1、巖石破碎是隧道開挖不可回避的工作，選擇破巖方法應(yīng)以快速、高效為原則。機(jī)械破巖是目前的主要方法之一，但是對(duì)于強(qiáng)度較大的硬巖層和特硬巖層，機(jī)械破巖刀具往往磨損過快，缺乏經(jīng)濟(jì)上的競爭力。如果在機(jī)械破碎之前，預(yù)先使用微波照射以降低硬巖強(qiáng)度，將極大提高破巖效率，故“微波+機(jī)械”組合能量切巖、破巖系統(tǒng)將成為一種重要的隧道開挖新技術(shù)。
　　本文依據(jù)微波加熱和巖石熱破裂的基本理論，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，尋求建立有效的巖石數(shù)值模型，采用數(shù)值模擬方法對(duì)微波

2、照射損傷巖石進(jìn)行研究，分析巖石損傷的細(xì)觀力學(xué)機(jī)理，得到損傷的規(guī)律。具體研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　?。?）從巖石熱破裂理論對(duì)微波照射巖石造成強(qiáng)度損傷的原理進(jìn)行理論分析，認(rèn)為微波照射對(duì)巖石強(qiáng)度的損傷主要是由巖石內(nèi)部不同礦物的性質(zhì)差異引起。在照射中，性質(zhì)差異造成巖石內(nèi)溫度不平衡，形成“熱點(diǎn)”，再由于不同礦物熱膨脹系數(shù)差異，造成膨脹差異引發(fā)熱應(yīng)力，當(dāng)熱應(yīng)力大于巖石強(qiáng)度時(shí)就引發(fā)巖石損傷，強(qiáng)度降低。
　?。?）試驗(yàn)施加不同功率和照射時(shí)間的

3、微波作用，得到巖石強(qiáng)度損傷規(guī)律：照射時(shí)間一定的條件下，巖石損傷程度與微波功率呈正相關(guān)；微波功率一定的情況下，存在一個(gè)最佳的照射時(shí)間范圍，在此時(shí)間范圍內(nèi)，照射時(shí)間增加將有效地造成損傷，降低強(qiáng)度。此后增加照射時(shí)間將不能有效提高損傷程度。
　?。?）依據(jù)試驗(yàn)研究，利用有限元軟件 ANSYS建立類似花崗巖的二相巖石模型，通過模擬微波照射得到巖石內(nèi)部溫度場、應(yīng)力場和塑性破壞的發(fā)展演化規(guī)律，分析巖石破壞的細(xì)觀機(jī)理和不同條件下的損傷規(guī)律，認(rèn)為巖