隧道施工中的岩爆及时预测
2023年隧道施工岩爆应急预案
2023年隧道施工岩爆应急预案____年隧道施工岩爆应急预案一、背景介绍随着城市化进程的推进，隧道建设在现代城市交通规划中扮演着重要角色。
然而，隧道施工过程中，由于地质条件的复杂性，岩爆事故时有发生。
岩爆是指由于开挖作业引起的岩石断裂和破碎，释放出的能量使岩石的喷射和弹射，给施工人员和设备造成巨大威胁，甚至导致生命安全的事件。
为此，我们制定了____年隧道施工岩爆应急预案，以确保施工过程的安全性。
二、岩爆风险评估1. 地质调查：在隧道施工前，进行详细的地质调查，评估掌握隧道施工区域的地质情况，包括地层结构、岩体强度、构造活动等。
2. 岩爆风险分析：根据地质调查结果，利用岩爆风险评估模型，对隧道施工区域进行风险分析，确定岩爆风险等级。
3. 风险控制措施：根据岩爆风险等级，采取相应的风险控制措施，包括在施工过程中合理选择爆破参数，加固巩固岩体，安装支护设施等。
三、岩爆应急预案1. 应急预案组织架构应急预案分为五个部分：指挥部、救援小组、通信组、医疗救护组和后勤保障组。
- 指挥部：负责组织指挥事故应急救援工作，包括指挥调度救援人员和物资，制定应急处置方案等。
- 救援小组：由专业救援人员组成，负责实施救援工作，包括搜救被困人员、处理事故现场、清除障碍物等。
- 通信组：负责与外界保持通信联系，传达应急指令和情况报告。
- 医疗救护组：负责给受伤人员提供紧急救护和医疗支持。
- 后勤保障组：负责保障救援工作所需的人员、物资、设备等。
2. 预案内容- 应急响应：一旦发生岩爆事故，建立应急响应机制，立即启动应急预案，确保迅速、有效的救援工作。
- 事故场景评估：救援小组立即前往事故现场，评估事故场景，了解被困人员和受伤情况。
- 被困人员搜救：组织救援小组进行被困人员搜救工作，采取合适的救援方式和装备，确保被困人员的安全。
- 伤员救护：医疗救护组迅速到达事故现场，对受伤人员进行紧急救护和转运。
- 汇报和通信：通信组通过有效的通信手段，向指挥部提供事故现场实时情况报告，以便指挥部调度和决策。
岩爆的预防及处理
仅供参考[整理] 安全管理文书岩爆的预防及处理日期：__________________单位：__________________第1 页共7 页岩爆的预防及处理（1）岩爆产生条件①近代构造活动山体内地应力较高，岩体内储存着很大的应变能；②围岩新鲜完整，裂隙极少或仅有隐裂隙，属坚硬脆性介质，能够储存能量，而其变形特性属于脆性破坏类型，应力解除后，回弹变形很小；③具有足够的上覆岩体厚度，一般均远离沟谷切割的卸荷裂隙带，埋藏深度多大于200m；④无地下水，岩体干燥；⑤开挖断面形状不规则，造成局部应力集中。
⑥在溶孔较多的岩层里，则一般不会发生岩爆。
（2）岩爆的特点隧洞内的岩爆一般具有以下特点：①在未发生前，并无明显的征兆，虽经过仔细寻找，并无空响声，一般认为不会掉落石块的地方，也会突然发生岩石爆裂声响，石块有时应声而下，有时暂不坠下。
②岩爆发生的地点多在新开挖的工作面附近，个别的也有距新开挖工作面较远，常见的岩爆部位以拱部或拱腰部位为多；岩爆在开挖后陆续出现，多在爆破后的2～3小时，24小时内最为明显，延续时间一般1～2个月，有的延长1年以上，事前一般无明显预兆。
③岩爆时围岩破坏的规模，小者几厘米厚，大者可多达几十吨重。
石块由母岩弹出，小者形状常呈中间厚、周边薄、不规则的片状脱落，脱落面多与岩壁平行。
④岩爆围岩的破坏过程，一般新鲜坚硬岩体均先产生声响，伴随片第 2 页共 7 页状剥落的裂隙出现，裂隙一旦贯通就产生剥落或弹出，属于表部岩爆；在强度较低的岩体，则在离隧洞掌子面以里一定距离产生，造成向洞内临空面冲击力量最大，这种岩爆属于深部冲击型。
（3）岩爆的现场预测预报①地形地貌分析法及地质分析法认真查看其地形地貌，对该区的地形情况有一个总体的认识，在高山峡谷地区，谷地为应力高度集中区，另外根据地质报告资料初步确定辅助洞施工期间可能遇到的地应力集中和地应力偏大的地段。
依据地质理论，在地壳运动的活动区有较高的地应力，在地区上升剧烈，河谷深切，剥蚀作用很强的地区，自重应力也较大。
高原隧道岩爆对铁路隧道工程的影响及应对措施
高原隧道岩爆对铁路隧道工程的影响及应对措施摘要：随着我国经济的发展，交通需求的增大，国防等各方面的要求，长大深隧道逐渐增多，高原铁路隧道岩爆是困扰业界的一大难题，无论是对安全、质量和进度都带来了极大困难。
为保障隧道施工的顺利实施，包裹国家和人民的财产和生命安全，加强岩爆地质灾害的分析和研究有着重要的意义。
本文分析了高原隧道岩爆发生条件；预测方法以及对隧道工程的影响，研究了岩爆段施工的具体措施和方法。
关键词：隧道岩爆;影响;措施一、引言：岩爆是处于较高地应力地区的岩体，由于工程开挖等活动，围岩因开挖卸荷使围岩应力重分布而发生脆性破坏，进一步导致储存于岩体中的弹性应变能短时间释放且产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质灾害。
岩爆对地下工程造成了不同程度的危害 ,如影响地下采掘和开挖工程的施工进度 ,破坏支护、损坏施工设备并危及到工作人员的生命安全 ,因此 ,岩爆已经成为地下采掘和开挖过程中普遍关注的一种地质灾害和世界施工难题。
1.1、岩爆产生条件隧道产生岩爆的条件是多方面的，大量的隧道工程实践表明，岩爆的发生主要有 5个方面的条件：(1)岩石的强度Rb≥80Mpa；(2)围岩初始应力σ 0≥(0.15～0.2)Rb；(3)围岩的级别：Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ级；(4)隧道的埋深H≥50m；(5)岩石干燥无水，呈脆性，节理基本不发育。
在并未完全满足这5个条件的情况下，也出现了岩爆。
因此，为了更具普遍性，只要满足其中任意三项指标时，即可判定岩爆的存在。
1.2、岩爆强度分级根据岩爆发生时的表观现象及岩石强度应力比，岩爆可划分为四个等级：轻微岩爆、中等岩爆、强烈岩爆、剧烈岩爆。
1.3、施工期岩爆预测预报（1）初步判定法：利用现场的地质调研综合超前地质预报,结合发生岩爆的条件，作出该地段发生岩爆情况的初步判定。
（2）类比法：利用现场已发生岩爆地段的地质调研及洞周的位移收敛状况进行分析，采用类比的方法进行以后岩爆的预测；（3）应力判据法：利用现场测得的岩壁切向应力的结果及测得的单轴抗压强度Rb，采用适当的应力判据对岩爆进行量化的预测；（4）能量法：采用室内的全应力-应变曲线，依据岩爆的能量判据进行岩爆的倾向性预测分析。
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。
深埋隧道岩爆预测和防治措施
性等进行观察、 地质素描 ， 分析判 断前方 １ ０～ ２ ０ ｍ 范 围 的围岩 隋况 ， 以判断是否 可能存在 岩爆。每一个 开挖循 环都要作地质素描 ， 以确保分析判 断的连续性 。 ３ ． ２ 应 力集 中解 除方 法 ３ ． ２ ． １ 消除 围岩集 中应力
容重 ＝ ２ ６ ｋ Ｎ ／ ｍ ， 单轴饱和抗压强度 盯 ＝ ９ ０ Ｍ Ｐ ａ 。最 大 竖 向主应力 仃 ＝ ＝１ ０ ． ７ ＭＰ ａ 。测 区最 大水 平主 应 力侧 压 系数 为 １ ． ２ ５ ， 最 小 水 平 主应 力 侧 压 系 数 为 １ ． １ ， 水平 最大 主应 力 叮 ｈ ＝１ ． ２ ５ ＭＰ ａ ， 叮 … ＝１ ３ ． ４ ＭＰ ａ ， 水平 最 小主应 力 ｃ ｒ ｈ ＝１ ． １ ＭＰ ａ ， 盯 ＝１ １ ． ８ ＭＰ ａ 。为坚 硬岩， 岩体较完整 ～ 完整 ， 岩体呈块状 ～ 大块状， 水平 最 大主应 力 仃 ＝１ ３ ． ４ Ｍ Ｐ ａ ， 接近 ０ ． １ ５ 盯 ：０ ． １ ５×９ ０ ＝１ ３ ． ５ ＭＰ ａ ， 此外 ， 深 埋 围岩 各 向 同性 差 形 成 的应 力 多变 性 、 深切沟 谷 处 可 能存 在应 力 集 中 ， 以及 本 隧道 工程 的 开挖净 空较 大等 因素 ， 是 花 瓶 山隧道 可 能 发生 岩爆 的主要成 因 。 ２ ． ２ 岩爆 的物 理特 征 （ １ ） 岩爆多 发生 在掌子 面及 １ — ３倍 洞径 范 围 ， 距 齐头 ２ ０ ｍ左 右最 为强 烈 ， 也有滞后 ２ ０ ０ ｍ 的； 爆 裂 的 石块需经过一段时间后才从母岩弹射或 自由下落 ， 石 块较 大 ， 形状呈 中间厚 、 四周薄 的 贝壳 状 ， 其 长 与 宽 的 尺 寸相差 并不 悬殊 ， 周边 厚度 则参 差 不齐 。 常见 于导 坑 的顶部 ， 也有 在两 侧壁 发生 的 。拱部 和 两侧 边墙 部 位 相对 居多 ， 其 次是 拱肩 ， 与岩 体应 力状况 有关 。 （ ２ ） 断裂带 两侧 或软 弱结构 面 附近往往 形成 局部 应力集中区， 故两侧硬岩 中岩爆现象较为 明显 ， 而断 层 带部 位一般 不 发 生 岩 爆 。在 不 同岩性 软 硬相 间 的 岩层中， 硬质 岩容 易发生 岩爆 。岩 爆 区段 一般 较 为干 燥， 有地 下水 出露 的地方 不容 易发 生岩爆 。 ３ 对 隧道岩 爆 采取的预 防和 应对 措施 ３ ． １ 超 前地质 预报 ３ ． １ ． １ 超 前探 孔
隧道施工岩爆预测防治
隧道施工岩爆预测防治本文根据北山隧道内发生岩爆的实际情况，对隧道岩爆地质段的岩性及工程地质条件进行分析，参考相关资料对岩爆进行预测，并采取有力措施进行防治，提高岩爆地质隧道施工的安全性和可靠性。
标签：岩爆；预测与防治；施工；隧道开挖1 概述青荣城际铁路设计时速为250km。
本标段施工的北山隧道位于牟平区境内，属低山丘陵区，地形起伏大，基岩大部分裸露，山体植被不发育，最大埋深161.2m。
进出口位于缓坡处。
隧道范围内地层岩性单一，主要为片麻状黑云二长花岗岩。
地下水类型主要为基岩裂隙水，沟谷发育处雨季地下水较丰富，地下水受降水影响较大。
水文地质条件简单。
开挖过程中，洞室边墙、顶拱部位发生一定程度的低岩爆活动，给现场施工人员、设备安全造成威胁。
目前已采用开挖面喷水湿润、锚喷支护、边顶拱挂柔性防护网，派有经验的人监护、理论分析等方法，结合施工过程中实际问题，采取了一系列行之有效的措施，顺利的完成了施工任务。
2 岩爆预测2.1 岩爆的概念岩爆是岩石工程中围岩体的突然破坏，并伴随着岩体中应变能的突然释放，是一种岩石破裂过程失稳现象。
2.2 岩爆形成的条件以下几种情况可能发生岩爆：①近代构造活动山体内地应力较高，岩体内储存着很大的应变能，当该部分能量超过了硬岩石自身的强度时；②围岩坚硬新鲜完整，裂隙极少或仅有隐裂隙，且具有较高的脆性和弹性，能够储存能量，而其变形特性属于脆性破坏类型，当应力解除后，回弹变形很小；③埋深较大（一般埋藏深度多大于200m）且远离沟谷切割的卸荷裂隙带；④地下水较少，岩体干燥；⑤开挖断面形状不规则，大型洞室群岔洞较多的地下工程，或断面变化造成局部应力集中的地带。
3 岩爆防治3.1 国内主要防治方法目前我国隧道、地下洞室在施工过程岩爆防治措施主要有以下几方面：（1）改善围岩物理力学性能。
在掌子面（开挖面）和洞壁经常喷撒冷水，可在一定程度上降低表层围岩强度。
根据研究表明，对于非坚硬岩体，采用超前钻孔高压均匀注水，可以通过三方面作用来防治岩爆：①可以释放应变能，并将最大切向应力向深部转移；②高压注水的楔劈作用可以软化、降低岩体强度；③高压注水产生了新的张裂隙，并使原有裂隙继续扩展，从而降低了岩体储存应变能的能力。
隧道工程中的岩爆与构造活动分析与预测
隧道工程中的岩爆与构造活动分析与预测隧道工程中的岩爆与构造活动分析与预测隧道工程是一项复杂而又危险的工程，其中一个重要的问题就是如何预测和控制岩爆和构造活动。
岩爆和构造活动是指在隧道开挖过程中，由于地质条件的复杂性和不确定性，导致岩石的破裂、坍塌和移动等现象。
这些现象不仅会对隧道工程造成损害，还会对施工人员的生命安全造成威胁。
因此，岩爆和构造活动的分析与预测对于隧道工程的安全和顺利进行至关重要。
岩爆是指在岩石中存在的能量积累到一定程度时，由于压力等因素的影响，导致岩石瞬间释放能量，并产生爆炸效应的现象。
岩爆的发生不仅会对隧道工程造成直接损害，还会产生巨大的冲击波和飞石，对施工人员的生命安全造成严重威胁。
因此，对于岩爆的分析与预测是隧道工程中必不可少的一项工作。
岩爆的分析与预测需要综合考虑多种因素，包括地质条件、岩石物性、地应力状态、开挖方式等。
其中，地质条件是影响岩爆发生的最主要因素之一。
地质条件复杂、地层变化剧烈的地区容易发生岩爆。
此外，岩石物性也是影响岩爆发生的重要因素之一。
岩石物性不同，其抗压强度和断裂韧度也不同，从而影响了岩爆的发生概率和规模。
地应力状态也是影响岩爆发生的重要因素之一。
当地应力状态较大时，岩石中的应变能量会积累得更多，从而增加了岩爆发生的概率。
最后，开挖方式也是影响岩爆发生的重要因素之一。
不同的开挖方式会对地层产生不同的影响，从而影响了岩爆发生的概率和规模。
针对岩爆的分析与预测，目前主要采用了多种方法。
其中，最常用的方法是基于经验公式的预测方法。
这种方法通过对已有的实际工程数据进行统计和分析，得出了一系列与地质条件、开挖方式等有关的经验公式，从而可以预测出隧道开挖过程中可能发生的岩爆情况。
此外，还有一些基于数值模拟的方法，如有限元法、离散元法等。
这些方法可以通过建立数学模型来模拟隧道开挖过程中可能发生的各种情况，并进行预测和分析。
除了岩爆外，构造活动也是隧道工程中需要考虑的一个重要问题。
深埋公路隧道施工阶段岩爆预测研究
２ ． 弹 性 应 变 能 指数 法
挪 威 学 者 Ｂ． Ｆ． Ｒａ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｌ 最 早 提 出运 用应 力 强 度 比 法 对 岩 爆 进 行 预 测 ，该 方 法 考 虑 围岩 初 始 地 应 力 以及 围岩 本 身
强度两个 因素。运用弹塑性力学原理 ，对于 开挖 内径为 ． ｒ的
摘
要：岩爆是隧道施工过程 中常见 的一种地质 灾害现象 ，论文结合某分离式公路深埋 隧道施 工实际情 况 ，采用 国
内 外通 用 的 应 力 强 度 比法 、弹 性 应 变 能 力指 数 法 ，对 隧 道 进 行 了岩 爆 综 合 预 测 ，最 后 ，根 据现 场 实 际 对 该 综 合 预 测 方法的准确性进行了评价 。 关 键 词 ：岩 爆 预 测 ；深 埋 隧 道 ；应 力强 度 比 ；弹 性 应 变能
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｕ ４ ５ ７
引言
文 献 标 识 码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ ０ ６ － ７ ９ ７ ３（ ２ ０ １ ３ ）１ ２ － ０ ３ ０ ６ － ０ ２
一
、
为洞壁处的剪应力 ； 为 围岩 的 泊松 比 。
岩 爆 是 在 高 应 力 条 件 下 进 行 隧 道 开 挖 的过 程 中 ， 由于 围
起 止桩 号 为 ：Ｚ Ｋ ４ ２ ＋ ７ ２ ９ ￣ＺＫ ５ ０ ＋ ９ ９ ２，长 ８ ， ２ ６ ３ ｍ ，右 洞 起 止 桩 号 为 ：Ｙ Ｋ４ ２ ＋ ７ ２ ３￣Ｙ Ｋ５ ０ ＋ ９ ６ ５ ，长 ８ ， ２ ４ ２ ｍ ，属 分
无岩爆
１
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＜０ ． ５ 弱岩 爆 ＜ Ｏ． ７ 中等 强度岩
弹性 应 变 能 大 小 与 初 始 地 应 力 、 围 岩 强 度 特 性 有 关 。通 过 岩
隧道施工中的岩爆风险预测与管控
隧道施工中的岩爆风险预测与管控隧道施工是现代城市建设中不可或缺的一环，但在施工过程中，岩爆风险往往会给工人的生命安全和工程进度带来巨大威胁。
因此，预测和管控岩爆风险成为隧道施工中的重要任务之一。
隧道施工中的岩爆风险预测是通过现场勘探、地质分析和工程技术手段来确定隧道地质结构的稳定性和岩体的强度，以预测可能发生的岩爆现象。
这需要结合多种因素，如地质条件、地下水位、孔隙水压力、岩体应力状态等进行综合分析。
首先，为了准确预测岩爆风险，施工前的地质勘探是必不可少的一步。
地质勘探可以获取隧道沿线的岩土样本，并进行物理力学性质测试。
通过分析岩土样本的断裂性质、孔隙率、弹性模量等指标，可以评估岩体的稳定性和潜在的岩爆风险。
其次，地质分析是岩爆风险预测中的关键环节。
根据地质学理论，通过对岩体构造、岩层性质、断层分布等进行分析，可以了解岩体的力学性质和应力条件。
同时，对地下水位、水质等进行监测，了解地下水对岩体稳定性的影响。
这些信息的综合分析可以提供岩爆风险的有效预测依据。
在施工过程中，工程技术手段可以有效地降低岩爆风险。
例如，采用先进的爆破技术和支护方法，可以减小岩爆的概率。
合理设置爆破参数、控制爆破序列以及加强支护措施，可以有效降低岩爆风险。
此外，合理安排施工进度，采取预防性措施，如岩体加固、水强制排除等，也可以有效降低岩爆风险。
岩爆风险的管控需要综合运用地质学、工程学、爆破学等多学科的知识。
隧道施工中的岩爆风险预测和管控需要专业人员进行综合分析和判断。
同时，应建立健全的监测体系，及时分析和评估岩体变形和水压力变化等数据，及时调整和采取措施，保障施工安全。
总之，隧道施工中的岩爆风险预测与管控是一项复杂且关键的工作。
通过地质勘探、地质分析和工程技术手段的综合应用，可以准确预测岩爆风险，并通过合理选择爆破参数、支护措施等降低岩爆概率。
除此之外，对施工过程进行全程监测和分析，及时调整措施，也是有效的岩爆风险管控手段。
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。
南水北调西线麻尔曲 阿柯河特长深埋隧道岩爆灾害预测及其对工程的影响
四、应对策略与建议
6、加强工程管理：优化工程管理制度，明确各部门的职责和任务。在遇到岩 爆等突发事件时，应迅速启动应急预案，确保人员和财产的安全。
五、结论
五、结论
南水北调西线麻尔曲—阿柯河特长深埋隧道岩爆灾害的预测及其对工程的影 响是不可忽视的问题。通过深入研究地质条件、优化施工方法、建立监测与预警 系统等措施可以有效降低岩爆灾害的发生概率及其对工程的影响程度。在实际施 工过程中应充分考虑各种因素并采取相应措施以保障工程的顺利进行和社会效益 的充分发挥。
四、应对策略与建议
4、加强人员培训和安全教育：对施工人员进行岩爆灾害的培训和安全教育， 提高他们对岩爆灾害的认识和应对能力。同时，应定期进行应急演练，提高应急 响应能力。
四、应对策略与建议
5、引入先进技术：积极引进和采用先进的预测、监测和分析技术，提高对岩 爆灾害的认知水平。例如，可以利用现代地质雷达、红外成像等技术对地质情况 进行实时监测和分析。
三、岩爆灾害对工程的影响
三、岩爆灾害对工程的影响
1、工程进度：岩爆灾害的发生往往会导致隧道的施工进度受到影响。一旦发 生岩爆，工人和设备的安全可能受到威胁，施工面可能需要进行封闭和加固处理， 施工进度可能会受到严重延误。
三、岩爆灾害对工程的影响
2、工程质量：岩爆灾害还可能影响隧道的工程质量。在岩爆灾害发生的过程 中，岩石的破碎和位移可能会导致隧道的不均匀沉降，进而影响隧道的结构稳定 性和使用性能。
内容摘要
岩爆是指岩石在高压应力作用下突然发生的破裂现象，多发生在深部地下工 程开挖过程中。岩爆具有突发性、高能量、随机性等特点，对工程安全和人员生 命构成严重威胁。在工程实践中，岩爆预测已成为深部地下工程安全监控的重要 环节。
隧道施工中的岩爆风险评估与预防控制策略
隧道施工中的岩爆风险评估与预防控制策略岩爆，作为一种岩石破裂引起的突然释放能量的现象，是隧道施工中常见的安全隐患之一。
岩爆不仅会给隧道施工工人的生命安全造成威胁，还会给工程进度和质量带来不可忽视的影响。
因此，在隧道施工前，必须对岩爆风险进行评估，并采取相应的预防控制策略，以确保施工的安全顺利进行。
一、岩爆风险评估的方法和技术在进行隧道施工前，进行岩爆风险评估是非常重要的一步。
岩爆风险评估主要依据隧道岩体的力学性质、地应力状态、岩体结构及裂隙特征等进行分析。
评估方法多种多样，既包括定性评估，又包括定量评估。
定性评估是指通过对隧道周围岩体的现场观察和采样分析，判断岩体的具体性质，包括岩石的稳定性、岩体结构和应力分布等因素。
这种评估方法主要依赖专业人士的经验和判断力。
定量评估则是通过实际的测试和计算分析来获得可靠的数据。
常用的评估技术包括测量岩石的物理力学性质，如抗压强度、弹性模量等，以及进行岩石的裂隙测量和应力测量。
二、岩爆风险评估中的关键因素进行岩爆风险评估时，需要考虑多个关键因素，以提高评估的准确性与可靠性。
1. 岩体的物理力学性质：岩体的物理力学性质包括岩石的抗压强度、弹性模量、剪切强度等。
这些参数对岩爆的发生和发展起着重要作用。
2. 岩体的地应力状态：地应力是由地壳的不均匀性引起的，会对岩体的稳定性产生影响。
因此，在岩爆风险评估中，也要考虑地应力的大小和方向。
3. 岩体的断裂结构：岩体的结构对其力学性质具有重要的影响。
断裂结构的存在会使岩体突然释放能量，造成岩爆的发生。
4. 变形和裂隙的监测：通过对隧道周围的岩体进行监测，可以及时发现岩体变形和裂隙的变化情况，从而预测岩爆的可能性。
三、岩爆风险预防控制策略针对岩爆风险，我们可以采取一系列的预防控制策略，以确保施工的安全进行。
1. 采用预支护措施：在隧道施工过程中，可以先行进行预支护，为岩体提供额外的支撑和加固，以减少岩体突然失稳的可能性。
2. 加强岩体检查和监测：隧道施工过程中，需要对周围的岩体进行日常的检查和监测，及时发现岩体变形、裂隙等异常情况，并采取相应的措施。
隧道施工岩爆应急预案(2篇)
隧道施工岩爆应急预案____年隧道施工岩爆应急预案一、前言随着现代社会的快速发展，隧道建设变得尤为重要。
然而，隧道施工中的岩爆事故给工人的生命和财产安全带来了严重威胁。
为了确保工人的安全，我们制定了隧道施工岩爆应急预案，以应对可能发生的岩爆事故。
二、岩爆的概念与特征岩爆是指在岩土工程施工过程中，由于应力作用下的岩石爆裂产生能量的释放。
岩爆具有突然性、破坏性和广泛性的特点，可能导致人员伤亡和设备损坏。
三、隧道施工岩爆应急预案的目标1. 保障工人的生命安全；2. 确保施工设备的安全运行；3. 减少岩爆事故造成的经济损失。
四、应急预案的组织机构与职责安排1. 应急指挥部：负责协调应急救援工作、指导和监督现场应急救援行动；2. 技术专家组：负责现场情况评估、风险分析和应急措施制定；3. 应急救援队伍：负责应急救援工作，包括人员搜救、伤员救治、设备拆除等；4. 监控与通信组：负责监控现场情况、传达指挥部指令和保障通信畅通。
五、应急预案的具体内容1. 预防措施（1）加强岩体勘察与预测，分析岩石的稳定性和岩层的压力状态。
（2）合理设计施工方案，减少对岩体的冲击和破坏。
（3）采取防护措施，如搭设防爆网、加固支撑等，减少岩层的塌方和喷射。
2. 监测与预警（1）设置岩爆监测系统，实时监测岩体变化和压力情况。
（2）建立岩爆预警机制，及时发出预警信号，通知工人撤离现场。
3. 应急响应（1）发生岩爆事故后，立即启动应急预案，通知相关部门和人员。
（2）指挥部成立应急救援队伍，赶赴现场进行抢救和救援工作。
（3）指挥部与现场人员保持通讯畅通，及时了解现场情况并下达应急指令。
（4）现场人员进行人员搜救、伤员救治、设备拆除等工作，并确保自身安全。
4. 救援与恢复（1）救援工作结束后，对现场进行清理和修复，确保通行畅通。
（2）对受伤人员进行妥善治疗和护理，尽力挽救生命。
（3）组织事故调查，总结经验教训，提出改进建议，避免类似事故再次发生。
隧道施工岩爆应急预案
隧道施工岩爆应急预案一、场地准备与预警机制在隧道施工前的场地准备阶段，需要做好岩爆预警机制的建立。
首先，要进行地质勘察，了解施工区域的岩层结构与构造特征。
其次，在施工现场安装监测设备，如地下水位监测仪、地震监测仪等，实时监测施工区域的地下水位和地震活动情况。
同时，建立预警机制，一旦监测数据发现异常，应立即发布预警信息，通知相关人员采取相应的措施。
二、人员防护与疏散一旦发生岩爆，必须迅速采取措施保护施工人员的安全。
在预案中应规定好应急指挥人员的职责和权限，确保指挥有序。
同时，应制定人员疏散方案，明确疏散路线和集合点，并进行定期演练。
在岩爆发生时，应立即触发疏散预案，确保施工人员能够迅速有序地撤离现场，避免造成人员伤亡。
三、设备安全与维护在隧道施工中，设备的安全与维护至关重要。
预案中应规定相关设备各项安全规范，包括使用前的检查与维护，使用过程中的观察和防范措施等。
同时，应配备专业的设备检修和维护人员，确保设备的正常运行和使用安全。
一旦发生岩爆，需要立即停止设备运行，并进行相应的检修和维护，以避免进一步的事故发生。
四、应急物资储备预案中应规定好应急物资储备的数量和种类，并建立相应的储备机制。
应急物资主要包括医疗急救设备、救援装备、食品和水等。
在岩爆发生时，需要迅速调动应急物资，确保救援过程中的物资供应。
同时，在平时应定期检查储备物资的保质期，并进行更新和补充，以保持物资的及时可用性。
五、组织救援与事故处置预案中应规定救援组织机构和相应的救援流程。
一旦发生岩爆，应按照预案迅速启动救援机制，并组织相关救援力量赶赴事故现场。
救援工作主要包括人员搜救、设备恢复、事故调查和后续处理等。
同时，应配备专业的救援人员和设备，确保救援工作的高效和安全。
六、事故记录与总结在岩爆事故发生后，需要及时记录事故的详细信息和处理过程。
同时，应进行事故的分析与总结，找出事故原因和教训，并提出相应的改进措施。
这将有助于未来的隧道施工岩爆应急预案的完善和优化。
隧道施工岩爆应急预案范本（四篇）
隧道施工岩爆应急预案范本一、背景介绍随着城市建设的不断发展，隧道施工越来越多，然而，隧道施工中岩爆事故经常发生，造成了严重的人员伤亡和财产损失。
因此，制定一份完善的隧道施工岩爆应急预案至关重要，能够在岩爆事故发生时迅速采取有效的措施，保障人员安全和工程进度。
二、岩爆的定义和危害岩爆是指在隧道施工过程中，由于地层的特殊情况或施工不当，导致岩石突然破裂、崩落并产生巨大的爆炸力。
岩爆一旦发生，会造成以下危害：1. 人员伤亡：岩爆会导致施工人员被岩石碎片、冲击波、毒气等直接伤害，造成生命安全的威胁。
2. 财产损失：岩爆会造成施工设备、工程设施的损毁，给工程造价带来巨大的损失。
3. 工期延误：岩爆会导致施工进度受阻，延长工期，给工程的顺利进行带来困难。
三、应急预案的制定原则制定隧道施工岩爆应急预案应遵循以下原则：1. 安全第一：人员的生命安全和身体健康是最重要的，预案制定应以确保人员安全为首要原则。
2. 快速响应：岩爆一旦发生，应当能够迅速反应并采取有效措施，尽量减少事故损失。
3. 综合协调：多个部门、多个岗位之间需要密切协作，协调各项工作，共同应对岩爆事故。
4. 根据实际情况调整：应急预案需要根据不同地区、不同隧道工程的实际情况进行调整和优化。
四、应急预案的内容1. 组织机构设置a. 署名：明确该应急预案的名称、发布部门和生效日期。
b. 应急响应组织机构：明确应急响应部门的设置和职责分工。
2. 人员责任a. 主要负责人：明确应急响应的主要负责人，负责组织应急工作。
b. 应急工作人员：明确应急工作人员的职责和任务。
3. 应急装备和设施a. 紧急通信设备：确保紧急通信设备的正常运行，保证联络畅通。
b. 逃生设备：提供必要的逃生装备，确保人员安全撤离。
c. 急救设备：为伤者提供急救设备和药品。
4. 应急救援流程a. 岩爆事故判定：对岩爆事故进行快速判定，评估事故严重程度。
b. 应急响应启动：一旦发生岩爆事故，迅速启动应急响应程序。
深埋引水隧洞岩爆预测及防治措施
深埋引水隧洞岩爆预测及防治措施摘要：岩爆作为深埋地下工程在开挖后常见的一种地质灾害,极大地威胁着施工人员和设备的安全。
深部岩体因长期处于“三高一扰动”复杂地质力学环境中,其组织结构、基本行为特征和工程响应均发生了根本性变化,这导致深部工程中灾害事故表现为多发性和突发性。
而岩爆作为深埋地下工程的主要地质灾害之一,多是由于围岩因开挖卸荷发生脆性破坏而致使储存于岩体中的弹性应变能突然释放,最终导致围岩产生爆裂、松脱、剥落、弹射等破坏现象。
国内外的研究结果表明,地层的岩性条件和地应力的大小是产生岩爆与否的两个决定性因素。
本文就深埋引水隧洞岩爆预测及防治措施展开探讨。
关键词：引水隧洞；岩爆；有限元模拟；预测引言岩爆是深埋地下工程常见的地质灾害之一，其主要是由于完整的脆性围岩在高地应力条件下，在隧道的开挖扰动下，发生的一种动力失稳破坏。
岩爆的发生具有突发性和不确定性，常常给地下施工带来巨大的危害。
1工程概况及工程分段本工程采用国产GAW-1000电液伺服岩石刚性试验机,进行岩样的全过程试验,获得如图1所示的代表性应力～应变关系曲线。
该区域岩石单轴抗压强度普遍较大,可达150MPa,试样在峰值强度以后的破坏是突发性的,变形能突然释放使其自身破坏,这些性质表明该区域岩石具有发生岩爆的可能性。
2岩爆产生的原因及岩爆发生的条件岩爆产生的原因。
在一定的地质构造、地层岩性、地应力场下，由于深埋洞室的施工开挖卸载，导致储存于岩体中的弹性应变能突然释放，临空条件变化造成瞬间围岩压力集中，改变了围岩周围的应力状态和性质等而产生的。
它是由围岩应力状态、岩体强度、变形特性、岩体赋存环境、洞室布置和开挖方法等多种因素综合影响的结果。
岩爆是岩体具有高地应力的一种表现形式，也就是说高地应力是岩爆发生的一个外部主导因素，而内因则取决于岩体的变形特性等。
如果外力不超过一定的临界值或者岩石具有产生大量塑性变形的能力，那么岩石就不会发生脆性破坏，不会发生岩爆。
隧道施工岩爆应急预案(四篇)
隧道施工岩爆应急预案隧道施工过程中，岩爆是一种常见的地质灾害，可能会对施工人员和设备造成严重威胁。
合理制定应急预案，定期进行演练，可以提高施工人员在岩爆事故中的应急处理能力，减少人员伤亡和财产损失。
下面是一份____字的隧道施工岩爆应急预案，供参考。
一、项目背景随着城市化进程的不断推进，隧道工程的建设日益增多。
在隧道施工中，岩爆是一种常见的地质灾害，可能会对施工人员和设备造成严重威胁。
为了保障施工人员的安全，及时应对岩爆事故，制定本应急预案。
二、应急组织机构1. 指挥部：设立岩爆事故应急指挥部，由项目负责人担任总指挥，包括应急响应组、救援组、医疗救护组、后勤保障组等。
2. 应急响应组：负责接报、调查研判、指挥决策、指导协调等工作。
3. 救援组：负责现场救援、人员疏散等任务。
4. 医疗救护组：负责伤员的救护、转运等任务。
5. 后勤保障组：负责保障应急救援物资、设备的供应及协调应急工作所需的后勤保障工作。
三、岩爆事故预警与预测1. 建立岩爆监测系统，安装岩爆预警仪器设备，实时监测岩爆风险。
2. 配备专业人员，定期开展岩爆风险评估与预测工作，提前预警。
四、预案准备工作1. 制定岩爆事故应急预案，并进行培训演练。
2. 完善岩爆事故应急救援物资清单，保障救援需要。
3. 确保通信设备的正常运行，保障及时沟通。
五、应急响应步骤1. 接报与研判(1) 接到岩爆事故报警后，及时向应急指挥部报告。
(2) 迅速派出调查人员前往事故现场，进行初步研判。
2. 紧急预警与警示(1) 根据岩爆事故预警信息，将相关区域进行警示标识，并及时通知现场施工人员撤离。
(2) 发出预警信息，提醒周边村民和单位注意避险。
3. 应急救援(1) 根据现场研判情况组织救援队伍，开展救援工作。
(2) 疏导现场人员撤离，并进行现场救援工作。
(3) 按照救援计划进行分组、分工，组织抢险救援队伍，进行生命救援和物资运输。
4. 医疗救护(1) 有条件的情况下，在现场设立医疗救护点，并派遣医疗救护队员进行伤员救治。
浅谈隧道施工期间岩爆预测和防治
浅谈隧道施工期间岩爆预测和防治巴图格尔-师【摘要】在施工中安全快速对岩爆进行处理是确保工程施工安全和施工进度的关键和重点。
本文重点介绍锦屏山引水隧洞工程施工期间岩爆段的预测和岩爆可能发生的等级与相应的防治措施和对施工进度的影响作了简单分析，并对项目部在施工中具体采取的防治措施进行了归纳总结，为类似工程施工提供参考借鉴。
【关键词】岩爆预测防治措施1 工程概况锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河弯上。
工程地处高山峡谷，呈V字型，远离人口稠密和交通发达地区。
锦屏二级水电站利用雅砻江下游河段150km长大河弯的天然落差，全长约16.67km的引水隧洞，截弯取直获得水头。
电站总装机容量4800Mw，单机容量600Mw。
工程枢纽主要由首部拦河闸、引水系统、尾部地下厂房三大部分组成，为一低闸、长隧洞、大容量引水式电站。
首部拦河闸坝位于雅砻江锦屏大河弯西端的猫猫滩，电站进水口位于闸址上游2.9km处的景峰大桥，地下发电厂房位于雅砻江锦屏大河弯东端的大水沟，四条引水隧洞穿过锦屏山连接闸坝与厂区枢纽。
锦屏二级水电站引水隧洞处于高山峡谷的岩溶地区，地质条件复杂，具有埋深大、洞线长、洞径大的特点。
主要工程地质问题有高地应力和岩爆、涌(突)水、高地温、有害气体、围岩稳定及隧洞所穿越的断层破碎带等。
2 引水隧洞工程的应力特征施工设计文件附件对引水隧洞的应力特征作了说明：在深800～1200m时，地应力场由谷坡地带局部地应力转变为以垂直应力为主的自重应力场，但地应力随埋深的增加呈非直线型关系，σ1/σ3地应力比值是随埋深的增加而逐渐减小；在高程1600m处最大主应力值为70.1MPa，最小主应力值为30.1MPa。
其主应力值是从上到下逐渐增大，断层穿过的岩体周围主应力值有明显的减小。
3岩爆发生的特征与规律3.1 岩爆发生的特征根据辅助洞西端B线岩爆发生规律的统计表明：T杂谷脑组中，随埋深增2z加，岩爆随之增多，发生的岩爆以零星、成片、连续型岩爆，岩爆等级以轻微为主，少数洞段发生有中等岩爆～强烈岩爆；在西端白山组T2b的个别洞段已发生强烈～极强岩爆，似放炮声、雷鸣声，有剥落、劈裂、弹射、有集中崩落现象，最大岩爆坑深达3～5m，岩爆发生时间持续在3～72小时不等。
2023年隧道施工岩爆应急预案
2023年隧道施工岩爆应急预案一、前言隧道施工岩爆是指岩石在受到炸药或其他外力影响下发生破裂和爆炸的现象。
由于其具有瞬间性、冲击性等特点，一旦发生岩爆事件，将对施工人员和设备造成巨大威胁，严重威胁施工安全和工程进度。
因此，制定一份科学、全面的隧道施工岩爆应急预案至关重要。
本文将以2023年为背景，针对隧道施工岩爆，制定一份____字的应急预案，以确保隧道施工过程中各项工作的有序进行。
二、预防措施1. 加强岩爆危险性预测：通过岩石勘探、地质调查等手段，对施工区域可能发生岩爆的潜在风险进行评估，并制定相应的安全措施。
2. 优化爆破设计方案：合理选择爆破参数、炸药配方、爆破孔径等，减少岩爆的可能性。
3. 强化爆破监测：建立岩爆监测系统，实时监测施工现场的地质运动和岩石裂隙变化，及时预警岩爆风险。
三、应急组织机构1. 应急指挥部：负责全面组织、指挥和协调应急工作，由项目经理任指挥长，应急处置组成员为成员。
2. 应急处置组：负责应急工作的具体实施，由专业技术人员、安全人员、救援人员等组成。
四、应急准备1. 建立健全的通讯网络：确保与施工现场、救援单位的通讯畅通。
2. 采购足够的救援装备：应根据工程规模和难度，提前配置救援设备，包括爆破器材、救生器材、通风设备等。
3. 加强应急演练：定期组织应急演练，提高相关人员的应急处置能力和反应速度。
五、应急预案流程1. 应急预警：当监测系统发现可能发生岩爆的预警信号时，应急指挥部应及时发出预警通知，并启动应急响应。
2. 紧急撤离：对施工人员进行紧急撤离，按照事先制定的撤离路线和组织原则，有序撤离到安全地带。
3. 应急救援：应急处置组根据情况，采取措施进行快速救援，包括灭火、救援被困人员等。
4. 安全评估：在岩爆事件得到有效控制后，应急处置组对施工现场进行安全评估，确保岩爆安全处理，避免二次事故的发生。
5. 事故调查：对岩爆事故进行全面调查，找出事故原因，总结经验教训，及时更新应急预案。
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隧道施工中的岩爆及时预测金志仁;徐文胜;范海波;王元汉【摘要】岩爆是高地应力条件下隧道及地下洞室开挖中围岩因卸荷而发生的岩片爆裂松脱、剥落、弹射的地质灾害.本文研究了岩爆形成机制和岩爆的主要影响因素,指出岩爆的发生主要与岩石性质、地质条件和应力状况有关.为了避免或减少岩爆造成的损失,需要正确预测岩爆,其中重要工作是及时测量地应力的大小和岩石抗压强度.针对高地应力条件下隧道及地下洞室施工过程中,经常发生岩爆的地质灾害,需要进行及时的预测预报,预报要求快捷、简便、实用.其中岩石抗压强度采用点荷载强度仪容易进行确定,主要困难是如何及时进行地应力测量.本文改进了门塞式应力恢复法,推导了切向应力的计算公式,确定了公式中的等效应力系数.将该方法应用于大广南高速公路鄂赣隧道施工过程中的岩爆预测预报,预测结果与实际情况符合较好,有效地指导了岩爆的防治,并减少了相应的损失.【期刊名称】《土木工程与管理学报》【年(卷),期】2011(028)002【总页数】5页(P39-43)【关键词】岩爆;预报;隧道施工;门塞式应力恢复法;地应力;抗压强度【作者】金志仁;徐文胜;范海波;王元汉【作者单位】湖南城市学院土木工程学院,湖南益阳 413000;华中科技大学土木工程与力学学院,湖北武汉 430074;华中科技大学土木工程与力学学院,湖北武汉430074;华中科技大学土木工程与力学学院,湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】O38;O241;TU45岩爆是高地应力条件下隧道及地下洞室开挖中围岩因卸荷而发生的岩片爆裂松脱、剥落、弹射的地质灾害。
在国内外许多地下矿山工程、地下水电工程、铁路、公路隧道中均有报道［1，2］。
岩爆的发生直接威胁到施工过程，需要进行及时预测预报。
岩爆研究在理论分析、实验研究、数值计算和现场测试等方面进行了许多工作，从强度理论、刚度理论、能量理论、岩爆倾向理论等提出了多种岩爆判据和分级方法［3～8］。
其中困难的问题是实际工程中的预测预报。
岩爆的预测预报分为长期趋势预报和短期预报。
长期预报对工程设计阶段有指导意义，给出的是一个岩爆是否存在和级别大小的宏观认识。
短期预报对工程施工阶段有现实意义。
例如，一个长隧道开挖过程中，地应力与岩性等地质条件都在变化，有些地段可能有岩爆，而有些地段可能没有。
如何快捷、简便、经济地进行岩爆的即时预测预报，是一个迫切和重要的任务。
本文进一步研究了改进的门塞式应力恢复法，基于弹性力学原理推导了洞周切向应力σθ的计算公式，确定了其中的应力等效系数α。
采用Russense岩爆判据，结合大广南高速公路鄂赣隧道施工实际，有效进行了岩爆预测预报。
1 岩爆形成机制地下岩体承受自重应力和水平应力而保持平衡，地下洞室开挖是围岩的一个卸荷过程，引起洞壁附近岩体的径向应力σr的降低和切向应力σθ的增加。
由洞室最大切向应力σθmax和岩石单轴抗压强度Rc之比，提出的岩爆强度理论的概念简明清晰，可以应用于工程实际。
用σθmax/Rc表示的不同的岩爆强度理论判别准则和烈度划分见表1。
由表1可见，用σθmax/Rc表示的岩爆判据大体相同，仅在烈度划分上有区别。
为工程应用方便起见，我们采用Russense判据。
在采用岩爆判据时，首先要确定岩爆的两个主要影响因素σθ和Rc。
2 岩爆的主要影响因素2．1 岩石抗压强度岩石抗压强度是反映岩石性质的一个重要指标。
通常用岩石标准试件在材料试验机上进行单轴压缩确定。
在施工现场，可直接选用现场岩块，采用点荷载仪测定岩石点荷载强度，再用下式计算岩石抗压强度 Rc［9］。
式中，Is(50)=Is·kd·kDd。
其中，Is=P/D2，kd和kDd分别为尺寸效应和形状效应修正系数。
表1 用σθmax/Rc表示的不同岩爆强度理论判别准则和烈度划分准则判据烈度分级无轻中严重Russense［2，3］σθmax/Rc ＜0．2 0．2 ～0．3 0．3 ～0．55 ＞0．55 Hoek［2，5］σθmax/Rc ＜0．34 0．34 ～0．42 0．42 ～0．56 ＞0．7徐林生等［7］σθmax/Rc ＜0．3 0．3 ～0．5 0．5 ～0．7 ＞0．7陶振宇［4］Rc/σθmax ＞14．5 14．5 ～5．5 5．5 ～2．5 ＜2．5 2．2 洞室周边切向应力如图1所示，设含中心圆孔的无限大体受远处垂直荷载qv和水平荷载qh作用。
它可看作仅受垂直荷载qv和仅受水平荷载qh两种情形解的叠加。
由弹性理论［10］，当仅受垂直拉伸荷载qh时，孔周水平轴0°和垂直轴处90°的切向应力分别为最大切向应力和最小切向应力:当仅受水平拉伸荷载qh时，孔周水平轴和垂直轴处的切向应力分别为最小切应力和最大切应力:)对于双向荷载情形，由式(2)、(3)叠加得:)如果 qv＞qh，则σθ(0°)为最大切向应力，如 qv＜qh，则σθ(90°)为最大切向应力。
图1 受拉伸的含中心圆孔板2．3 地应力由2．2节可知，孔边周向应力的计算取决于应力场，对于地下洞室结构的计算，要先确定地应力的大小。
产生地应力的原因十分复杂，其形成主要与地球的各种动力运动过程有关，其中包括:板块边界受压，地幔热对流，地球内应力，地心引力，地球旋转，岩浆侵入，地壳非均匀扩容等。
另外，温度不均，水压梯度，地表剥蚀或者其他物理化学变化等也会引起相应的应力场［11］。
其中，重力应力场和构造应力场为其主要组成部分。
地壳中任意一点的自重应力等于单位面积的上覆岩层的重量，即其中γ为上覆岩层的容重;H为深度。
重力应力为垂直方向应力，它一般并不完全等于自重应力。
板块移动，岩浆侵入，非均匀扩容，温度不均，水压梯度均引起垂直方向应力变化。
而水平方向的应力计算有不同的理论模型。
静水压力假设认为地应力是一种静水应力状态，即弹性力学理论认为地壳中任意一点的侧向应力是泊松效应的结果，即其中υ为上覆岩层的泊松比。
按照静水压力假设，水平方向的应力和垂直方向应力的比为1;按照弹性力学理论，当υ为0～0．5时，水平方向的应力和垂直方向应力的比为0～1．0之间。
实际上，地壳中水平方向的应力和垂直方向应力的比非常分散，并且水平方向的应力普遍大于垂直方向应力。
由以上分析可见，地应力受多种因素的影响，形成了地应力状态的复杂性和多变性。
不同工程区域及不同工程地点的地应力状态不同。
地应力的大小和方向不可能通过数学计算或者模型分析来得到，唯一的方法是进行地应力测量。
3 地应力测量的应力恢复法现场地应力测量方法很多，包括直接测量法和间接测量法［11］。
其中，直接测量法包括:扁千斤顶法、刚性包体应力计法、水压致裂法等。
间接测量法包括:套孔应力解除法、局部应力解除法、松弛应变测量法、地球物理探测法等。
这些方法通常费用较高，周期较长，难于应用于隧道施工中岩爆的即时预测预报。
按照Russense岩爆判据和以上分析，问题归结于洞室围岩的地应力场的确定。
参照文献［1］方法(图2)，采用应力恢复法进行，具体步骤为:(1)在洞壁测试点安装应变花，测量其初始应变值。
(2)钻孔解除应力，取下岩芯。
用点荷载仪对岩芯进行加载，令竖直向应变恢复到初始应变，记录荷载Pv，再将岩体转动90°，用点荷载仪加载使其水平方向恢复到初始应变值，记录Ph。
图2 改进型门塞式应力恢复法示意(3)应变恢复中，作用在岩芯上的应力分别为:式中，L为点荷载仪垫片弦长，H为岩芯试样长度。
(4)将应变恢复法得到的qh和qv作为含圆孔岩体的垂直和水平地应力，并令它们的比值为:)当λ≤1时，由公式(3)，(4)，(8)，可得最大切向应力为:定义应力等效系数为:则式(10)可写为:如果，λ≥1，由式(3)，(4)，(8)，可得最大切向应力为:这时定义应力等效系数为:则式(13)也可写为式(12)的形式:把以上两种情况写为统一的形式，应力等效系数为:则最大切向应力为:在文献［1］中，给出了与式(17)类似的公式来计算二次应力，其中的应力等效系数α由实验确定，而本文从弹性力学理论出发，推导出洞周切向应力公式(17)，具有理论基础与物理意义。
同时，α取值随水平和垂直地应力比值的不同而不同。
按照目前世界范围内地应力实测的结果［12］，λ 的值一般为0．5 ～5．0，大多数在 0．8 ～1．5，这时α的值如图3所示。
图3 应力等效系数α随水平和垂直地应力比λ的变化4 鄂赣隧道的岩爆及时预测鄂赣隧道是大广南高速公路的关键工程之一。
位于湖北省通山县与江西省武宁县交界处，隧道全长划分为湖北、江西两段，其中，湖北段长3010．19 m，最大埋深为718 m。
隧道穿越的主要岩体为侵入型斑状二长花岗岩岩体，偶有石英岩脉、石英闪长岩脉侵入。
隧址区地质构造受NE-SW向多期活动断裂和横向断裂区域构造线控制。
本地区地应力强度为中等地应力地区，隧道穿越地层均为硬质花岗岩，初步判断施工中有可能发生岩爆，需要及时进行预测预防。
如前所述，在采用岩爆判据时，首先要确定岩爆的两个主要影响因素σθ和Rc。
其中Rc容易由点荷载仪测定。
所以最主要的任务是确定地应力σθ。
为配合施工进行即时岩爆的预测，在每开挖70～80 m时布置一个岩爆测点。
具体步骤如下:(1)在洞壁测试点安装0°、45°、90°组成的应变花，用应变仪测量洞室垂直方向(90°方向)和沿水平方向(0°方向)和45°方向上的初始应变值。
(2)用内径为50 mm的工程钻解除应力，取下长度为50 mm的岩芯。
(3)用点荷载仪配置垫片对岩芯试件加载(图4)。
先令应变花位置与在洞室内初始位置方向相同，加载至竖直方向应变值恢复到应力解除前的应变值，记录此时的点荷载仪读数记为Pv。
再转动90°对岩芯进行加载(原0°方向)，至其恢复到初始应变值Ph(4)选取适当试块，用点荷载仪测定岩石点荷载强度。
图4 用点荷载仪对岩芯试件加载进行应力恢复(5)试验结果整理以2009年4月25日进行的试验为例。
试验地点为左洞ZK264+969，距离洞口为1007 m，埋深为350 m;右洞为 YK265+058，距离洞口为770．5 m，埋深为335 m。
试验结果、计算结果和岩爆预测结果一并列于表2。
表2 岩爆试验结果计算结果和预测结果测试和计算结果左洞ZK264+969右洞YK265+058 z方向应变恢复力Pv(kN)53．9 30．3 x方向应变恢复力Pv(kN) 35．6 25．9水平和垂直地应力比值λ 0．66 0．85应力等效系数α(按式(13)) 2．34 2．15 σθmax(MPa)(按式(14)) 50．45 26．00比值σθmax/Rc 0．30 0．16岩爆预测结果弱岩爆无岩爆将岩爆预测实验结果与实际岩爆发生的统计情况对比，如表3所示。