高速铁路长大深埋隧道高应力岩爆地段预测及施工技术研究
铁路高原岩爆隧道施工技术研究
Value Engineering1工程概况某高原铁路隧道，起止里程DK261+268~DK268+420，全长7278.322m ，隧道位于四川盆地与青藏高原过渡的西南缘。
所经处地势陡峻，地表高程2710~4120m 。
隧道最大埋深1185m ，地质作用强烈，地震活动频繁，地区应力高，根据地应力合公式推测，最大埋深处最大水平主应力量值可达91MPa ，隧道深埋段岩性为粗粒二长花岗岩，构造应力突出。
通过采用强度应力比法、地质综合法进行综合预测，本隧道存在岩爆长度为825m ，占比11.3%。
以轻微、中等岩爆为主，部分段落为强烈岩爆。
因高地应力引发的岩爆成为本隧道施工中的重要工程技术难题。
2岩爆情况及原因分析2.1岩爆发生状况当隧道出口工区施工至DK267+190~+260段时，在隧洞掘进过程中，洞身拱部、顶部连续出现清脆的爆裂声，并伴有小片状岩块崩落，可初步认可为轻微岩爆现象。
当隧道出口工区施工至DK267+260~+310段时，在隧洞掘进过程中，洞身拱部、顶部连续出现轻微、中等岩爆。
随着掘进长度的增加，岩爆的频率及烈度呈不断加强的整体趋势。
2.2原因分析及后续施工隧道段落的岩爆评估本隧道出现轻微、中等岩爆处的洞身埋深均超过600m ，该段围岩以粗粒二长花岗岩为主，该区域地质作用强烈，地震活动频繁，围岩构造应力突出，且该段基本无地下水活动，隧洞岩体干燥。
经对围岩岩体抗压试验强度在80~120MPa 范围内。
在爆破掘进开挖围岩后，围岩的高应力处于重新分布及平衡过程中，因围岩整体性好且强度、硬度大，应力无法通过自身变形、压缩，或是通过节理、裂缝进行调整及释放[1]。
由于爆破后岩面不规则，出现应力集中处，当应力集中力超过岩体所能承受的应力值后，产生不同程度的岩块崩裂（岩爆）现象。
由于隧道埋深随着掘进长度的加大而加深，故上述隧道岩爆的频率及烈度呈不断加强的整体趋势。
DK267+310段的隧道洞埋深约为750m ，尚距本隧道的最大埋深1185m 还有相当大的差距，预计随着隧道的掘进，以中等岩爆为主，出现强烈岩爆也为大概率事件。
211212121_高地应力铁路特长隧道施工技术研究
价值工程0引言目前川藏铁路已如火如荼地展开建设，该铁路不但具有重大的战略意义，而且对繁荣西藏地区经济，加快其他地区与西藏之间的人员往来也将会发挥重要的作用。
但由于川藏铁路处于青藏高原板块活动区域，地质构造运动也是目前我国大陆地区比较强烈的区域，受板块运动的影响，使得该处地质不但极其复杂，而且板块的运动也造成地质之间产生巨大应力，深度越深其应力越大，加之该地区地质多为硬岩结构，岩体硬脆且较为破碎，当隧道开挖至此区域时周边地质便会受高地应力效应产生岩爆。
川藏线拉萨至林芝段岗木拉山隧道所就穿越上述地质，该隧道不但是铁路特长隧道（隧道长达11660m），而且埋深较深，周边环境及地质环境极其复杂，为保证隧道施工质量及人员设备的施工安全，减少因地质原因而产生的返工，项目部采取多种措施，最大程度地减少了岩爆发生的频率，提高了洞内施工安全系数，保障了施工人员及机械设备的安全。
同时也减少了因高地应力现象造成的初支开裂、洞内掉块或塌方状况的发生，减少了返工处理的工作量，不但提高了施工质量，节省了施工措施费用，而且也大大加快了施工进度。
通过现场实际应用，该隧道所采取的措施在高地应力铁路特长隧道施工中取得很好的效果。
1工程概况新建铁路川藏线拉萨至林芝段LLZQ-11标岗木拉山隧道位于青藏高原东南部西藏林芝市米林县，属于冈底斯山与念青唐古拉山、喜马拉雅山之间的藏南谷地。
线路设计时速160km/h，为全线关键控制性工程之一。
该隧道起讫里程：DK346+340~DK358+000，全长11660m，属于铁路桥隧中的特长隧道。
隧道下伏基岩为早白垩系（K1γδ0）英云闪长岩及（K1δ）闪长岩、新元古-中元古界念青唐古拉岩群八拉岩组片麻岩（Pt2-3b），最大埋深1813.66m。
围岩整体岩性以闪长岩、片麻岩为主。
由于线路穿越新构造运动强烈、应力高度集中的地质，且埋深较大，隧道存在高地应力现象，强烈岩爆地段长达2580m。
2高地应力隧道岩爆处理总体技术方案在隧道施工前，首先对隧道进行超前地质预报，以及测试其地应力，并对围岩进行监控量测以判断可能发生岩爆的地段及概率，以便提起采用预处理措施。
深埋长隧洞岩爆微震监测、预警与防控技术探讨
深埋长隧洞岩爆微震监测、预警与防控技术探讨摘要：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变化，原先储存的弹性应变能突发性急骤释放，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。
也是深埋隧洞开挖过程中典型高应力硬岩挤压破裂局部集中化诱致的次生地质灾害，岩爆具有很强的突发性、随机性和危害性。
随着埋深的增加和地应力水平的增高，岩体所赋存的地质环境更为复杂，开挖诱发的岩爆灾害更加突出、严重，给深埋隧洞工程设计、施工与运行等带来极大的安全隐患。
关键词：深埋；预警与防控1前言当高地应力硬岩区地下洞室开挖后，围岩往往呈现变形小而破裂多的现象。
轻微岩爆特征是围岩表层呈零星爆裂脱落、剥落状，爆坑深度小于0.3m，对施工影响较小；中等岩爆特征是围岩呈较严重的爆裂脱落、剥落状，具少量弹射，有一定持续时间，影响深度0.3～1.0m，对施工有一定影响；强烈岩爆特征是围岩大片爆裂脱落、具强烈弹射，破坏范围和块度大，影响深度1.0～3.0m，对施工影响大；极强岩爆特征是围岩大片严重爆裂，大块岩片出现剧烈弹射，震动强烈，破坏范围和块度大，影响深度大于3.0m，严重影响工程施工。
为此，开展岩爆微震监测、预警与防控技术可实时监测隧道开挖过程中岩体破裂的时空分布及演化特征，是目前深部硬岩工程岩爆监测与预警的主要有效的技术手段。
通过岩爆微震监测预警可以提前预警岩爆等级，根据预警结果，采取工程措施，降低岩爆风险，进而保障施工安全与施工进度。
2 岩爆微震监测预警的目的（1）岩爆是深埋隧洞开挖过程中典型高应力硬岩挤压破裂局部集中化诱导的次生地质灾害，它具有很强的突发性、滞后性、延续性、衰减性、位置性。
随着隧洞埋深的增加和地应力水平的增高，岩体所赋存的地质环境更为复杂，开挖诱发的岩爆灾害更加突出，给深埋隧洞工程设计、施工与运行等带来了极大的挑战。
①岩爆突发性：岩爆现象是一种高应力能量的突然释放，在发生前没有明显的预兆。
超深埋隧道高地应力岩爆地段施工技术
超深埋隧道高地应力岩爆地段施工技术摘要：随着地下资源的开发，交通隧道工程建设不断走向地下深部。
已建地下工程中，锦屏二级水电站引水隧洞、新建二郎山隧道、国家油气能源地下储存库、拉林铁路桑珠岭隧道等诸多工程埋深超过千米，这些深埋地下工程围岩地应力均处于较高水平。
金鸡岭隧道为高应力硬岩隧道段，该隧道为双线隧道，埋深深，施工时易产生变形、岩爆等施工风险。
本文基于此探讨超深埋隧道高地应力岩爆地段施工技术。
关键词：超深埋隧道；高地应力；岩爆；施工技术1前言在隧道建设过程中，隧道开挖稳定性会受到复杂地质的影响，例如高地下水压、岩溶、采空区、软岩大变形及岩爆等。
在高地应力条件下，结构完整的脆性硬岩在开挖卸荷后，由于某些因素的诱发而发生动力失稳的现象，即岩爆。
目前，如何控制岩爆是岩石力学与工程界共同面临的一个难题。
为保证隧道开挖稳定性，加固围岩、弱化围岩、应力转移等防治理念被提出，进而形成了岩爆支护、区域防范和局部解危等岩爆控制措施。
在地下洞室开挖后，围岩支护作为最直接有效的岩爆支护措施，引起了工程领域各界人士的关注，得到了越来越多的研究。
在实际岩爆隧道中，特别是工期较紧的隧道施工中，如何在防治岩爆的基础上达到快速施工的目的是交通隧道等地下工程施工所面临的长期性难题。
2岩爆隧道支护现状岩爆的发生取决于岩石的强度、完整性、所处的初始地应力条件和周围地下水情况。
根据岩爆的特征和相关性质将岩爆分为3个等级弱岩爆,中等岩爆 ,强烈岩爆。
3个等级中，弱岩爆对施工的影响极小，基本上不会对人员和机械造成威胁，实际施工时基本不用采取特殊措施进行处理；中等岩爆持续时间较长，对机械、施工人员的安全及心理造成严重影响，基于加固围岩的思想，目前常采用钢支撑和喷－锚－网(钢筋网)的整体支护方式对隧道中等岩爆区段进行支护，在施工过程中根据实际情况可能还要采用防护网等被动的临时支护措施；强烈岩爆极具危险性，在加强支护的同时还要采用多种辅助措施(如超前应力施工释放孔等)弱化围岩，降低岩爆发生的频率和能量。
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
超深埋隧道高地应力岩爆地段施工技术
摘要:总结泥巴山特长公路隧道岩爆段施工经验，介绍了在隧道高地应力地段的岩爆处治施工技术，通过对岩爆发生和发展规律的分析，对岩爆烈度进行预测，并从“防”岩爆及“治”岩爆的角度，确定合理的“防”、“治”措施。
将岩爆对施工生产所带来的损害降至最低，解决了深埋特长公路隧道高地应力岩爆应对难题，扩展、丰富了隧道施工领域，为今后类似工程提供参考。
关键词:深埋高地应力隧道岩爆施工技术1概述国际社会对岩爆的研究由来已久，各国在岩爆的类型、产生原因、烈度等级、岩爆的工程问题的预测及治理等方面的研究屡创新高。
复杂多变的岩体性质和工程地质条件，为岩爆研究带来了诸多不变，对岩爆的预测预防方法还很不完善。
岩爆问题是一种具有实际工程背景的岩石力学问题，因此可以说，岩爆工程的研究是岩爆研究的另一个主要方面。
在工程建设中，工程研究方法主要集中在岩爆类型及烈度等级研究、岩爆的预报预测研究和岩爆防治的工程措施等几个方面。
2工程概况新建雅泸高速公路为国高网北京至昆明高速公路（G5）在四川省境内的重要路段，雅泸路全线控制性泥巴山特长隧道位于四川省汉源县境内，为双线分离式隧道，设计车速80km/h。
隧道左线全长9962m，右线全长10007m，单口掘进5130m，为目前国内单口掘进长度最长的隧道，隧道最大埋深1648m，为国内之最。
隧道地质情况极其复杂多变，隧道深埋段极易产生高（极高）地应力，继而引发岩爆地质灾害，对施工人员及生产带来极大的安全隐患。
文章中介绍的岩爆段施工技术，有效加快了施工进度，减少了资源浪费，降低了安全隐患。
3施工技术3.1技术原理。
现阶段，大部分施工单位主要通过弱化围岩或改善围岩应力条件来防治岩爆。
本文将借助医学理论具体探析“防、治”岩爆的方法。
“防”岩爆的方法主要有：采用短台阶、超前小导洞开挖法；施工爆破中优化爆破设计；隧道掌子面和洞壁喷水或钻孔注水；提前释放高地应力；喷射钢纤维混凝土等施工方法。
“治”岩爆的方法主要有：采用新型退火钢丝网；边墙应力释放；局部打设胀壳式锚杆等施工方法。
长大深埋山岭隧道岩爆地段关键施工技术_李卫军
新分 布 , 造 成齐头 大面 积岩爆 的可 能性较 大 , 爆落 出的小块鱼鳞 片状碎 屑甚至堵 塞整个巷道
别法 及 H o " k 岩爆判 别法 4 种判别 法对 高盖山隧道 !
金 瓜山隧道进行 了岩爆预测 "
(4 ) 岩爆 围 岩 的破 坏 过程 , 一 般新 鲜 坚硬 岩 体
容进行分 级
本标段 隧道 设计 依据 不 同的岩爆 判 别
法 , 将岩 爆划 分 为无岩爆 ! 弱岩爆 ! 中等岩爆 ! 强 岩 爆 四级 28 岩爆 的烈 度 与围岩情 况 有一 定 的对应
关 系 , 岩体 的完整性 越好 , 岩爆 烈度越大 0
第 4 9 卷 第 6 期 (总 第 347 期 )20 12 年 12 月 出版
V o l.49 .N o .6 . T o t a l N o .3 4 7 D e c. 20 12
因 , 将 岩 爆类 型 划 分 为 自重 应力 型 ! 构造 应 力 型 !
变异应 力型和综 合应 力型 四大类 ! , ;然后 . 依据具 体应
事前 一 般无 明显 预兆 "在 高盖 山隧 道 5 号斜井 施 工
中 , 岩石 干燥 , 开挖 后掌 子面可 听见 岩石 的挤 压 声 响 , 掉 块严 重 , 大量 岩石 伴随 响声 飞 出或 弹射 , 对 掌子面洒 水后程 度减缓 " (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 "
高地应力下深埋隧洞开挖岩爆数值模拟与预测
高地应力下深埋隧洞开挖岩爆数值模拟与预测 1陈文亮，章青，刘仲秋河海大学工程力学系，南京（210098)E-mail：cwl9898@摘 要：结合锦屏二级水电站辅助洞工程,通过三维弹塑性有限元数值模拟,分析隧洞掌子面 推进过程中的围岩空间应力场状态和演化趋势；基于数值模拟结果选用4种不同的岩爆预测 方法， 对开挖过程中岩爆的发生情况进行了预测， 判定在洞肩和洞底角点处发生岩爆可能性 较大，这与锦屏二级水电站辅助洞岩爆实际发生情况基本一致。
关键词：深埋隧洞；数值模拟；应力场；岩爆；预测1. 引言岩爆是高应力区进行地下开挖时,由于破坏了岩体的力学平衡,围岩中产生了应力集中而 使岩体产生脆性破坏并伴随能量释放的动力失稳现象。
有关统计资料表明 所以在深层开挖中研究岩爆显得尤为重要。
近几十年来,国内外采矿界和岩体工程界的专家、学者对岩爆机理、岩爆预测以及岩爆 防治诸方面进行了大量的研究,取得了一定成果 刚度理论、岩爆倾向理论等外，近年来谢和平[ 2~6][1],岩爆多发生在强度高、厚度大的坚硬岩(煤) 层中,一般而言，随着埋深的增加岩爆发生的机会将越来越大,。
在岩爆机理方面除了传统的强度理论、[ 8][7 ]采用分形理论、潘岳等采用突变理论来解释岩爆现象。
在岩爆预测方法方面根据不同的岩爆机理理论，可得出不同的判据，主要分 为应力判据，岩性判据，能量判据，临界深度判据等。
但由于岩爆是极为复杂的动力失稳现 象,岩爆的机理到目前为止还不很清楚,利用传统的岩爆分析方法来预测岩爆遇到了极大的困 难，在这种情况下,人工智能、专家系统、神经网络在岩爆预测中得到了很好的运用，如冯 夏庭等[9 ]提出的基于支持向量机的预测方法为岩爆预测提供了一条十分有效的途径。
在深埋隧洞开挖过程中,因开挖卸荷引起隧洞周边围岩应力场的扰动和重分布,导致围岩 应力值和方向发生变化。
而在影响范围之外,岩体应力维持初始地应力状态。
在高地应力区, 岩体强度高,储存的弹性应变能大,由于应力场的变化造成高强度脆性岩石内部破裂,引起弹 性应变能的突然释放,容易引起岩爆。
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
Ｉ
｝
＜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
深部高应力硬岩隧道围岩岩爆模拟试验及机理研究
风险评估
介绍围岩岩爆风险评估的方法和流程，包括危险源辨识、风险分析、风险评价等环节，以及在该工程中应用的具体措施和效果。
防控方案
针对该工程的特点，提出围岩岩爆的防控方案，包括设计措施、施工措施、加固措施等，并说明这些措施的作用和效果。
围岩岩爆风险评估与防控方案
介绍在该工程中应用的围岩岩爆监测预警系统，包括监测内容、监测方法、预警标准等，以及在该工程中的具体应用和效果。
讨论
针对模拟试验结果，提出了相应的工程建议措施，包括优化施工方案、加强围岩支护、降低围岩应力等，以预防和控制岩爆的发生。此外，还需要进一步研究围岩的物理和化学性质、地质构造等对岩爆的影响机制。
模拟试验结论与讨论
03
围岩岩爆机理研究
03
应力集中与松弛
隧道开挖过程中，围岩应力状态发生变化，导致应力集中和松弛现象的产生。
由于实验条件的限制，模拟试验中未能完全模拟实际工程中的复杂环境，如温度变化、地下水等因素的影响。
01
本研究可为深部高应力硬岩隧道施工提供理论支持和实践指导，有助于提高施工安全性。
工程应用前景与社会经济效益分析
02
通过围岩岩爆的机理研究和预测方法的研究，可以减少工程事故的发生，提高工程效益。
03
本研究还可为其他类似工程的围岩稳定性分析和防治提供参考，具有广泛的应用前景。
研究内容与方法
02
深部高应力硬岩隧道围岩岩爆模拟试验
1
模拟试验方法
2
3
使用与实际工程地质条件相似的材料进行模拟试验，以再现围岩的力学行为和岩爆现象。
相似材料模拟
利用计算机软件对围岩的应力分布、位移场、速度场等进行数值模拟，预测岩爆发生的可能性。
数值模拟
深埋长大隧洞高地应力岩爆段施工关键技术探讨
运用 实施效果 良好 ， 可供类似 工程参 考。
关 键 词 ：深 埋 隧 洞 岩爆 Ｔ Ｂ Ｍ 钻爆 法
ＤＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ — ４ ５ ３ ９ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ６ ． ０ ２ ５ 中图分类号 ： １ ３ １ ５ ５ ４ 文献标识码 ： Ａ
面临多种地层深处岩石力学问题 ， 其 中尤以岩爆较 为 突 出。 因其 突发 性 、 随机 性 、 滞后性 、 破 坏 性 等 特 征， 对施 工进 度 、 施 工 安 全 造成 严 重 影 响 ， 极 大制 约 隧 洞正 常 施 工 。岩 爆 防 治 已 成 为 我 国深 埋 地 下 工 程施 工 的一 大技 术难 题 ｊ ， 存 在 的 关键 技 术 问题 包
要： 针 对深埋隧洞 高地应 力岩爆 的具 体特 征 ， 结合现 场 实践进 行试验论证 和 工艺改进 ， 探 讨在 Ｔ Ｂ Ｍ 法和钻爆
法 两种 开挖 方 式 下 岩爆 主 动 防 治 的 方 法 ， 总 结 出 了一 套 适 用 于 高 地 应 力 岩 爆 段 的 施 工 应 对 措 施 和 灾 害控 制技 术 ，
括 岩爆 的实 时监 测 和 有效 预报 、 开 挖 参数 的合 理 选 择 和动 态调 整 、 支 护 体 系 的及 时 有 效 和 系 统 实 施 、
ｇ ｏ ｏ ｄ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ．Ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏｒ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍ ｉ ｌ ａ ｒ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｓ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｄ ｅ ｅ ｐ － ｂ ｕ ｉ ｒ ｅ ｄ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ；ｒ ｏ ｃ ｋ ｂ ｕ ｒ ｓ ｔ ；Ｔ Ｂ Ｍ ；ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
211212114_高海拔高应力地区隧道施工工艺技术研究
Value Engineering0引言岩爆是隧道施工中非常严重的安全隐患，不但会造成隧道坍塌，而且岩爆产生的碎石等会以极快的速度弹射，从而对施工人员和机械设备的安全产生损伤。
因此在地质板块活跃区域隧道施工时，必须做好安全防范措施，从而将岩爆发生的概率及损失降到最低。
在国道317线雀儿山隧道施工中，由于该隧道地处四川与西藏交界区域，地质板块活跃使得在该区域进行隧道施工时极易发生岩爆，同时地处高原地区空气稀薄，为确保施工人员及机械设备的安全，项目部针对该区域隧道施工制定了详细的施工方案，从隧道开挖工艺、爆破作业、洞内支护及洞内通风等各个方面进行优化。
通过一系列举措，不但确保了隧道施工的安全，而且避免了因地质原因产生的塌方等事故，大大加快了施工进度，保证了隧道施工质量。
通过现场实际应用，该高海拔高应力地区隧道施工工艺在施工中取得很好的效果。
1工程概况国道317线雀儿山段是国道317线在四川境内最高的一段，是四川通往西藏的主要通道，本路段处于高海拔地区地形地质复杂，公路病害多，雀儿山越岭段已成为制约国道317线常年畅通的主要瓶颈路段。
本路段地势险峻、气候恶劣、地质复杂、海拔高（主峰海拔6168m ，公路通过垭口海拔5050m ），致使该路段道路崎岖狭窄、技术等级低、交通状况和通行能力差，灾难性的交通事故和非交通事故时有发生。
所以，加快项目的实施，在政治、经济、军事等方面均具有十分重要的意义。
国道317线雀儿山隧道项目位于四川省甘孜州德格县境内。
线路起止桩号K340+240~K349+200，长8.955km ，其中雀儿山隧道长7083m 。
平导布设于主洞左侧约33m ，与主洞大致平行，平导长度7108m 。
线路采用山岭重丘区二级公路建设标准；隧道设计速度40km/h ；隧道建筑限界：隧道主洞9.0*5.0m ，平导和车行横洞4.5*5.0m ；隧道防水等级：二级，二次衬砌砼抗渗等级不小于S8。
（图1）2工程地质及水文地质状况隧道围岩主要以燕山期的花岗岩体为主，出口为厚度较大的冰积块碎石土层，隧道围岩级别以Ⅲ、Ⅳ级为主，出———————————————————————作者简介:王刘勋（1981-），男，陕西渭南人，毕业于西南交通大学，本科，研究方向为铁路和隧道工程建设。
深埋隧道高(极高)地应力地段岩爆施工工法
深埋隧道高（极高）地应力地段岩爆施工工法深埋隧道高（极高）地应力地段岩爆施工工法一、前言随着交通和城市发展的需求，越来越多的隧道项目需要在高地应力地段进行施工。
然而，高地应力地段常常存在岩石破裂和岩爆等问题，给施工带来了极大的挑战。
为了解决这些问题，深埋隧道高（极高）地应力地段岩爆施工工法应运而生。
二、工法特点该工法的特点是在施工过程中充分考虑了岩层应力状态和环境条件，并通过一系列技术措施降低了岩爆风险。
主要包括预防性措施、保护性措施和治理性措施。
三、适应范围该工法适用于高地应力地段的深埋隧道工程，特别是在岩石容易破裂和岩爆风险较高的情况下。
它能够减少事故发生风险，提高施工的安全性和效率。
四、工艺原理该工法的核心原理是通过合理的施工工艺和技术措施，提前预判和控制岩爆风险。
首先，通过地质勘察和地应力测试等手段，获取地下岩层的应力状态和裂隙特征。
然后，在施工工法中采取钻孔放炮、切割爆破、装药密度控制等方式，进行施工过程中的岩爆控制。
最后，在开挖和支护过程中，采取合理的支护结构和材料，确保隧道的稳定性和安全性。
五、施工工艺施工工艺可以分为预处理、钻孔放炮、爆破、开挖和支护等阶段。
在预处理阶段，根据地质条件和隧道要求，进行地质勘察和地应力测试，并制定施工方案。
在钻孔放炮和爆破阶段，根据地下岩层的应力和裂隙情况，进行合理的钻孔和装药设计，并控制爆破过程中的能量释放。
在开挖阶段，根据隧道断面的要求，采用适当的机械设备进行开挖。
在支护阶段，根据地下岩层的稳定性和工程要求，选择合适的支护结构和材料进行施工。
六、劳动组织施工期间，需要合理组织劳动力，根据施工进度和任务量，制定合理的人员配置和工作计划，确保施工的连贯性和高效性。
同时，需要加强对施工人员的技术培训和安全教育，提高他们的技能水平和安全意识。
七、机具设备为了实施该工法，需要使用一系列的机具设备。
包括钻孔机、装载机、爆破器材、隧道切割机等。
这些设备应具备高效、安全、稳定的性能，以满足施工的要求。
深埋高地应力条件下水工隧洞岩爆预测与防治技术
１ 工 程 概 况
江边水电站位于四川省甘孜州九龙 县境 内 ， 为九 龙河于流下游 河段梯级开发 ５个 电站 中的最 后一级 水 电站 ， 属引水式电站 。闸址位 于九龙河与踏卡河汇 龙河与雅砻江汇合 口下游约 ５ ｋ ｍ处 ） 左岸 ， 紧靠 ２ １ ５ 省道。长约 ８ ． ５ ６ ８ ｋ ｍ的引水 隧洞连接 闸坝与厂 区枢
ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｆ ｏ ｃ ｕ ｓ ｅ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｃ ｋ ｂ ｕ ｒ ｓ ｔ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
埋深 、 高地应 力隧道急需研 究 围岩岩爆 发生的规律 ，
２ 岩爆的一般特征
岩爆是隧洞开挖 后应力重新分 布过程 中岩石 内
部应力剧烈释放 的一种 现象 ， 一般 发生在深埋 、 高地
应力 、 岩石完整地段 ； 岩爆发生 时由弱到强分别会 出 现轻微声响 、 清脆声 响、 剧烈 声响、 沉 闷声 响， 伴 有石
片剥落 、 石片弹出、 石块飞 出、 大块坍塌等。其发生具 有突然性 、 持续性 ， 对地 下工程尤其是 隧洞工程掘进
３ ． １ Ｔ Ｓ Ｐ地 质预 报 法
ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｄ ｅ ｅ ｐ—ｂ ｕ ｒ ｉ ｅ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ｇ ｅ ｏ—ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ １ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｄ ｅ ｅ ｐ —ｂ ｕ ｒ ｉ ｅ ｄ；ｈ ｉ ｇ ｈ ｇ ｅ ｏ—ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ；ｈ ｙ ｄ ｒ 进度影响 巨大。鉴 于此 ， 对深
岩爆地段隧道施工技术研究
的可能 。在 开挖掘进过程 中 ， 爆 破后 掌子 面周边 围岩有
结合 怀玉 山 隧道 施工 设 计 ， 介 绍 了该 隧 道 岩爆 地 质地 段 防治施 工应 对措 施及 出现 岩爆 现象后 采取 的加 强措 施 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ５ ． ２ ３ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ９ － ０ ５ 基金项 目： 江 西 省 交 通 厅科 技 项 目 基 金 资 助 （ ２ ０ １ １ Ｃ ０ ０ ５ ７ ）； 江 西 省 教 育
怀玉 山 隧道是一 座上 下行 分离 的 四车道 高速公 路
隧道 。位 于玉 山县 怀玉 乡境 内 ， 于 金坪 村金竹 坑进 洞 ，
穿越 怀玉 山脉 中的葛 岭 ， 于关 山 口怀 玉 山景 区 大 门右 侧 出洞 ， 左洞全长３ ４ ２ ３ ｍ， 右洞全长３ ４ １ ６ ． ５ ｍ， 属 特
地 质勘探 资料 显 示 ， Ｋ ２ １＋ ４ ０ ０ 一Ｋ ２ ２＋４ ０ ０段 （ 埋
深在 １ ３ ０ ｍ到 ４ ０ ０ ｍ之 间 ） 存 在初 始 高应力 ， 开 挖过 程
可 能 产 生 岩 爆 。Ｙ Ｋ ２ ２＋ ０ ２ ０ －Ｙ Ｋ ２ ２＋０ ７ ０段 为 Ⅱ级 围
的弹 射和 飞 出 ， 伴有 振动 和声 响等 等 ， 危 害极 大 。不仅
很可 能会 发生严 重 的 生产 事 故 ， 还 会 增 加 隧道 建 设 费 用， 延 误 隧道 的建设 工期 。所 以 ， 隧道施 工穿 越岩爆 不
良地 质 区的安 全 问题极 为重 要 ¨ 。
岩， 最 大埋深 为 ２ ２ ０ ｍ左右 ， 掌子面 为微风化 花 岗岩 ， 呈
铁路隧道岩爆地段施工技术措施探讨
铁路隧道岩爆地段施工技术措施探讨摘要：通过黔桂铁路银洞坡隧道施工中，对岩爆的特点及危害、产生的条件和采取的积极主动的施工技术措施做了探索、借鉴和总结，确保岩爆地段的施工安全，将岩爆发生的可能性及岩爆的危害降到最低，所采取的措施对以后类似工程的施工有一定的借鉴和指导作用。
关键词：铁路隧道；岩爆施工；技术措施引言：我国幅员辽阔，山地众多。
为缩小展线系数，改善线路条件，提高运营效率，隧道在铁路工程中被广泛应用。
在埋藏较深、整体、干燥和质地坚硬的高应力岩层中进行隧道开挖时，经常会遇到岩爆的发生。
岩爆是围岩在高地应力作用下，储藏在岩体内的应变能突然释放造成围岩破裂、岩块被弹射出来的现象，直接威胁施工人员和施工设备的安全。
本文就黔桂铁路银洞坡隧道施工中，对岩爆的特点、危害、产生的条件及施工技术措施做了探索、借鉴和总结，保证了施工的顺利进行。
1.银洞坡隧道概况1.1设计情况黔桂铁路银洞坡隧道位于贵州省都匀市境内，进口里程DIK476+616，出口里程DK485+132，隧道全长8516m。
隧道通过由碳酸盐岩组成的中山区。
最高点为银洞坡，海拔1649.8m，最低点是隧道进出口端的冲沟，高程分别是930m和1015m。
地形起伏大，相对高差250~450m，山高坡陡，峡谷深切，多险峻的悬崖峭壁。
地貌类型受构造控制明显，并兼有岩溶剥蚀地貌，属低中山峰丛山地地貌。
隧道穿越地层主要为奥陶系地层，分水岭DK479+622段隧道最大埋深680m，属黄丝箱状背斜宽缓的轴部区，岩层层理倾角多小于10°，岩性较为均一，周围沟谷切割较深，岩溶水发育，岩体内部应力不易蓄积，但不排除存在弱岩爆的可能。
隧道埋深大于480m的地段（DK479+300~DK480+660）有可能存在弱岩爆。
1.2施工情况银洞坡隧道采用进出口及进出口平导四工作面掘进，新奥法施工，全断面光爆开挖，锚喷网联合支护。
在进口段DK479+300~DK480+660施工中，频受岩爆困扰，人员及设备的安全受到严重威胁。
长大铁路隧道地质预报技术总结
长大铁路隧道地质预报技术总结摘要：随着我国基础设施建设的高速发展和西部大开发的不断推进，大量深埋长大隧道工程纷纷上马，遇到的地质条件也越来越复杂。
因此，在长大铁路隧道建设中进行系统的地质预报，不仅具有现实的工程意义而且具有很强的理论价值。
关键词：长大隧道施工地质预报前言：本文紧密结合向莆铁路戴云山隧道工程的实践，以地质分析为主线，对长大铁路隧道施工地质的预测预报等几个关键技术问题进行较为系统的研究，初步建立了一套长大铁路隧道地质预报的技术方法体系。
一、长大铁路隧道地质预测预报方法长大隧道预测预报主要包括地层岩性、褶皱、断层、岩脉、破碎带、长大节理、地下水状况、地应力状况、岩性和围岩类别等。
目前，隧道地质预报的方法分为地质分析法、现场测试法、地球物理方法和数值模拟法。
1、地质分析预测法1）工程地质调查法工程地质调查法是隧道地质预报中使用最早的方法。
该方法是通过调查与分析地表和隧道内的工程地质条件，了解隧道所处地段的地质结构特征，推断前方的地质情况。
其调查的内容包括地层与岩性的产出特征、断裂构造与节理的发育规律、岩溶带发育的部位、走向、形态等，预测隧道掌子面前方的不良地质体可能的类型、出露部位、规模大小等，以便隧道施工中采取合理的工艺与措施，避免事故。
这种预报方法在隧道埋深较浅、构造不太复杂的情况下有很高的准确性，但是在构造比较复杂地区和隧道深埋较大的情况下，该方法工作难度较大，准确性较差,这种方法目前仍在使用。
2）超前导洞(坑)法超前导洞(坑)法包括超前平行导洞(坑)法和超前正洞导洞(坑)法。
超前平行导坑法是在与隧道正洞轴线相距一定距离的位置，平行于隧道正洞开挖一导洞(坑)，以探明隧道正洞的地质条件并兼做他用。
利用该方法预测正洞地质条件非常直观，准确率也比较高，是我国隧道工程中常用的一种预报方法.3)超前水平钻孔法超前水平钻孔法与超前导洞(坑)法的原理基本相同，是用钻探设备向掌子面前方钻探，从而直接揭示隧道掌子面前方地层岩性、构造、地下水、岩溶洞穴充填物及其性质、岩石(体)的可钻性、岩体完整程度等资料，还可通过岩芯试验获得岩石强度等定量指标，是最直接有效的地质超前预报方法，但一次钻探距离短，费用高且占用施工时间长.2、现场测试法1)钻速测试该法是让钻机在钻进过程中保持压力不变，测试钻进速度，根据钻进速度的不同来确定软弱层的位置。
超深埋隧道高地应力岩爆施工技术分析
| 工程技术与应用 | Engineering Technology and Application ·56·2020年第22期作者简介：韦猛，男，副教授，研究方向为隧道与地下工程。
超深埋隧道高地应力岩爆施工技术分析韦 猛，李劲锋，童 源（成都理工大学，四川 成都 610059）摘 要：随着我国经济水平的快速发展，在城市基础工程建设中地铁隧道工程数量和规模逐渐上升，文章详细介绍了在超深埋隧道高地应力岩爆施工中所使用的技术，针对超深埋隧道高地应力岩爆发生的实际状况和爆裂程度，提出了超深埋隧道高地应力岩爆的防治措施，经实践证明，这些措施能够将超深埋隧道高地应力岩爆施工中的岩爆损害降到最低，解决了在我国超深埋隧道高地应力岩爆施工中的技术难题，可为今后超深埋隧道高地应力岩爆施工提供参考。
关键词：超深埋隧道；高地应力岩爆；施工技术；控制措施中图分类号：U455.49 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）22-0056-02我国建设工程在对岩爆产生的类型、原因、激烈强度、等级、预防治理等都有一定的研究成果。
当前在隧道工程施工中，施工方经常会面临复杂多变的工程地质条件和岩体性质，这会对超深埋隧道高地应力岩爆施工造成诸多不便。
为此，研究岩爆问题的过程中要基于实际工程背景进行项目研究，此次研究便结合北京—昆明高速公路中的一段隧道施工，系统地探讨了该隧道施工中岩爆的预测研究和岩爆防治工程措施。
1 超深埋隧道高地应力岩爆施工工程概况该高速公路隧道位于北京—昆明高速路段，为双线分离式隧道，隧道的工程理论设计车速为80km/h ，当前隧道的左线总长度为9800m ，右线总长度为10007m ，隧道在施工过程中可采用单口掘进的方式，向前开拓约5000m 。
当前该隧道是亚太地区单口掘进长度最长的隧道之一，隧道在施工过程中的最大埋深达到1648m ，为中国之最。
但在该隧道的施工过程中，施工方发现隧道施工中地质情况极容易产生异变，隧道埋深段在施工中易产生高地应力，这给施工带来了一定的安全隐患。
高埋深隧道开挖岩爆治理施工技术探讨
高埋深隧道开挖岩爆治理施工技术探讨摘要：针对高埋深隧道开挖过程易出现的岩爆灾害，本文以雷公山隧道为背景工程，介绍了目前岩爆灾害发生的机理，由于雷公山隧道复杂地质条件对现场施工带来巨大难度，文章结合岩爆发生机理对隧道施工工艺进行优化，以达到高埋深隧道开挖过程的岩爆治理，从而解决复杂地质条件下的隧道开挖遇到的灾害问题。
关键词：高埋深；隧道开挖；岩爆治理；高地应力1 前言高埋深长大隧道的开挖过程一般处于高地应力状态下，由于开挖卸荷和复杂地质构造作用，围岩中的集中应力会突然释放，使坚硬脆性岩体发生爆裂、松脱、剥离、弹射乃至抛射性破坏等岩爆现象，给隧道围岩的稳定性和人员设备安全造成严重威胁，对于高埋深公路隧道开挖出现的岩爆问题是急需解决的。
2 工程概况雷公山隧道地处云贵高原的东南侧向湘桂丘陵盆地过渡的斜坡台地。
场区地貌类型属侵蚀-剥蚀型低山地貌，地表受侵蚀作用强烈，地势起伏较大，最大埋深约681m，地质条件基岩按岩体节理裂隙发育及风化程度分为强、中风化层；灰褐色，薄~中层状，节理裂隙很发育且富水，结构面结合性差，岩体破碎，岩芯呈碎块状，围岩总体围岩为凝灰质板岩且富水主要为Ⅵ级围岩。
3 技术难点3.1 围岩破碎、风险高雷公山隧道地质条件基岩按的下降。
由此，岩体内部各种因素的相互作用促使岩体的卸荷时表现出了溃决式破坏，导致岩爆的发生。
根据以往现场岩爆观测资料，结合室内三轴卸围压岩石力学试验，认为岩爆发生过程是能量积聚–释放的过程，据此可分为：能量积聚、微裂纹形成与扩展、裂纹贯通与爆裂。
4.1 能量积聚隧道开挖前，岩体在三向应力平衡状态下，处于“压密”状态，储存有大量的弹性应变能。
隧道开挖，岩体径向应力解除、岩体径向约束减小，岩体沿径向方向向隧道内发生移动，但由于围岩二次应力分异，尤其是切向应力增加，以及围岩沿径向向隧道发生位移的约束端应力岩体节理裂隙发育及风化程度分为强、中风化层；灰褐色，薄~中层状，节理裂隙很发育且富水，结构面结合性差，岩体破碎，岩芯呈碎块状，围岩总体围岩为凝灰质板岩且富水主要为Ⅳ级围岩，施工过程中易造成局部掉块甚至坍塌等重大安全风险。
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高速铁路长大深埋隧道高应力岩爆地段预测及施工技术研究中铁建大桥工程局集团第三工程有限公司辽宁省沈阳市 312452
内容提要：近几年我国高速铁路迅猛发展，在建和拟建铁路中隧道占比较大，尤其长大隧道
数量较多。
在长大深埋隧道施工中岩爆问题一直是施工的重点和难点，也是隧道施工主要的
工程地质问题，岩爆的预测和施工技术研究对于隧道的设计和施工有重要的意义。
为有效预
测隧道岩爆地段，本文通过对林盘山隧道岩爆出现的原因和特点进行分析、总结，从工艺原理、工艺特点和操作要点等方面介绍、归纳，可有效预测岩爆和降低岩爆对施工造成的影响。
对类似施工具有借鉴意义。
关键词：高速铁路长大深埋隧道高应力岩爆预测
1．项目概况
1.1 项目简介
杭绍台铁路2标林盘山隧道位于浙江省嵊州市剡湖街道、仙岩镇及三界镇境内，为单洞双线
隧道，全长8612.25m，最大埋深约444m；隧道围岩已凝灰岩为主，其中Ⅱ级围岩5695m，
Ⅲ级～Ⅴ级围岩2917.25m，Ⅱ级围岩占隧道全长的66.2%。
隧道围岩质地坚硬，结构致密，
不利于围岩应力的释放；其中有约3000m围岩地段为高应力区，在开挖过程中可能发生岩爆，产生岩块弹射、洞壁岩体有剥离和掉块等现象。
1.2地层地质特征
依据工程地质调绘及地质钻探，工点区地层岩性主要为：第四系全新统残坡积粉质黏土和碎
石土，上第三系上新统气孔状玄武岩、硅藻土、含硅藻土玄武岩和玄武岩，侏罗系上统凝灰岩，前中生界片麻岩。
1.3隧道围岩分级
表1-3 隧道围岩分级统计表
2.岩爆的概念
岩爆作为深埋长大隧道的重大工程地质问题之一，多是由于围岩开挖卸荷发生脆性破坏导致
储存于岩体中的弹性应变能力突然释放，使围岩产生爆裂松脱、剥落、弹射等破坏现象，它
直接威胁施工人员、设备安全，影响工程进度，已成为隧道等地下工程急需解决的重要问题。
3.岩爆产生的原因
3.1地质结构
山体内地应力较高，岩体内储存着很大的应变能。
地层结构是一个封闭的系统。
地层形成时
会存在应力的重复积聚和释放。
带地层最终稳定时，部分应力因释放不完全二封闭在岩体结
构中。
在开挖施工时，因地质应力重新分布，使得暴露在外的岩体结构内部中封存应力得以
释放，具体表现在施工中的岩爆，使得地质表层岩石脱落，弹射，伴有声音响动；
3.2埋深程度
具有足够的上覆岩体厚度，一般均远离沟谷切割卸荷裂隙带多于200m ；
3.3地下水情况
无地下水，岩体干燥；
3.4实际施工原因
开挖断面形状不规则，光爆效果差，造成局部应力集中。
4．岩爆的现场预测
4.1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。
4.2 AE法（声发射法）
AE法主要利用岩石临近破坏前有声发射现象这一结果，通过声波探测器对岩石内部的情况进
行检测，该方法的基本参量是能率E和大事件数频度N，它们在一定程度上反映出岩体内部
的破裂程度和应力增长速度。
这种预报方法是最直接的，也是最有效的。
4.3钻屑法（岩芯饼化法）
这种方法是通过对岩石进行钻孔，可在进行超前预报钻孔的同时，对钻出的岩屑和取出的岩
芯进行分析；对强度较低的岩石，根据钻出岩屑体积大小与理论钻孔体积大小的比值来判断
岩爆趋势。
在钻孔过程中有时还可以获得如爆裂声、摩擦声和卡钻现象等辅助信息来判断岩
爆发生的可能性。
4.4地温法
采用红外线测温仪，若地温接近正常埋深地温，说明地下水渗流弱，围岩干燥无水，则产生
岩爆的可能性较大。
5.隧道岩爆地段施工技术要点
5.1前期地质调查
隧道施工前，项目总工带队进行现场地质情况核查，整理地质资料，对隧道的地形、地貌、
围岩的发育情况等特征准确把握，组织设计岩爆风险管理体系，优化和完善爆破设计，保证
岩爆地段施工的安全性。
5.2施工过程中的防爆措施
5.2.1优化爆破设计
结合围岩实际情况，编制并优化爆破施工组织设计方案，减少周边眼间距，控制炮眼间距不
超过45cm，通过小药卷开展不耦合装药，合理把控同一施工段的起爆药量，提升爆破适量，整个爆破过程中把控围岩不出现过分扰动情况，及时组织爆破人员开展相关的技术培训，防
止岩体应力过多积聚。
5.2.2 围岩及时洒水养护
对于掌子面、边墙及拱顶施工成型后，需及时开展洒水养护处理，防止构件表面灰尘，减弱
构件脆性，提升构件康应力变形能力，避免岩爆的发生。
喷洒高压水加强光爆效果
5.2.3 超前应力的释放
对于轻微和中等岩爆采用喷射混凝土加系统锚杆联合加固。
锚杆梅花型布置，长度2.5～
3.0m，间距0.8～1.2m。
锚杆施工工艺为：首先根据设计要求及围岩情况准确定出孔位，采
用多臂钻进行钻孔施工，孔深误差不大于±5cm。
注浆砂浆配合比一般为1∶1～1∶1.5（重量比），水灰比为0.45。
注浆前先检查孔位、孔深是否符合要求，用高压风将孔内积水及岩碴
吹净，并将注浆管插入至距孔底5～10cm处，随砂浆的注入缓慢匀速拔出注浆管后，将锚杆
插入孔内，在孔口加设定位木楔，用大锤打紧，使锚杆固定。
然后安装锚垫板，使垫板紧贴
岩面。
对于烈度较高的岩爆可采用超前应力释放孔的方式处理。
由掌子面向前沿拱部的四周开始布
设超前斜孔，以孔底爆破的方式促使岩体生成人工破碎带。
对于强岩爆地段，为加速围岩软化时间，在钻孔内直接注水，合理把控围岩应力，以及采取
相关措施有效控制岩爆的危险度。
对于林盘山隧道DK161+665～DK163+485和DK166+225～DK166+295 段范围内Ⅱ、Ⅲ级围岩，采用如下工程措施对策：
（1）改善围岩应力：主要是降低围岩应力使围岩应力小于围岩强度，避免岩爆的发生。
在
施工中主要采取如下措施：在洞身开挖爆破时，采用“短进尺、多循环”，采用光面爆破技术,
尽量减少对围岩的扰动，改善围岩应力状态。
选择合适的开挖断面形式，也可改善围岩应力
状态。
应力解除法：通过打设超前钻孔或在超前钻孔中进行松动爆破，在围岩内部造成一个破坏带，即形成一个低弹区，从而使动壁和掌子面应力降低，使高应力转移至围岩深部，施工时可在
掌子面上打设5～6个超前钻孔，深15～20m左右，既可以起到超前钻探地质的作用，又可
以起到释放掌子面应力的作用。
超前钻孔的布置形式及参数与地质预测预报孔相同。
（2）改善围岩性质：在施工过程中，可采取对工作面附近隧道岩壁喷水或钻孔注水来促进
围岩软化，从而消除或减缓岩爆程度。
但这种方法在隧道施工中一般对隧道围岩的稳定有一
定的影响。
（3）对围岩进行加强支护和超前支护加固：其作用有两个：改善掌子面及1～2倍洞径洞段内围岩的应力状态，由于支护的作用不但改变了应力大小的分布，而且还使洞壁从单维应力状态变为三维应力状态。
拟采用的加固办法有：锚杆和超前锚杆支护、锚喷砼支护、钢纤维喷砼支护、钢支撑。
这种方法是施工中最为常用的，在易发生岩爆的地段，要多种支护方法有效的组合在一起来防止岩爆的发生。
（4）提高光面爆破效果，保证洞室轮廓规则圆顺，避免应力集中；并严格控制装药量，以尽可能减少爆破对围岩的影响。
5.2.4 布设边墙应力孔
对于前述3种方案均未能有效处理岩爆现象，可采用边墙钻设应力释放孔的方式实现有效治理岩爆。
6.结束语
本文以杭绍台铁路项目林盘山隧道为例，对岩爆的预测及施工技术进行了分析及研究，通过本文所述措施可有效避免岩爆地段出现岩爆情况，提高施工安全，保证施工进度、节省施工成本，为类似工程施工积累了参考经验。
参考文献:
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