浅谈锦屏二级水电站洞挖岩爆成因及预防措施

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1、浅谈锦屏二级水电站洞挖岩爆成因及预防措施王宏傅介绍锦屏二级水电站地处高应力地区，在洞室开挖过程中常发生岩爆一些预测及防治措施。关键词：岩爆；成因；预防措施一锦屏二级水电站地质状况锦屏二级水电站位于雅砻江锦屏大河湾雅砻江干流上。河湾区位处青藏高原向四川盆地过渡的两级地貌阶梯带，全IX呈高山峡谷地貌景观。锦屏山以近南北向展布于河湾范围内，山势雄厚，河谷深切，峭壁陡立，山脊多呈尖棱状、主脊两测山梁呈疏状排列。区内地表起伏大，高差悬殊，山高谷深坡陡。根据厂IX:内地质资料显示，区内地质构造复杂，褶皱及断裂构造发育，主要构造形迹有近SN向、NNE

2、和NE向、NNW和NW向，天然状态下地应力较高，在长期应力释放及重力等综合因素作用下，岩体向临空方向卸荷回弹较强烈，极易在开挖过程中发生岩爆。二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，并无空声响，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，个別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1一2个月，有的延忪1年以上，事前一般

3、无明显预兆。3.岩爆时围岩破坏的规模，小者几厘米，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。浅谈锦屏二级水电站洞挖岩爆成因及预防措施王宏傅介绍锦屏二级水电站地处高应力地区，在洞室开挖过程中常发生岩爆一些预测及防治措施。关键词：岩爆；成因；预防措施一锦屏二级水电站地质状况锦屏二级水电站位于雅砻江锦屏大河湾雅砻江干流上。河湾区位处青藏高原向四川盆地过渡的两级地貌阶梯带，全IX呈高山峡谷地貌景观。锦屏山以近南北向展布于河湾范围内，山势雄厚，河谷深切，峭壁陡立，山脊多呈尖棱状、主脊两测

4、山梁呈疏状排列。区内地表起伏大，高差悬殊，山高谷深坡陡。根据厂IX:内地质资料显示，区内地质构造复杂，褶皱及断裂构造发育，主要构造形迹有近SN向、NNE和NE向、NNW和NW向，天然状态下地应力较高，在长期应力释放及重力等综合因素作用下，岩体向临空方向卸荷回弹较强烈，极易在开挖过程中发生岩爆。二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，并无空声响，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，个別的也有距新开挖工作面较远，

5、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1一2个月，有的延忪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，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。1.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。三岩爆形成

6、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，冋弹变形很小；3.具冇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。四岩爆预测数值分析方法1.岩爆预测的冇限元分析法利用有限元分析法限制较少，可以分析连续的、线性及非线性的、均匀及非均匀岩体。进行岩爆预测时能够确定岩爆发生的部

7、位，确定岩爆发生后的破坏范围，提供区域应力场、位移场的分布。但一般岩爆发生部位岩体为非连续性、非均匀的复杂介质，采用有线单元法需要很大的存储容量和计算量，并且由于相邻面的位移必须协调，对于离奇问题的处理相对比较复杂和困难。2.离散单元法离散单元法最早是由Cundall于1971年提出的一种不连续数值模拟方法，适用于节理系统或颗粒组合在准静态或动态条件下的变形过程，它是建立在最基本的牛顿第二定律基础上的。离散单元法是将所研究的区域划分成一个个分离的多边形块体单元，单元之间看成角ö角接触、角ö边接触或边ö边接触

8、，而ii随着单元的平移和转动，允许调整各个单元的接触关系。对某一块体，其运动方程为：miv+Civ+Fi=OIi7+Di7+Mi=0式中,mi为质量;Ii为转动惯量;Fi为作用在块体上的合外力;Mi为作用在