔为例，从激光参数、岩石性质和工作环境与方式3方面出发，全面系统地分析激光破岩的重要影响因素； 最后，讨论激光破岩在隧道掘进领域的研究现状以及未来的发展方向。研究结果表明，激光破岩技术可以较好地应用于隧道掘进领域，极大提高隧道掘进效率，但目前有关激光辅助隧道掘进的研究尚处于实验室研究阶段，缺乏系统的研究设备和评判指标，后续应着重考虑完善激光辅助掘进设备破岩研究体系，系统、全面地进行激光辅助挖掘设备破岩研究。
