隧道施工中岩爆的成因及预防

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1、隧道施工中岩爆的成因及预防探讨[摘要]本文主要从隧道施工常见的岩爆的概况及其特点种类、岩爆的成因及其预防与防治措施进行论述，进一步探讨隧道工程中岩爆现象，提出预防岩爆的措施。[关键词]隧道施工、岩爆、特点、成因、预防abstract:thispapermainlyfromthetunnelingrockburstprofilesandcharacteristicsoftypesofrockburstcausesandpreventionandcontrolmeasuresarediscussedfurtherexploretherockbu

2、rstphenomenainthetunnelproject,proposedmeasurestopreventrockburst.keywords:tunneling,rockburst,characteristics,causes,prevention中图分类号：u45文献标识码：a隧道施工中岩爆的成因及预防探讨[摘要]本文主要从隧道施工常见的岩爆的概况及其特点种类、岩爆的成因及其预防与防治措施进行论述，进一步探讨隧道工程中岩爆现象，提出预防岩爆的措施。[关键词]隧道施工、岩爆、特点、成因、预防abstract:thispapermai

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4、图分类号：u45文献标识码：a文章编号：引言隧道工程施工中出现的岩爆现象，它具有高发性及突发性的特征，严重威胁着施工人员安全，破坏设备，大大影响施工开展，并会破坏初期支护，严重还会诱发地震隐患，目前岩爆是硬岩隧道勘测设计的重点，也是施工中必须考虑的一项重要内容。1岩爆的概述岩爆，也称冲击地压，它是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放，导致岩石爆裂并弹射出来的现象。一旦出现岩爆，常会严重破坏开挖工作面，损坏施工设备，甚至造成人员伤亡。轻微的岩爆一般无现弹射现象，只是岩片剥落，而严重的岩爆则可能检测到4.6级的震级，而且可能持

5、续几天甚至数月。2岩爆的特点及其种类岩爆的特点：（1）岩石砂岩为主且坚硬干燥，岩爆发生之前，征兆不明显，即使仔细寻找也未能发现响声，一般勘察人员认为不会掉落石块，但岩石却会突然发出爆裂声响并散落石块。（2）一般新开挖的掌子面及距离掌子面1-3倍洞径范围内最常发生岩爆，个别岩爆个也会远距于新开挖工作面。（3）岩爆时会破坏围岩，破坏的规模在几厘米厚，甚至达到几吨重。围岩破坏较小的，其形状具有中间厚、周边薄特点，并带有不规则的鱼鳞片状脱落,与岩壁平行脱落面。（4）发生岩爆围时，在破坏岩的过程中，新鲜坚硬的岩体先发出声响，并伴随片状剥落的裂隙一起出

6、现，裂隙一旦贯通就产生剥落或弹出，属于表部岩爆。（5）受爆破振动影响，会使开挖洞段应力重新分布，导致碛头较大面积岩爆，爆落出的小块鱼鳞片状碎屑，这些碎屑严重时堵塞整个巷道。岩爆的种类主要包括四种：（1）轻微岩爆；（2）中等岩爆；（3）强烈岩爆；（4）剧烈岩爆。3岩爆产生的原因3.1隧道埋深影响水平构造应力较大的地区出现岩爆的概率较大；当洞室埋深较大却无构造应力，但受到上覆岩体自重效应时，洞室也有发生岩爆的可能性。在施工过程中，在偏压及深埋的隧道中钻制炮眼，出现下列情况时，围岩也可能发生小规模岩爆：（1）邻近孔眼之间的距离不合理；（2）光爆效

7、果不符要求；（3）开挖后的洞穴形状不圆；（4）没有及时进行喷锚支护等。3.2结构面因素岩爆优势面定义：对岩爆的形成、分布、强烈程度等具有控制作用的软弱面或断裂(节理)。岩爆优势面控制着地应力的大小、方向和分布，另一方面控制着岩体的结构类型和破坏模式。研究表明：整体性好、强度高的岩体更容易产生岩爆。3.3地下水因素在隧道工程中，地下水的存在对该部位具有降温和软化作用，有地下水的岩体发生岩爆几率小，相反，当隧道内干燥无水，埋深较大，且岩体结构面不发育时，便容易发生不同程度的岩爆。3.4高地应力影响研究表明近代构造活动山岩体内具有较高的地应力，而

8、且储存的应变能也大，若储存的部分能量大于硬岩石自身的强度时，容易引发岩爆，一般表现在深埋地下的石灰岩、花岗岩、石英岩或玻璃质火山岩等岩石。3.5岩层受到压力作用深埋中的岩层上面覆