地下工程施工中岩爆的形成机理及控制措施
岩爆特征及机理范文
岩爆特征及机理范文
岩爆是指在地下岩石层中由于压力释放引起的剧烈爆破现象。
它是一种破裂和碎裂过程，常常发生在含有高压岩石和私顶负荷的地下地层。
岩爆常常伴随着地震、岩溶和岩层变形等地质现象，对矿井和隧道等地下工程产生严重的威胁。
岩爆的特征主要表现为破裂面数量增加、破碎度增大、岩石力学性质变化。
具体表现有以下几点：
1.破裂面数量增加：岩爆发生后，破裂面的数量会显著增加。
岩层中原本稳定的破裂面会进一步扩展，新的破裂面也会形成。
这些破裂面对岩石的稳定性产生了极大的影响。
2.破碎度增大：岩爆发生后，岩石的破碎度会显著增加。
岩石的块度会变小，并且产生崩落现象。
这些崩落的岩石会造成严重的伤害和破坏，对地下工程安全构成威胁。
3.岩石力学性质变化：岩石的力学性质会因为岩爆而发生变化。
岩石的强度会减小，岩石脆性增加。
这意味着岩石在承受压力时更容易破裂和断裂，使得岩爆发生的风险增加。
地下工程施工中岩爆的形成机理及控制措施
通过隧 硐埋 深进行 自重应 力计算 或采 用地 应力孔 进行 测试 ， 目前我 国采用 的 主要 判定 依据见 表 ｌ 。
表 １ 岩 爆 强 度 综 合分 级 表
盯 （ Ｐ） ｃ Ｍ ａ
无 岩 爆 微 弱 岩 爆 ＜０ ８ ８ ０一ｌ０ ２
围岩级别 埋深 Ｈ（ 岩 石脆性指数 Ｉ ｍ）
对岩爆 的 防治 ， 点应 注重超 前性 和及 时性 ， 一 旦发 生 ， 对施 工 的人 员 和设 备 构成 直接 重 岩爆 将 的安 全威胁 ， 同时 处理起 来将是 事倍 功半 。就是 说 ， 在具 备 岩爆 条件 的地 下 工 程开 挖过 程 中 ， 应提 前针 对 围岩 特性及 地应 力条件 ， 评估 其 岩爆 发生 的概率 和强 度 等级 ， 根据 预 报 的结果 ， 前 或及 并 提
放时 位移 变形 小 ， 放 能量 非 常有 限 ， 释 大
图 １ 隧道开挖地应 力分 布与隧道关 系示意
部分 能量需 要 突然 释放 ， 而导 致岩 体快 从
速破裂并 与母 岩分离 ， 生岩爆 。 产
一
般认 为 ， 五大 因素影 响或控 制岩 爆 的发生 ： 岩石 干燥无 水 ； 岩石 抗压强 度较 高 有 ① ②
工人 员 和设 备 安 全 ， 章 针 对 岩 爆 的 形 成 原 因 和 机 理 ， 合 工 程 实 例 ， 出 了 岩 爆 硐 室 开 挖 文 结 提
的施工防治措施 、 组织原则及工艺流程 ， 为高地应力条件下地 下工程 的开挖 提供了借鉴和经
验。
【 关键词 】 地下工程
பைடு நூலகம்
岩爆
机理
控制
措施
突然 释放 ， 因而产 生爆裂松 脱 、 落 、 射甚 至抛掷 现象 的一种动 力失稳 地 质灾害 。在施工 中 ， 剥 弹 岩爆 直 接威 胁施 工人员 、 设备 的安全 ， 响工 程进 度 ， 影 已成 为世 界性 的地下工 程难题 之 一 。 隧道开 挖过程 中 ， 开挖 打 破 了原有 的 围岩 地应力平 衡关 系 ， 原有 的平 衡地 应 使 力分异 为 开挖 后 坑 道周 边 的 切 向应 力 和 径 向应 力 ， 向 应 力 值 在 坑 道 边 线 处 最 切
岩爆的防治措施
岩爆的防治措施1. 引言岩爆是一种在地下工程施工过程中常见的地质灾害，其危害性非常大。
岩爆不仅会对工程造成严重破坏，还会对施工人员的生命安全构成威胁。
因此，采取有效的防治措施对于避免岩爆事故的发生至关重要。
本文将介绍几种常见的岩爆防治措施，以期为相关从业人员提供一些指导。
2. 岩爆的原因分析岩爆是由于地下岩体中的应力破坏引起的，通常是因为以下原因导致： - 地下岩体突破了其自身的强度极限； - 岩体中存在应力聚集的区域，导致应力差异过大；- 岩体中存在结构面、节理面等弱面，导致岩体易于破裂； - 岩体受到了地下水的侵蚀和压力的作用。
3. 岩爆防治措施3.1 预处理措施在地下工程施工前，可以采取一些预处理措施来减少岩爆的发生概率。
主要包括： - 对岩体进行详细的地质调查和钻探勘察，了解岩体的性质、结构和应力状况，以便采取有针对性的防治措施； - 对可能存在岩爆危险的地段进行实测应力和压力监测，及时掌握岩体的变化情况； - 对有裂隙和弱面的岩体，可以进行钻孔注浆、喷浆固结等加固措施，以增强岩体的稳定性。
3.2 预防措施在地下工程施工过程中，可以采取一些预防措施来降低岩爆的发生概率。
主要包括： - 控制挖掘的进度和规模，避免一次性挖掘过大面积，以减少岩体的失稳概率； - 采用合理的支护措施，如钢支撑、锚杆支护、喷射混凝土衬砌等，加固岩体，提高其稳定性； - 当发现岩体出现塌方迹象时，立即停止施工，进行紧急处理； -加强安全管理，确保施工人员遵守安全规范，佩戴个人防护装备，提高安全意识。
3.3 应急处理措施当发生岩爆事故时，需要采取一些应急处理措施，以最大程度地减少事故损失。
主要包括： - 立即通知相关部门和人员，启动事故应急预案，组织人员进行事故救援； - 疏散施工人员，确保他们的生命安全； - 采取措施控制事故扩大范围，如封堵破裂裂隙、切断供电、断开燃气等； - 进行紧急支护和修复工作，保护事故现场的施工设备和周边建筑； - 对事故原因进行调查和分析，总结教训，完善防治措施。
岩爆的预防及处理范本
岩爆的预防及处理范本岩爆是一种地质灾害，发生于地下的岩石层断裂、破碎和迅速释放能量的过程。
岩爆不仅对人类生命和财产造成威胁，还对地下工程的安全建设和矿山生产造成严重影响。
为了预防和处理岩爆，我们需要采取一系列的预防措施和处理方法。
预防岩爆的措施主要包括以下几个方面：1.地质勘察：在地下工程和矿山开采之前，必须进行详细的地质勘察工作，了解地下岩石的结构、性质和力学特性，特别是对可能存在岩爆危险的区域进行认真评估。
2.合理设计：根据地质勘察的结果，合理设计地下工程或矿山开采方案，避免或降低岩爆的发生概率。
例如，采取分段施工的方法，减少一次性爆破的规模，降低对岩石的破坏程度。
3.支护措施：对于可能存在岩爆危险的地层，采取有效的支护措施，增强岩体的稳定性。
常用的支护方法包括锚杆锚索支护、喷射混凝土支护、钢架支护等。
4.监测系统：在地下工程和矿山开采过程中，建立完善的监测系统，及时监测地下岩体的变形和应力变化，预警可能发生的岩爆。
常用的监测手段包括应变计、振动监测仪、声波监测仪等。
处理岩爆的方法主要有以下几点：1.撤离人员：一旦发生岩爆，首要任务是迅速撤离人员，确保人员的安全。
在地下工程和矿山中应建立完善的疏散通道和应急预案，以便在发生岩爆时能够迅速有序地撤离。
2.修复和补救：在岩爆发生后，及时对地下工程和矿山设施进行修复和补救，恢复其正常运行。
这需要对受损的设施进行评估和修理，并进行必要的加固和支护措施。
3.事故调查和分析：对岩爆事故进行调查和分析，寻找事故的原因，总结教训，制定相应的改进措施，以避免类似事故再次发生。
4.法律法规和标准：加强对地下工程和矿山安全生产的法律法规和标准的制定和落实，建立和完善相关的管理机制和监督体系，加强安全意识，提高管理水平，减少岩爆事故的发生。
防范岩爆是一项复杂而艰巨的任务，需要多方面的合作和努力。
只有在科学合理的预防措施和应急处理措施的支持下，才能最大限度地预防和减少岩爆事故的发生，保障地下工程和矿山的安全运行。
地下工程施工中岩爆发生的判据及防治方法
地下洞室施工中岩爆的预测及防治方法（锦屏建设管理局工程一部周洪波）【题记】锦屏工程中有大量的地下工程，包括公路隧道、辅助洞、一二级地下厂房、二级引水隧洞等，岩爆是地下洞室开挖施工过程中应特别注意的问题。
本文总结了岩爆的特征、类型及分级，对引发岩爆的因素进行分析和归纳，并总结了岩爆可能发生的判据，由此可对岩爆的发生进行预测；通过对岩爆发生因素的分析及判据的总结，本文还总结了一些岩爆的防治措施，可在地下洞室施工中借鉴和应用。
岩爆是一种极为复杂的动力失稳现象，迄今为止，人们对其形成机理还无统一认识。
一般认为，岩爆是高地应力条件下地下洞室开挖过程中，因开挖卸荷引起洞室周边围岩产生应力分异作用，储存于硬脆性围岩中的弹性应变能突然释放且产生爆裂脱落、剥离、弹射甚至抛掷性等破坏现象的一种常见动力失稳施工地质灾害。
它直接威胁施工人员、设备的安全，影响工程进度，已成为世界性的地下工程难题之一。
为此，对在地下洞室开挖过程中是否发生岩爆和可能在哪些部位发生岩爆作出预测和判断，并制定必要的防治措施，以维持围岩稳定和施工安全十分重要。
一、岩爆的特征、类型及分级岩爆是岩体中聚积的高弹性应变能的一种具有代表性的释放现象。
岩爆是突发性的，主要表现为岩体急剧破坏，岩块由岩体表面上突然飞出，而且大部分发生在掌子面及附近的边墙上，与塌方、坍顶有明显不同。
简单地说，岩爆就是地下洞室周边围岩的应力集中，不能承受这种应力集中的岩石发生突然地脆性破坏，而从自由面剥落、弹出或抛射的一种现象。
岩爆的类型可以从多个角度描述，根据岩爆特征，考虑岩爆危害方式、危害程度及其防治对策等因素，可分为：片状剥落型、爆裂弹射型，爆炸抛射型、洞壁垮塌型。
还可将岩爆分为：（1）应变型：指地下洞室周边坚硬岩体产生应力集中，在脆性岩石中发生激烈的破坏，是最一般的岩爆现象；（2）屈服型：指在有相互平行裂隙的地下洞室中，洞室壁的岩石屈服，发生突然破坏，常常是由爆破振动所诱发的；（3）岩块突出型：是因为被裂隙和节理等分离的岩块突然突出的现象，也是因爆破或地震等而诱发的。
岩爆_精品文档
岩爆引言：岩爆是一种地质现象，指的是岩石在地下岩层中受到强大的压力作用，导致岩石破裂和破碎，释放出巨大的能量。
岩爆通常发生在地质活跃的地区，如火山地区和地震带，对周围环境和人类活动都有着重大影响。
本文将介绍岩爆的形成机制、危害和防治措施。
一、岩爆的形成机制1. 岩层压力：岩爆的形成首先是由于地下岩石层受到强大的压力作用。
岩层压力可以来自于地壳运动、地下水位的降低、地震等因素。
当岩石受到压力时，原本稳定的岩石结构会发生破裂。
2. 岩层脆化：岩石在受到压力作用后，会发生脆化现象，即由韧性变为脆性。
这是因为岩石内部存在微小裂隙或断层，在外力作用下，这些裂隙会扩展并连通，使岩石变得脆弱而易于破裂。
3. 岩层释放：当岩石脆性破裂后，岩层中储存的能量会得到释放。
这种能量释放通常以剧烈的爆炸形式表现出来，产生巨大的冲击波和喷射物。
这些冲击波和喷射物能够对周围环境造成严重破坏。
二、岩爆的危害1. 破坏性巨大：岩爆释放的能量巨大，能够造成巨大的物理破坏。
它通常会导致附近建筑物的倒塌、道路的崩塌和地表的起伏不平。
对于火山地区而言，岩爆还可能引发火山喷发，进一步加剧破坏程度。
2. 人员伤亡：岩爆发生时，会产生大量的碎片和颗粒物，并产生强烈的冲击波。
这些碎片和冲击波对人体构成严重威胁，可能造成伤亡和重伤。
在活跃地质区域居住或开展作业的人员需要特别注意岩爆的风险。
3. 失去资源：岩爆破坏了地下岩石层，导致资源的损失。
例如，在矿山开采过程中，岩爆可能导致矿石的丧失，造成经济损失。
对于火山地区而言，岩爆还会摧毁周围的农田和森林，使人们失去生计和收入来源。
三、岩爆的防治措施1. 地质勘探：在规划和建设前，对地质条件进行充分的勘探是关键。
通过对地下岩层的详细调查和分析，可以评估岩爆的潜在风险，制定相应的预防措施，避免岩爆的发生。
2. 工程设计：在建筑物和基础设施的设计中，应考虑到岩爆的风险因素。
合理选择建筑材料和结构设计，提高抗岩爆能力，减少损失。
浅谈隧道施工中岩爆的成因及预防
浅谈隧道施工中岩爆的成因及预防
创新，我国的建筑施工事业取得了空前的发展。
尤其是在我国隧道施工中的岩爆控制工作取得的成绩，更是不容人质疑。
本文主要对我国隧道施工中岩爆的成因及预防工作的相关性问题进行了探讨与分析。
为其未来的发展道路与预防工作提供了相关性的参考依据。
关键词：隧道施工；岩爆的成因；岩爆灾害；预防措施
随着我国市场经济以及国内生产总值的不断上升，人们对施工中的各项安全管理措施以及施工质量的要求也越来越高。
尤其是高危险施工作业，更是人们关注的焦点。
虽说我国隧道施工中的岩爆控制工作随我国施工技术的不断上升，其安全性工作也取得了飞速的发展，但仍有众多问题亟待专业人士去解决的，且这些问题的存在不仅使隧道的质量难以得到保障，还威胁到了施工人员的身心健康。
因此，如何正确合理的在隧道施工中开展岩爆的控制工作就成为了隧道施工中的关键性因素之一。
一、隧道施工中岩爆的特点探析
众所周知：一个工作要想对其采用一些解决对策以及防治措施，就必须对其具有的特点进行系统分析与探讨，然后在根据其具有的特色进行有效的防治工作。
这种具有针对性的防治工作，能够在本质上有最好的预防与防治,防止该具有危害性的问题在施工中发生。
1.隧道在岩爆之前的预兆显示。
隧道发生岩爆的过程中，其刚开始能听到岩石被挤压和折断的声音，随后部分岩石会出现爆裂并伴随坠落的现。
岩爆隧道施工安全技术与风险控制
岩爆隧道施工安全技术与风险控制一、风险分析岩爆是深埋地下工程在施工过程中常见的动力破坏现象。
当岩体中聚积的高弹性应变能大于岩石破坏所消耗的能量时，破坏了岩体结构的平衡，多余的能量导致岩石爆裂，使岩石碎片从岩体中剥离、崩出。
岩爆多发生在埋藏很深、整体、干燥和质地坚硬的岩层中。
常见的岩爆大多发生在隧道顶部或拱腰部位为新开挖的工作面附近，一般在开挖后几个小时内发生，也有的在开挖后较长时间内才发生。
岩爆的发生没有明显征兆，无空响的岩石一般认为不会发生掉落，但也可能突发坍塌，掉落的石块通常是中间厚、边缘薄、不规则的片状石块。
岩爆与断层、节理构造密切相关，当掌子面与断裂或节理走向平行时，极容易触发岩爆。
岩体中节理密度和张开度对岩爆有明显的影响。
掌子面岩体中有大量岩脉穿插时，也可能发生岩爆。
在我国，曾多次发生岩爆事故。
例如，2013年10月9日16时35分左右，云南省贡山县独龙江公路隧道内发生岩爆事故，造成岩石坍塌，3名施工人员不幸被坠落的岩石砸伤，由于伤势过重，经全力抢救无效不幸遇难。
相比于一般的隧道施工，岩爆隧道施工还具有如下主要风险：（1）强烈岩爆地段，若不采用即时受力锚杆并同时挂设钢筋网或柔性防护网，无法对岩石进行锚固等作用，极易发生岩爆落石而造成施工人员伤亡。
（2）若爆破方法选择不当，隧道周壁不圆顺，使得应力易集中，从而导致岩爆。
（3）若采用人工喷射混凝土，可能使作业人员遭到塌方落石伤害。
（4）施工机械操作部位前若无防护，作业人员易被岩爆弹射出的岩块砸伤。
二、风险控制重点（1）严防未及时施作即时受力锚杆、未及时挂设钢筋网或柔性防护网的不安全行为。
（2）杜绝不采用控制爆破（须采用光面爆破或预裂爆破技术）的不安全行为，杜绝装药量过大的不安全行为。
（3）人工喷射混凝土时，杜绝人身安全防护措施不到位的不安全状态。
（4）严防施工机械重要部位无防护钢板的不安全状态。
三、风险控制技术措施（1）隧道施工中可能发生岩爆时，应对开挖工作面前方的围岩特性、水文地质情况等进行预测、预报。
岩爆的预防及处理范本（2篇）
岩爆的预防及处理范本岩爆是地质工程中常见的一种地质灾害，指的是岩石在地下工程施工过程中突然破裂、崩落和喷射的现象。
岩爆的发生不仅会导致工程进度延误，还会给工作人员的安全造成严重威胁。
因此，在地质工程中，预防和处理岩爆是至关重要的任务。
一、预防岩爆1. 确定地质探测方案在工程实施前，需要对工程区域进行详细的地质勘探，了解地层构造、岩性特征、裂隙发育情况等。
根据勘探结果确定合理的地质探测方案，确保探测数据准确可靠。
2. 选择适当的施工方法根据地质条件和工程需求，选择适当的施工方法。
对于易发生岩爆的地质区域，应避免采用露天开挖等高风险的施工方法，而采用横向开拓、钻孔爆破等安全可靠的方法进行施工。
3. 建立合理的支护体系在进行地下工程施工时，建立合理的支护体系是防止岩爆的重要手段。
根据地质条件和工程要求，选择合适的支护材料，如钢支撑、锚杆、锚网等，确保支护体系的稳定性和可靠性。
4. 加强地下水控制地下水是引发岩爆的重要因素之一。
通过合理的排水系统，控制地下水位，减少地下水对岩石稳定性的影响，可以有效预防岩爆的发生。
二、处理岩爆1. 及时疏散人员一旦发生岩爆，首先需要立即采取措施，疏散现场工作人员，确保人员安全。
同时，要及时通知相关部门，并调动救援力量。
2. 进行现场评估发生岩爆后，需要进行现场评估，了解岩爆损坏范围和影响程度。
评估包括对岩层稳定性的检查、裂隙发育情况的分析等。
根据评估结果，制定相应的处理方案。
3. 加固岩体对于岩爆后出现的裂隙和破坏，需要及时采取加固措施，以防止进一步的岩爆发生。
常用的加固措施包括注浆、喷射混凝土、锚杆加固等。
4. 重新设计施工方案岩爆发生后，可能会对原有的施工方案产生影响。
根据岩爆的情况重新评估工程的可行性和安全性，调整施工方案，确保工程项目的顺利进行。
5. 加强监测和预警为了及时掌握地下工程的安全状况，需要加强监测和预警工作。
采用合适的地质监测技术，如测振仪、岩体声发射监测等，实时监测岩石的变化，并建立预警系统，及时发出警报。
岩爆的预防及处理范文
岩爆的预防及处理范文岩爆是指在地下工程中，由于地下岩体的不稳定性引起的爆炸性崩塌现象。
岩爆的发生对人员和设备都会带来巨大的威胁和损失，因此岩爆的预防和处理非常重要。
本文将从岩爆的原因、预防措施和处理方法等方面进行详细论述。
一、岩爆的原因岩爆的发生与以下几个因素有关：1. 岩石力学性质：岩石的力学性质是岩爆发生的主要原因之一。
岩石的强度、固结度、岩体结构等都会影响岩爆的发生。
2. 地下水位和水压：地下水位和水压的波动也是岩爆发生的重要因素之一。
地下水会使岩体中的岩层饱和，降低其强度，进而导致岩体的不稳定性增加。
3. 工程挖掘：地下工程的开挖也会引发岩爆。
工程挖掘过程中，存在爆破和机械冲击等施工活动，这些活动会对岩体进行破坏和削弱，导致岩爆的发生。
二、岩爆的预防措施为了防止岩爆事件的发生，采取以下措施是至关重要的：1. 岩体勘察和评估：在进行地下工程之前，必须对岩体进行全面的勘察和评估。
通过对岩石的强度、固结度、岩体结构等进行评估，可以判断岩体的稳定性，从而采取相应的防护措施。
2. 合理的施工方案：在进行地下工程施工时，必须制定合理的施工方案。
合理的施工方案包括针对不同岩体条件的施工方法、使用合适的爆破参数等。
3. 悉心的支护设计：选择合适的支护材料和支护方式对岩体进行加固，是预防岩爆的重要环节。
合适的支护设计可以增加岩体的稳定性，减少岩爆的发生。
4. 及时的检测和监测：对地下岩体进行及时的检测和监测可以发现岩体变形和破坏的迹象，从而提前采取措施，防止岩爆的发生。
5. 健全的管理制度：完善的管理制度是预防岩爆的基础。
建立健全的地下工程安全管理制度，并进行严格的监督和检查，可以有效减少岩爆事件的发生。
三、岩爆的处理方法当岩爆事件发生时，需要采取以下处理方法：1. 保护人员安全：岩爆事件发生后，首要任务是保护人员的安全。
立即组织人员疏散，并做好相关救援工作，确保人员的生命安全。
2. 抢险和救援：在岩爆事件发生后，需要尽快组织人员进行抢险和救援工作。
隧道施工中的岩爆预防与处理方法
隧道施工中的岩爆预防与处理方法一、引言隧道施工过程中，岩爆是一种常见的地质灾害现象。
岩爆不仅会对施工工作造成严重的影响，还会对人员的安全造成威胁。
因此，在隧道施工中预防和处理岩爆问题显得尤为重要。
本文将介绍隧道施工中岩爆的预防与处理方法。
二、岩爆的原因分析岩爆是指岩石在受到应力作用下，由于松散结构、裂纹和应力集中等因素，发生突然破裂和剥落的现象。
在隧道施工中，岩爆通常是由以下几个原因引起的：1.地应力超限：地下深处的岩石受到的应力很大，当超过其抗压强度时，就会发生岩爆。
2.岩石结构松散：某些岩层本身就具有较高的松散性，容易发生破裂和剥落，进而引发岩爆。
3.应力集中：隧道施工过程中，往往会存在一些不规则的空洞、深层土体破裂等情况。
这些情况会导致岩爆发生的几率大大增加。
以上是岩爆发生的主要原因，了解这些原因对我们制定预防和处理措施非常重要。
三、岩爆预防方法为了有效预防岩爆的发生，我们可以采取以下措施：1.地质勘察：在隧道施工前进行详细的地质勘察工作，了解各种岩石的特性、组成和力学性质。
这将有助于我们预测岩爆的可能性，并制定相应的预防措施。
2.合理的钻探技术：在隧道施工过程中，应采用合理的钻孔技术，确保岩石的质量和结构稳定。
同时，选择合适的钻孔方向和钻孔距离，避免造成应力集中。
3.加固支护：在施工过程中，采用适当的加固支护措施，如钢筋混凝土衬砌、锚杆支护等，可以有效地提高岩壁的稳定性，减少岩爆的风险。
4.合理的爆破方案：合理的爆破方案非常重要，可以减少爆破产生的冲击波和震动，减轻岩石的破坏程度，降低岩爆的发生几率。
以上是岩爆预防的一些常用方法，通过这些措施的综合应用，可以最大限度地减少岩爆的发生。
四、岩爆处理方法当岩爆发生时，我们需要迅速采取适当的处理措施，以保障施工人员的安全和隧道工程的顺利进行。
以下是一些常用的岩爆处理方法：1.疏导通风：及时清理岩石碎片和尘土，确保通风畅通。
同时，组织专业人员进行空气质量检测，确保施工人员的呼吸道安全。
岩爆的成因及防治措施
岩爆的成因及防治措施岩爆是高地应力区的地下工程在开挖过程中或开挖完毕后，由于弹性变形能的瞬间释放而产生爆裂、松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质现象。
岩爆是地下工程施工的一大地质灾害，由于它的破坏性很大，常常给施工安全、岩体及建筑物的稳定带来很多的问题，甚至会造成重大工程事故。
本文将岩爆发生的若干因素及其防治措施作一些讨论。
标签：岩爆影响因素防治措施1引言随着世界经济的发展，人类对各种矿产资源、能源的需求日益增加，且越来越多的地下工程在修建，岩爆灾害也频繁发生。
在地下工程开挖过程中，岩爆是围岩各种失稳现象中最强烈的一种，由于其突发性和强大的破坏性，不仅威胁施工人员和设备安全，而且还严重影响工程进度和工程造价，现在已成为是世界性的地下工程难题之一，引起了国内外的普遍关注，并促进了岩爆研究的进展。
2岩爆的成因2.1岩爆的分类从工程实践出发，考虑岩爆的危害方式、危害程度以及防治对策等，按破裂程度岩爆可分为以下几种。
2.1.1破裂松弛型围岩成块状、板状或片状爆裂，爆裂响声微弱，破裂的岩块少部分与洞壁母岩断开，但弹射距离很小，顶板岩爆的石块主要是坠落。
2.1.2爆裂弹射型岩爆的岩块完全脱离母岩，经安全处理后留下岩爆破裂坑。
岩爆发生时的爆裂声响如枪声，弹射的岩块最大不超过1/3m3，也有粉末状的岩粉喷射。
主要危害是弹射的岩片伤人，对机械设备无多大影响。
2.1.3爆炸抛射型有巨石抛射，声响如炮弹，抛石体积几立方米至数十立方米，抛射距离数米至二十米，对机械、支撑造成大的破坏。
2.2岩爆的发生机制岩爆是高地应力的产物，其机制一般描述为：岩爆是具有大量弹性应变能储备的硬质脆性岩体由于洞室开挖，径向约束卸除，环向应力骤然增加，能量进一步集中，在集中应力作用下，产生突发性胀剪脆性破坏。
弹性应变能伴随声响和震动部分得以消耗。
同时，剩余能量转化的动能使围岩急剧动态失稳，造成岩片（块）脱离母体，获得有效弹射，猛然向临空方向抛（弹）射。
岩爆发生机理及防治措施讲解学习
岩爆发生机理及防治措施岩爆发生机理与治理措施摘要：岩爆是深埋长大隧道的主要地质灾害之一，目前基于岩爆发生机理和治理方式国内外专家都提出了不少理论方法，但用于生产实践时都遇到或多或少的问题。
内外相关文献资料的基础上，笔者通过两年多来在岩爆洞段的施工经验，并查阅国对岩爆的发生机理和防治对策进行探讨。
关键词：深埋长隧道断裂型岩爆应力型岩爆水胀式锚杆爆破应力释放孔1、岩爆发生机理岩爆是高地应力地区岩石地下工程中的一种常见灾害。
它常常表现为声响、片状剥落、严重照片帮和岩爆性的坍塌，有的伴的声响及岩片弹射、能量猛烈释放、洞室豁然破坏，往往给人员、机械设备和建筑的安全带画巨大的损失。
在地下洞室的修建过程中，由于开挖使地应力重新分布，围岩应力集中，在洞壁平行于最大初始应力σ1的部位，切向应力梯度显著增大，洞壁受压导致垂直洞壁方向产生张应力。
这种应力的作用不断增强，首先产生环向的张裂或劈裂，进而发生剪切破坏。
一旦岩块被剪断，且又具有较高的剩余能量时，致使岩块发生弹射，完成弹性势能到动能的转换，形成岩爆。
岩爆的发生有外部和内部两方面的原因。
其外因在于：岩体中蓄存有高地应力，特别是地下洞室的开挖改变了岩体内存的力学环境，其内因是岩石矿物结构密度、坚硬度较高，一般发生岩爆的岩石单轴搞压强度均在120Mpa以上，内因和外因同时成立是即发生岩爆。
2、岩爆的分类根据对辅助洞1000多米的岩爆洞段的观察分析，可将岩爆划分为应力型岩爆和断裂型岩爆，应力型岩爆主要发生在围岩结构完整，无贯穿性结构面的岩层中，岩石的主应力达到40%岩石单轴抗压强度以上，岩爆表现形式以片状剥落为主，并伴有声响及岩片弹射，一般破坏性不大；断裂型岩爆主要发生在岩石结构完整，并伴有贯穿性结构面或断层的岩体中，岩体的应力主要集中在贯穿性结构面附近，往往岩体内的最大主应力大于或接近岩石单轴抗压强度，主要表现形式为突发性的震动，并伴有强烈的响声，在有相交结构面的围岩中往往还因岩爆震动引起大规模的坍塌，破坏性较大。
岩爆发生的机理分析及防治措施综述
岩爆发生的机理分析及防治措施综述岩爆发生的机理分析及防治措施综述岩爆是指在矿山或隧道等地下工程中，由于开采、支护等因素引起的岩石失稳，产生爆炸性破裂现象。
岩爆是一种具有不确定性的地质灾害，通常会带来严重的人身、财务和环境损失，并对生产经营和社会经济发展产生重大冲击。
因此，对于岩爆的机理和防治措施研究具有十分重要的现实意义。
本文将对岩爆发生的机理和防治措施进行综述。
一、岩爆发生的机理1. 地质构造因素地质构造因素是影响岩爆发生的重要因素之一。
在构造破坏带中，由于岩石受到地质应力的影响，容易发生失稳破裂，导致岩爆发生。
地震、断层等对于岩石的破坏也会增加岩爆的发生概率。
2. 工程开采因素工程开采是导致岩爆发生的主要因素。
开采过程中，挖掘面积越大，矿井和隧道的支护条件越差，岩石失稳的概率就越大。
此外，工程开采在时间和空间上的连续性也会加剧岩体受到应力的变化，导致岩体剪切、断裂、滑动等破坏变形。
3. 岩石学因素岩石学因素主要是岩石自身的物理性质和化学成分的影响。
矿石脆弱易碎、裂纹多、脱落等都会导致岩体失稳。
温度变化、湿度、酸性环境、物理载荷等都会引起岩体内部应力变化，导致岩体的不稳定性。
二、岩爆防治措施1. 改善开采条件通过改善开采条件来减少岩爆的发生。
包括提高采矿工效、优化采矿工艺、加强矿井、岩体的支护加固等。
2. 增加固结措施增加固结措施，提高岩体的稳定性。
包括加固巷道、转运通道、提高采场固结、防止煤柱圧缩变形等。
3. 保持合理水平保持合理的水平，可以有效地降低岩爆的发生概率。
通过设置隔水帷幕、加强采前排水、控制配水压力等来调节水压力，减轻岩石应力。
4. 增强技术管理加强矿山技术管理，对伤害性岩石进行有效的监测和评价，及时开展防范措施，有效避免岩爆的发生。
5. 保证爆破安全在矿山爆破作业中，保证使用合适、安全的爆破材料和爆破方案，避免不必要的岩体破裂和爆炸风险，在工艺方面采用手动控爆炸，便于随时停止。
最新岩爆发生机理及防治措施
岩爆发生机理及防治措施岩爆发生机理与治理措施摘要:岩爆是深埋长大隧道的主要地质灾害之一，目前基于岩爆发生机理和治理方式国内外专家都提出了不少理论方法，但用于生产实践时都遇到或多或少的问题。
内外相关文献资料的基础上，笔者通过两年多来在岩爆洞段的施工经验，并查阅国对岩爆的发生机理和防治对策进行探讨。
关键词:深埋长隧道断裂型岩爆应力型岩爆水胀式锚杆爆破应力释放孔1、岩爆发生机理岩爆是高地应力地区岩石地下工程中的一种常见灾害。
它常常表现为声响、片状剥落、严重照片帮和岩爆性的坍塌，有的伴的声响及岩片弹射、能量猛烈释放、洞室豁然破坏，往往给人员、机械设备和建筑的安全带画巨大的损失。
在地下洞室的修建过程中，由于开挖使地应力重新分布，围岩应力集中，在洞壁平行于最大初始应力的部位，切向应力梯度显著増大，洞壁受压导致垂直洞壁方向产生张应力。
这种应力的作用不断増强，首先产生环向的张裂或劈裂，进而发生剪切破坏。
一旦岩块被剪断，且又具有较高的剩余能量时，致使岩块发生弹射，完成弹性势能到动能的转换，形成岩爆。
岩爆的发生有外部和内部两方面的原因。
其外因在于：岩体中蓄存有高地应力，特别是地下洞室的开挖改变了岩体内存的力学环境，其内因是岩石矿物结构密度、坚硬度较高，一般发生岩爆的岩石单轴搞压强度均在120Mpa以上，内因和外因同时成立是即发生岩爆。
2、岩爆的分类根据对辅肋洞1000多米的岩爆洞段的观察分析，可将岩爆划分为应力型岩爆和断裂型岩爆，应力型岩爆主要发生在围岩结构完整，无贯穿性结构面的岩层中，岩石的主应力达到40%岩石单轴抗压强度以上，岩爆表现形式以片状剥落为主，并伴有声响及岩片弹射，一般破坏性不大；断裂型岩爆主要发生在岩石结构完整，并伴有贯穿性结构面或断层的岩体中，岩体的应力主要集中在贯穿性结构面附近，往往岩体内的最大主应力大于或接近岩石单轴抗压强度，主要表现形式为突发性的震动，并伴有强烈的响声，在有相交结构面的围岩中往往还因岩爆震动引起大规模的坍塌，破坏性较大。
岩爆
• 2、施工措施 洞室施工过程中，已按设计要求对本洞段 地质围岩采取了相应的预防工程措施，开 挖完成后打释放孔、洒水、局部挂网，锚 喷砼封闭、组立钢支撑。由于洞室顶拱上 方围岩发育多组隐性不稳定结构面（裂隙） 在岩爆的反复影响下于2011年4月14日发生 顶拱大规模坍塌
三、有关工程照片
• 2011年3月13日 • 左导支3-1#岩爆图片
四、岩爆的防治措施
五、岩爆地段隧道施工的注意事项
工程实例
• 右岸导流洞3-1#施工支洞K0+478-K0+509 洞段由于岩爆引发大规模洞室顶拱坍塌， 因为处理及时，未造成人员设备的伤害， 但严重影响工程进度，增加工程投资。 • 一、岩爆发生的基本情况 （1）岩爆初发时段 2011年3月14日——4月14日（30天）
岩
一、岩爆形成的原因
爆
二、隧道内岩爆的特点
三、岩爆产生的主要条件
• 国内外研究结果专家表明地层的岩性和地 应力的大小是产生岩爆与否的两个决定性 因素 • 1、地下洞室、母岩的地层岩性工程地质深 埋隧道或地下洞室的工程地质母岩处于相 对封闭的或密闭的地质环境之下、工程母 岩、岩性多为新鲜、坚硬岩石（体），完 整性较好、性脆、在外力的冲击下，易产 生破坏。
有关工程照片
• 2011年4月14日 年 月 日 • 右导支3-1#K0+478-K0+509塌方 右导支 塌方 图片
• 岩爆发生的部位 K0+478-K0+499(段长30m） • 岩爆引发洞室塌方 时间：2011年4月14日 范围：K0+478-K0+509 规模：顶拱坍塌形成高（深）10余米，宽20余米的空腔、 影响工期近2个月，增加投资近100万元。 • 二、岩爆（塌方）发生的原因分析 1、工程地质围岩条件 本洞室地质围岩为工程Ⅱ级，岩性为隐晶质玄武岩，岩 石新鲜、致密、坚硬、节理裂隙不发育，无明显地下水活 动，隧道水平埋深500余米，垂直埋深800-1000余米，设 计地质对此已发出岩爆预警。
岩爆形成条件、预测预报与防治
岩爆形成条件、预测预报与防治岩爆是高地应力条件下地下工程开挖过程中,硬脆性围岩因开挖卸荷导致洞壁应力分异, 储存于岩体中的弹性应变能突然释放, 因而产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质灾害。
它直接威胁施工人员、设备的安全, 影响工程进度, 已成为世界性的地下工程难题之一。
一、岩爆形成机理分析综合分析岩爆形成机理，可从内因和外因两个方面解释岩爆。
在高地应力区开挖硐室、围岩岩体结构、水文地质条件、地质构造和地形地貌可以构成岩爆形成的内因。
从外因方面来说，硐室开挖施工和钻爆发施工、地震也可以诱发岩爆。
1、高地应力形成岩爆的必要要件是应变能储集, 其力学条件满足: 原岩处于高地应力环境和洞室开挖后形成二次应力高度集中。
（1）原岩初始高地应力环境根据勘察资料显示, /值为2. 1～7. 0, 达到高应力和极高应力水平, 具备了岩爆形成的条件之一。
式中: -岩石饱和抗压强度(); -垂直于隧洞轴线方向的最大初始应力()。
（2）洞室开挖后形成二次应力高度集中在高及极高应力区开挖隧洞, 必将扰动原岩的初始应力状态,破坏隧洞周围岩体初始应力平衡, 从而导致应力重新分布。
当重新分布的围岩应力超过岩爆临界应力, 则产生岩爆。
（3）岩爆发生在洞室围岩内dσ3/ (σ1-σ3)正增长期增长很快的那一范围d σ3/ (σ1- σ3)越高,越易引起岩爆,因为高的dσ3/ (σ1-σ3)抑制了围岩静态破坏与位移，dσ3/ (σ1-σ3)亦可理解为高应力区中σ3的变化,它与岩爆的关系是:在一定应力环境中,围岩内高应力环境(高的σ1-σ3)中最高σ3部位(可直观判读)最容易引起岩爆。
2、围岩岩体结构（1）在深层岩浆岩或片理、片麻理不发育的变质岩中发生的岩爆往往强烈程度较大,使得岩片(块)常呈弹射状抛出。
而在片理、片麻理发育的变质岩中发生的岩爆则往往强烈程度较小,主要为劈裂或剥落形式。
这是由于片理、片麻理发育的变质岩,其岩石颗粒呈明显的定向排列现象。
岩爆的破坏机理与防治措施_李丹锋
一、岩爆的特征岩爆，又称矿山冲击，是具有大量弹性应变能储备的硬质脆性岩体，由于洞室开挖，使地应力重新分布，导致围岩应力跃升及能量进一步集中，而产生张－剪脆性破坏，在消耗部分弹性应变能的同时，剩余能量转化为动能，造成岩片（块）脱离母体，向临空方向猛烈抛（弹、散）射的动力破坏现象。
该现象经历“劈裂成板－剪断成块－块片弹射”渐进过程，并伴随声响和震动，是深埋洞室特有的一种不良地质现象。
从岩性来看，岩爆多发生在坚硬性脆的岩层中，如花岗岩、石英岩、片麻岩、斑岩、闪长岩、辉绿岩、砂岩、灰岩、硬煤等。
这些岩层或为非层状的致密脆硬性岩层，或为产状近似于水平的脆硬性岩层，它们开挖前整体完好，不见张开节理，仅见少量的密闭构造节理。
从地质构造上来看，在地应力集中地区（如地质构造线转折与相交部位）以及洞室轴线与压性构造线相平行时（即洞室轴线与地区最大主应力方向垂直或近于垂直时），往往可能使岩爆加剧。
就洞室与导坑断面形式而言，方形、梯形的较拱形、圆形的洞室或导坑岩爆更为严重。
二、岩爆的分类（1）按岩爆活动性分类法，如表1所示;（2）按岩爆特征分类法，如表2所示。
三、岩爆的断裂破坏机理岩爆的破坏机理与防治措施李丹锋 张 清二滩水电开发有限责任公司，四川成都 ６１００５１岩爆发生的原因是具高蓄能特性的硬脆性岩体中，积蓄的应变能突然释放，导致的结果是岩体的断裂破坏。
岩爆是高应力硬脆岩体中常见的一种岩石破坏现象。
地下洞室岩爆常以片状剥落的形式出现，形成葱皮状结构。
产生岩爆需要一定的应力条件及岩体结构和性质条件。
通常多为完整的整体块状结构及厚层状结构，岩石硬脆，单轴抗压强度在1500kg/cm 2以上，声波速度大于6000m/s ，且只有当岩体初始应力场的最大主应力与岩块的单轴抗压强度之比值大于0.15～0.2的高应力条件下才可能发生。
洞室的轴向布置即与初始应力场的最大主应力的关系及洞室的断面形状亦是显著地影响着岩爆，洞轴与最大主应力垂直且洞室具非平滑轮廓时容易产生岩爆，因为这时洞壁围岩的应力集中最严重，洞壁的超欠挖亦恶化了围岩的应力集中程度，使岩爆更容易发生。
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ＭＯＤＥＲＮ ＴＵ ＮＮＥＬＬＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
地下工程施工中岩爆的形成机理及控制措施
文章编号： １００９－ ６５８２（ ２００８） ０４－ ０００８－ ０６
地下工程施工中岩爆的形成机理及控制措施
谢文清
（中铁二局集团第二工程有限公司， 四川眉山 ６２００１０）
摘 要 岩爆是高地应力环境下地下工程开挖过程中容易产生的一种突发性地质灾害， 直接威胁施工人员和
在进行应力解除爆破后， 围岩主应力将在破裂 围岩周边开始分解成径向应力和切向应力， 围岩内 部的原始应力集中区（ 一般为构造裂隙附近） 也因爆 破震动得到调整， 围岩整体地应力分布得到改善， 整 体地应力水平得到有效降低。
以上方法在锦屏水电枢纽工程西端辅助洞 ＢＫ６＋０５０￣ ＢＫ６＋１００ 段进行了试验， 取得了很好的 效果， 在 ＢＫ６＋０１５￣ ＢＫ６＋０５０ 段， 因未采取超前应力 驱除爆破， 曾发生三次Ⅲ￣Ⅳ级岩爆， 之后， 在加拿 大专家威尔逊和加拿大藉华人博士朱焕春的指导 下， 在此段后进行了超前应力驱除爆破试验， 通过不 断调整爆破参数， 使后期的岩爆强度在同等条件下 降低了 １￣２ 级。 ２．２．２ 应力释放孔的作用及方法
设备安全。文章针对岩爆的形成原因和机理， 结合工程实例， 提出了岩爆洞室开挖的施工防治措施、施工组织及工艺
流程， 可为高地应力条件下地下工程的开挖提供借鉴和经验。
关键词 地下工程 岩爆 机理 控制
中 图 分 类 号 ：Ｕ４５１＋．２
文 献 标 识 码 ：Ａ
１ 岩爆的形成机理及分级
岩爆是指地下工程开挖过程中， 硬脆性围岩受 地应力（ 自重应力和构造应力的总和） 分异和集中的 影响（ 径向约束卸除， 环向应力骤然增加， 能量进一 步集中） ， 而致使储存于岩体中的弹性应变能突然释 放， 因而产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的 一种动力失稳地质灾害。在施工中， 岩爆直接威胁施 工人员及设备的安全， 影响工程进度， 已成为世界性 的地下工程难题之一。
地应力部分转移集中于小孔周边； 而对于小孔而言， 地应力适当提高不会导致小孔内岩爆的产生， 但却 能很大程度上改善已开挖或待开挖洞段的坑道受力 状况、有效地降低岩爆的发生。
超前围岩应力释放孔在隧道开挖前向掌子面前 方钻设， 释放孔主要分布于隧道开挖轮廓周边， 中部 可按 ２～３ ｍ 间距均匀布置， 周边应力释放孔宜设置 一定外插角， 但角度不宜太大； 一般孔底位于开挖轮 廓线外 ３０～５０ ｃｍ 较为合适， 过大则容易在开挖后切 向应力的作用下沿钻孔线脱落而诱发岩爆。钻进深 度应大于隧道单循环进尺的 ２ 倍 （ 采用凿岩台车钻 孔即可） ， 对中等岩爆有一定的削弱作用。
２．１ 围岩特性为主要诱因的岩爆防治 从岩爆形成机理和诱发岩爆发生的五大因素可
以 看 出 ， 岩 石 干 燥 无 水 、岩 石 单 轴 抗 压 强 度 较 高 （ ＞ ８０ ＭＰａ） 及围岩完整性好是受围岩特性控制的。在 施工中， 若能判定围岩特性是诱发岩爆的主导因素， 那么在施工中， 就应该采取相对应的措施进行防治， 其措施主要有： 爆破作业后对掌子面及周边进行喷 洒水； 在爆破作业中适当增加孔底炸药用量。 ２．１．１ 喷、洒水的作用及方法
隧道开挖过程中， 因开挖打破了原有的围岩地 应力平衡关系， 使原有的平衡地应力分异为开挖后 坑道周边的切向应力和径向应力， 切向应力值在坑 道边线处最大， 随着与坑道边线的距离增加而减小； 径向应力在坑道周边最小， 随着与坑道边线的距离 减小而增加（ 切向应力和径向应力分布见图 １） 。
一般认为， 有五大因素影响或控制岩爆的发生： （ １） 岩 石 干 燥 无 水 ； （ ２） 岩 石 抗 压 强 度 较 高 （ ＞ ８０ ＭＰａ） ； （ ３） 岩石完整性 好； （ ４） 隧 道 埋 深 较 大 ； （ ５） 最 大初始地应力／岩石单轴抗压强度＞ １／７。施工中若 具备三个因素以上便容易产生岩爆， 在具备岩爆条 件的情况下， 其发生的概率同时与洞室跨度相关。
周边围岩应力释放孔在隧道爆破喷护后实施， 应 力 释 放 孔 沿 隧 道 周 边 布 置 ， 钻 孔 深 度 以 ０．３Ｄ～ ０．５Ｄ（Ｄ 为 隧 道 洞 径）为 宜 ， 一 般 布 置 间 距 为 孔 深 的 ０．６～０．８ 倍， 在主应力 方向取小值 、次应力方向 取大 值。周边应力释放孔布置及应力改善如图 ３ 所示。 ２．３ 岩爆的被动防治措施
在具备岩爆条件的完整围岩洞段， 开挖爆破过 程中加强底部装药主要目的在于利用围岩正常爆破 剩余的能量， 适当炸裂掌子面前方围岩， 在未开挖洞 段围岩内形成不规则裂缝， 提前诱发围岩应力的调 整和释放， 从而降低岩爆发生的机率及等级。
在进行开挖底部加强装药设计时， 必须以正常 钻爆设计装药为基准， 在正常装药量的基础上， 单孔 增加 ５％￣１０％的炸药量， 增加炸药的炮孔在二圈眼 以内， 以尽量不破坏坑道周边围岩为宜。 ２．２ 高地应力条件为主要诱因的岩爆防治
深（ Ｈ） 和最大初始地应力／岩石单轴抗压强度（ Ｒｃ ／σ１） 比值， 从根本上说， 坑道的埋深大小直接关系到围岩 自重产生的地应力高低， 也就是说， 在围岩条件一定 的情况下， 坑道处地应力场（ 包括围岩自重应力和场 地内构造应力的总和） 的高低， 在一定程度上直接决 定岩爆产生机率和强度等级。
施工中， 可根据岩石的完整性、单轴抗压强度指 标、围岩的应力水平等进行岩爆的预测、预报。围岩
修改稿返回日期： ２００８－ ０５－ ０４ 作者简介： 谢文清， 男， 工程师．
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第 ４５ 卷第 ４ 期（总第 ３２１ 期） ２００８ 年 ８ 月出版
Ｖｏｌ． ４５ ， Ｎｏ ． ４ ， Ｔｏｔａ ｌ． Ｎｏ ． ３２１ Ａｕｇ ． ２００８
一般来说， 轻微岩爆对施工的危害不大并且比 较容易控制， 而中等岩爆和极强岩爆则对施工人员 和设备的危害极大且不易控制， 稍有不慎易酿成灾 难性后果。
地下工程施工中岩爆的形成机理及控制措施
现代隧道技术
ＭＯＤＥＲＮ ＴＵＮ ＮＥＬＬＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
表 １ 岩爆分级的判定依据 Ｔａｂｌｅ １ Ｃｒ ｉｔｅｒ ｉａ ｆｏｒ ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ ｒ ｏｃｋ ｂｕｒ ｓｔ ｃａｔｅｇｏｒ ｙ
岩爆形成和产生的另外两大因素， 就是坑道埋
第 ４５ 卷第 ４ 期（总第 ３２１ 期） ２００８ 年 ８ 月出版 ９
Ｖｏｌ． ４５ ， Ｎｏ ． ４ ， Ｔｏｔａ ｌ． Ｎｏ ． ３２１ Ａｕｇ ． ２００８
现代隧道技术
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地下工程施工中岩爆的形成机理及控制措施
对岩爆的防治， 重点应注重超前性和及时性， 岩 爆一旦发生， 将对施工的人员和设备构成直接的安 全威胁， 同时处理起来将是事倍功半。就是说， 在具 备岩爆条件的地下工程开挖过程中， 应提前针对围 岩特性及地应力条件， 评估其岩爆发生的概率和强 度等级， 并根据预报的结果， 提前或及时采取措施加 以防治， 通过相应手段和措施的处理， 尽量减少岩爆 的发生， 并杜绝因岩爆引发的大规模坍塌， 避免地下 工程开挖过程中灾难性事故的发生。一般来讲， 应在 预报的基础上， 针对不同岩爆诱因， 采取不同的防治 措施， 以达到“对症下药、药到病除”的效果。岩爆防 治措施分主动措施和被动措施， 主动措施包括： 超前 地应力驱除爆破、钻设地应力释放孔、爆破作业后对 掌子面及周边进行喷洒水； 被动措施包括： 喷射混凝 土、打设预应力锚杆．５５≤Ｒθ ／σ１
２．５＞ Ｒｃ ／σ１
Ｒｂ ／σ１＜ ３
其中 Ｒｃ — ——岩石单轴抗压强度；
Ｒｂ — ——岩石饱和单轴抗压强度；
σ１ — ——最大主应力；
σθ— — — 坑 道 周 边 切 向 应 力 ；
ＷＥＴ— — — 卸 载 所 释 放 的 弹 性 应 变 能 和 损 耗 的 弹 性 应 变 能 之 比
能量判据
ＷＥＴ ＜ ２．０ ２≤ＷＥＴ ＜ ５ ２≤ＷＥＴ＜ ５
５＜ ＷＥＴ
２ 岩爆的各种防治措施
岩爆作为一种灾害性不良地质现象， 有其自身 的发生、发展的条件和规律， 在施工中， 防治必须从 预报开始抓起， 只有在较为准确预报的基础上， 才能 针对预报的结论， 提前制定相应的岩爆防治预案， 以 便在地下工程开挖过程中逐步实施、稳步推进。
应力调整爆破的主要施工工艺包括超前应力驱 除炮孔的布置及装药量设计。一般来说， 要求炮孔要 均匀布置， 其孔间距离为 ２ ｍ 左右， 钻孔深度按单 循环进尺的 ２ 倍进行控制； 同时炮孔向隧道周边设 置一定外插角， 外插角度以满足炮孔底落在隧道开挖 线外为 １～２ ｍ 左右为宜； 单孔装药长度为 １．５～２．０ ｍ， 装药量 １～２ ｋｇ， 实际施工以爆破能形成将岩体致裂 而不破碎为宜。炮孔布置见图 ２。
在地下工程爆破作业后， 及时对掌子面及周边 进行喷、洒水是常用并且简单有效的一种方法， 其主 要目的在于：
（ １） 软化周边围岩， 降低岩石单轴抗压强度， 从 而有效地降低岩爆发生的机率和等级。
（ ２） 在具备岩爆的高埋深条件下， 坑道地温一 般较高， 同时炸药爆破将导致坑道温度的进一步提 高， 围岩一般具有热胀冷缩的特性， 及时喷洒冷水， 可以降低周边围岩的地温场， 从而控制岩石在开挖 后的过度膨胀， 以达到降低岩爆发生的机率和等级 的目的。
应力释放孔包括超前应力释放孔和周边围岩应 力释放孔， 其作用均为有效改善坑道周边围岩的应 力状况， 使坑道周边围岩地应力从新调整和分配， 亦 即利用分布于周边的大矢跨比小孔， 将原本很高的
１０ 第 ４５ 卷第 ４ 期（总第 ３２１ 期） ２００８ 年 ８ 月出版
Ｖｏｌ． ４５ ， Ｎｏ ． ４ ， Ｔｏｔａ ｌ． Ｎｏ ． ３２１ Ａｕｇ ． ２００８
图 １ 隧道开挖地应力分布与隧道关系示意 Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｓｈｏｗｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ