岩爆的预防及处理(最新版)

岩爆的预防及处理(最新版)

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( 安全管理 )

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编号：AQ-SN-0346

岩爆的预防及处理(最新版)

（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。

②AE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。

③钻屑法（岩芯饼化法）

这种方法是通过对岩石钻孔进行，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、磨察声和卡钻现象等辅助信息来判断岩爆发生的可能性。

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。

以上几种方法在实际施工过程中要综合应用，相辅相成互相印证，方能对岩爆的发生进行准确的预报。

（4）岩爆防治措施

①改善围岩应力

这种方法主要是降低围岩应力是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

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。 ②AE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。 ③钻屑法（岩芯饼化法） 这种方法是通过对岩石钻孔进行，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、磨察声和卡钻现象等辅助信息来判断岩爆发生的可能性。 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。 第 3 页共 7 页

煤矿冲击地压预防和处理方法

浅谈煤矿冲击地压预防和处理方法 摘要：本文介绍了冲击地压的预防措施以及处理方法。清晰地阐述了冲击地压的发生原因，并对其实施预测预报，能够做到及时发现，及时补救处理。 关键词：冲击地压灾害预测灾害治理 冲击地压是采场周围煤岩体，在其力学平衡状态破坏时，由于弹性变形能的瞬间释放而产生一种以突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。冲击地压是一种特殊的矿山压力显现。其显现强度特征一般为弱冲击、强冲击、弹射、矿震、岩爆、煤炮、冲击波、弹性振动等，常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象；其发生突然剧烈，冲击波力量巨大，瞬间摧毁巷道、设备、人员。 一、冲击地压发生的原因 1）煤层具有冲击倾向性。冲击地压的发生与煤岩体物理力学性质有直接关系。煤炭科学研究总院北京开采研究所对桃山煤矿79#层煤冲击倾向性试验结果表明，桃山煤矿79#层煤具有强烈冲击倾向性，其直接顶具有中等冲击倾向性。 2）砾岩活动是发生冲击地压的主要力源。桃山煤矿79#层煤上方基本顶为70余米厚的砂岩层，随着工作面的推进周期性跨落；其上为40 余米厚的红土层。 3）层煤工作面采动集中应力对工作面影响较为明显。79# 层煤分层开采时上分层工作面周期来压强度最大达510kn/m2，来压较为强烈。据不完全统计，79#层煤冲击地压83%发生在顶板来压期间，且对工作面超前压力影响范围破坏最为严重。 4）工作面推采速度的影响。回采工作面推采过大后，工作面煤体集中应力得不到及时释放，容易造成应力集中，因此工作面推采速度也是影响冲击地压发生的因素之一。 5）放炮诱发。回采工作面放炮容易造成煤岩体能量释放，因此工作面放炮是诱发冲击地压的主要工序，据统计，桃山煤矿放炮诱发冲击地压占75%以上。 二、冲击地压灾害预测预报及治理 （一）冲击地压灾害预测方法 1）经验类比法。经验类比法是预测采区或工作面冲击危险程度和区域的常用方法。工作面开采或巷道掘进前，利用经验类比法对工作面进行冲击危险程度划分，采空区边缘、断层附近、煤柱区等均为冲击危险程度相对较高的部位，应优先进行防冲治理。 2）煤粉监测法。煤粉监测是操作方便、效果明显的一种冲击危险监测措施。监测方法：使用MSZ12 电煤钻、Φ42 套节麻花钎子配Φ42 钻头打眼，从孔口开始每米收集1次煤粉，并用弹簧秤称其重量记录在记录表上，每打完1个孔，必须立即将结果填入记录表，当监测煤粉量超过危险煤粉量时，预报有冲击危险。再利用电磁辐射法进行校核监测，当两种监测手段均有冲击危险时，应及时实施卸压爆破，炮后再打1~2个煤粉监测孔，校验卸压效果，如不能消除冲击危险，必须继续实施卸压爆破，直至消除冲击危险。 3）电磁辐射监测法。电磁辐射监测是近几年由中国矿业大学发展研究的一种新型冲击危险监测方法，利用KBD5型流动电磁辐射仪和KBD7电磁辐射监测系统对工作面进行电磁辐射监测。操作简便，实用性较强。 4）工作面矿压监测法。每班对上、下平巷超前支柱进行阻力监测，找出工作面超前支承压力影响范围及应力集中系数，确定超前支护距离及方式。根据阻力大小预报工作面顶板来压及应力集中区域。在工作面中部布置2个测区，测区

岩爆施工方案

新建铁路 长沙至昆明铁路客运专线长昆湖南段岩爆地段施工方案 编制： 审核： 批准：

中铁隧道集团沪昆客专长昆湖南段 一、编制依据 1、隧道施工图纸； 2、高速铁路隧道工程施工技术指南（铁建设2010-241号）； 3、批准的《***隧道实施性施工组织设计》。 二、工程概况 ***隧道315m设计为板岩、砂质板岩、炭质板岩、弱风化，裂隙较发育，岩体较完整。洞身深埋，有可能产生岩爆。设计围岩级别为IIIc围岩，支护参数为H150的格栅钢架间距1.0m/榀，C25喷砼23cm，拱部设Φ22中空组合注浆锚杆、边墙设22砂浆锚杆，锚杆纵向间距1.5m，环向间距1.2m，呈梅花形布置。 三、岩爆的形成原因 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。 四、岩爆的特点 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。 五、岩爆的分类 岩爆按规模和烈度分为：轻微岩爆、中等岩爆、强烈岩爆三种类型。轻微岩爆规模小，一般多为弹射型、冲击地压型岩爆。岩爆坑较浅，厚度一般小于10cm，岩爆坑沿隧道轴向长度小于10m，呈零星分布。中等岩爆多为爆炸抛射型和破裂剥落型岩爆，岩爆坑呈三角形、弧形及梯形，连续分布，规模较大，岩爆坑一般几十厘米深，最大达150cm，沿隧道轴线长10～20m，成片分布。强烈岩爆多为破裂剥落性岩爆，岩爆坑连续分布，最深可达4.3m，沿隧道轴线长大于20m。剥落的岩块尺寸大，数量多，生成大量超挖现象，洞形不规则，对正常施工影响大。 六、防治岩爆的施工方案及措施 1、岩爆地段的防护措施 1.1结合超前地质预报技术，对掌子面及掌子面前方15～20m的地段进行监测，推算岩石强度，并根据岩石强度及有关经验公式判定存在岩爆的可能性。 1.2在岩爆段开挖前，注意收集开挖过程中的岩爆地质资料，包

高地应力下硬岩岩爆与软岩大变形专项方案

高地应力下硬岩岩爆与软岩大变形专项方案

八台山隧道高地应力下硬岩岩爆与 软岩大变形专项方案 一、工程概况 1、概况 城口至万源快速公路通道工程采用二级公路标准，设计速度为60公里/小时；路基宽度为12米。 城口至万源快速公路通道CW10合同段位于四川万源堰塘乡布袋溪村，里程为K46+000～K48+640，全长2.640km。本合同段主要工程内容为八台山隧道主洞2480m/0.5座，避难通道2450m/0.5座，1-4*3m 钢筋砼盖板涵一座，路基土石方5115m3。 八台山隧道主洞起止里程K43+205～K48+480，全长5275m,避难通道起止里程YK43+206～YK48+450，全长5244m。属特长隧道。其中主洞K46+000～K46+480段、避难通道起止里程YK46+000～YK48+450，位于CW10合同段内，是本合同段的控制性工程。 2、地形地貌 八台山隧道进口位于重庆市城口县双河乡干坝子河村、出口位于四川万源堰塘乡布袋溪村。 隧道穿越的八台山，受地质构造控制，山脊由东向西横亘，山脊两侧为面积较小的山湾。形成山丘、山脊与沟谷相间形态，以山丘为中心形成向四周发育的“爪”状山沟；隧道轴线地面最高点位于洞身段K44+610的山脊顶部，标高为1797.74m,一般地面标高740.0～1596.2m，最低点位于隧道进口的溪沟底部，标高731.50m左右，相

对高差856.2m.隧道区地貌形态为构造剥蚀、溶蚀中山地貌单元区。 3、工程地质 八台山隧道地质复杂，裂隙倾角大，多为陡倾裂隙，节理面较平直，呈微张～张开状，宽1-50㎜不等，裂隙面附褐色铁质膜，局部为泥质充填。由洞口向洞身地质条件依次为: （1）出口段位于一斜坡上，地表覆盖有第四系崩坡积块石土，基岩为三叠系下统嘉陵江组的盐溶角砾岩。角砾状结构、岩溶发育。 （2）本隧道洞身段主要为III～V级围岩，构成III级围岩的地层岩性以灰岩为主，呈中厚层状。跨度5米，跨度5～10米，可稳定数月，可发生局部块状位移及小～中塌方；构成IV级围岩的地层岩性以大冶组、栖霞组灰岩为主，呈薄～中厚层状。一般无自稳能力，数日～数月内可发生松动变形及小塌方，进而发展为中～大塌方，有明显的塑性流动变形和挤压破坏；构成V级围岩的地层岩性以页岩、炭质页岩、泥质粉砂岩为主，呈薄～中厚层状。岩体受地质构造及风化作用影响较重，裂隙较发育，呈碎、裂状，松散结构，易坍塌，围岩无自稳能力，跨度5米或更小时，可稳定数日。 （3）不良地质： ①岩溶 八台山隧道主洞K46+560～K47+990段、避难通道K46+560～ K47+990段为富水地段且岩溶特别发育，极易发生突水、突泥情况。 ②煤层、煤线与瓦斯 隧道穿越二叠系上统吴家坪组含煤地层，该区域煤层厚0.3～

隧道岩爆的防治措施

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 轻微的岩爆仅有剥落岩片，无弹射现象，严重的可测到4.6级的震级，烈度达7一8度，使地面建筑遭受破坏，并伴有很大的声响。岩爆可瞬间突然发生，也可以持续几天到几个月。发生岩爆的条件是岩体中有较高的地应力，并且超过了岩石本身的强度，同时岩石具有较高的脆性度和弹性，在这种条件下，一旦由于地下工程活动破坏了岩体原有的平衡状态，岩体中积聚的能量导致岩石破坏，并将破碎岩石抛出。 发生原因 发生条件：在硬脆岩体高地应力地区，硐室开挖过程中发生岩爆。 发生原因：围岩强度适应不了集中的过高应力而突发的失稳破坏。 防治措施：应力解除、注水软化和使用锚栓-钢丝网-混凝土防爆支护等。[1] 基本解释 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。 岩爆-简介 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。 岩爆往往造成开挖工作面的严重破坏、设备损坏和人员伤亡，已成为岩石地下工程和岩石力学领域的世界性难题。轻微的岩爆仅剥落岩片，无弹射现象。严重的可测到4.6级的震级，一般持续几天或几个月。发生岩爆的原因是岩体中有较高的地应力，并且超过了岩石本身的强度，同时岩石具有较高的脆性度和弹性。这时一旦地下工程破坏了岩体的平衡，强大的能量把岩石破坏，并将破碎岩石抛出。预防岩爆的方法是应力解除法、注水软化法和使用锚栓-钢丝网-混凝土支护。岩爆-产生的条件 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，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。 地质构造

岩爆的防治措施

岩爆防治措施 本施工管段毛坡良隧道及平导、李贵街隧道，主要岩质为花岗岩，且埋深较厚，形成岩爆发生条件。现平导已有发生岩爆的现象。为确保施工安全，现对岩爆的防治措施交底如下。 一、岩爆基本特点： 1、岩爆在发生前，并无明显的预兆，虽然经过仔细找顶，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。在没有支护的情况下，对施工安全威胁极大。 2、岩爆时，石块由母岩弹出，呈现中间厚、周边薄、不规则的片状。 3、岩爆发生的地点，多在新开挖工作面及其附近，个别距开挖工作面较远；岩爆发生的时间，多在爆破后2~3小时内，有的部位还可产生二次岩爆，一般在爆破后10~12小时内。 二、处理岩爆的基本原则：先防后治 一般情况下，对隧道岩爆应采用行之有效的预防措施，降低岩爆的发生机率，减小岩爆强度。对于岩爆较严重的部位，要先处理后施工，确保施工安全。 三、岩爆的防治措施 1、岩爆的预防措施 1）切实提高光面爆破效果，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。 2）爆破后立即对围岩喷洒高压水，软化岩石，减弱岩爆强度。 3）加强机械找顶和人工来回找顶。 4）选用预先释放部分能量的办法，如松动爆破法、超前钻孔预爆法、超前小导坑掘进法、打应力释放孔等方法，将岩石原始应力释

放。 2、岩爆的处理措施 1）对岩爆部位加强找顶工作，只有当找顶彻底后，方能进行下一步的测量画弧和钻眼作业。 2）加强对岩爆部位的支护，必须先打安全锚杆（必要时再挂网），并根据实际情况进行喷浆封闭，再进行开挖作业，这样才能使锚杆在爆破前有充分的凝固时间和防止石块掉落。在锚杆安装好后再在锚杆之间钻适量的空眼，以减小岩爆二次发生的机率和强度。 3）岩爆严重时，台车上的人员要及时撤离到安全地点，然后由有经验的人在有人陪同下对岩爆部位进行找顶处理。找顶从上而下，上层找好铺完架子后再进行下层找顶。一定要等找顶工作彻底后，所有人员才能进入掌子面进行作业。同时各作业人员要注意做好自我防护，提高自我保护意识，切忌盲目作业。 4）对于岩爆特别严重的部位，在最短的时间内要对围岩进行锚喷网支护，防止作业时落石伤人，待二次岩爆过后，采用钢格栅支护，用Φ22mm螺纹钢与锚杆焊接成网状，然后及时进行二次喷浆支护；钻眼前并先打超前锚杆。

关于岩爆判别准则及防治措施

安革连～琶布铁路隧道 岩爆判别准则及处理措施 安革连～琶布铁路隧道主隧道全长19200m，主隧道最大埋深约1260m，施工斜井总长6880m，斜井最大埋深约946m。隧道穿越主要岩层为石英斑岩、花岗斑岩、花岗正长岩等，岩石质地坚硬，隧道开挖存在岩爆可能。实际施工中2号斜井已发生岩爆现象，对现场施工造成一定的影响，为减小岩爆对施工及安全的影响，初步制定岩爆地段的指导性判别准则及处理措施，供项目部参考。 一、可能发生岩爆的区段及工程地质特征 根据《工程地质勘察报告》，主隧道及斜井可能发生岩爆的区段及工程地质性质见表1. 表1 可能发生岩爆区段及工程地质特征

表中可能发生岩爆的里程范围仅为勘察阶段理论推测，实际发生岩爆的里程范围会有所不同。 二、岩爆发生的判据 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。岩爆的发生与岩石强度、地应力、岩体的完整性、开挖方法有关，归纳起来，岩爆发生的基本条件如下：（1）岩石单轴抗压强度：σc＞80MPa（至少＞60MPa） （2）岩质和岩性：坚硬、脆性 （3）岩体结构：完整或基本完整 （4）地应力值 最大地应力可取围岩自重应力场中的垂直分量σmax=γ·H 式中：γ——围岩容重

H——埋深 σmax＞0.25σc；严重岩爆 σmax=0.15～0.25σc；中等岩爆 σmax＜0.15σc；轻微或不发生 （5）开挖轮廓。钻爆法施工应采用光面爆破，提高光爆效果，钻爆法在开挖轮廓上造成的超欠挖会造成应力局部集中，进而引发岩爆。 三、岩爆烈度划分标准 为便于岩爆地段的处理，根据岩爆发生的强度及烈度，将岩爆划分为无岩爆、轻微岩爆、中等岩爆、强烈岩爆。根据国内秦岭隧道的岩爆预报、防治技术研究成果，岩爆划分标准见表2，本划分标准仅供参考，在本隧道施工过程中，根据实际发生的岩爆特征进行修正。 表2 岩爆烈度划分标准

岩爆发生规律及防治措施

岩爆发生的规律： 岩爆发生在质地坚硬、强度高、干燥无水、高应力区的脆性岩体中。在隧道开挖形成的新临空面附近。初始应力由原来的三向状态转变为两向应力状态，并在开挖壁上局部应力集中，若壁面集中的最大切向应力达到某一临界应力时，岩爆灾害才会发生。因此，可以说工程施工是岩爆发生的诱发条件。不同的开挖方法，造成的壁面局部应力集中的程度和部位不同，所以不同的岩爆特征及危害程度也是不同的。 岩爆发生有以下几个规律： 1、岩爆最强部位是距掌子面1-3B（B为硐径）。发生岩爆要比开挖落后，岩爆发生时，就发出“啪-啪-”的或撕裂的声音，随后是片状岩块爆落下来，并有不同程度的弹射，弹射距离与岩爆等级有关，从1-2M甚至超过20M，岩爆岩块多呈片状、透镜状、棱块状，少数为板状，块体大小一般为0.15-0.3M，宽0.1-0.2M，厚0.05-0.1M，大的岩块可长达 1.0-1.5M，宽0.5-0.7M，厚0.1-0.2M。 2、岩爆发生一般分期发生，其特点分别为：岩爆严重期。暴裂后2-4小时，开始在掌子面岩爆发生频繁，经常有薄片状、透镜状、的岩块清脆的剥落声，若岩性致密时，会出现闷雷声，这种现象4小时至开挖后一周内出现。延缓期：一个星期至八个星期为延缓期。岩爆不定期发生，没有规律可循，这个时期对隧道的影响很大，防不胜防，经常发生掉块坍方向现象，所以把这段时间称为破坏期。 稳定期：八个月至一年之后为稳定期，但是在稳定期期间，一旦有扰动，仍有可能发生岩爆。

3、通过对岩爆坑的察看可知，岩爆爆裂面整体呈阶梯状V形断面，爆裂面以新鲜破裂面为主，少数迁就原生节理面，破裂面主要沿两个方向发生，一组破裂面与开挖洞壁面平行，破裂角0~5度，另一组破裂角与洞壁斜交，夹角为20~25度，在新鲜的破裂面上可见定向排列的破裂纹，他与隧道切向应力方向大致平行。 4、通过对有些隧道岩爆的岩体破坏特征与室内试件受压时的破坏特征对比分析表明，岩爆破坏特征与室内有端面约束的轴向变形或荷载控制下岩石试件受压破坏特征十分相似。因此，硬脆岩石中的岩爆属于劈裂（或涨裂）。其形成发生过程为逐渐破坏过程，其过程分为三个阶段。 （1）、劈裂成板阶段：储存有较高弹性应变能的脆性岩体，由于隧道开挖使初始应力场发生重分布，形成二次应力场。此时在开挖工作面附近由于原来的三向应力状态转变为二向应力状态。距开挖工作面后方约一倍洞径外的应力集中系数最大，理论分析认为，洞壁附近的最大应力可达3б1—б3，出现在洞壁与б1方向相切处，使洞壁附近的岩体受压，导致垂直洞壁方向上张应力作用，使岩体在平行最大切向应力方向产生劈裂，随应力增大，不断扩大，相互贯通，并在洞壁以里一定深度形成板状劈裂。板面平直，无明显擦痕，劈裂成板阶段，围岩消耗一部分弹性能，在初始应力相对较小，围岩中弹性应变能储备较小的情况下，这种劈裂破坏不再继续发展，仅在劈裂剥落。此时因无弹射现象，仅属静态下的破坏，一般不属于岩爆破坏，此时，则可将劈裂看作岩爆的初级破坏阶段。 （2）、剪断成块阶段：切向应力在平行破裂板面方向上继续对其作用，产生切向压缩变形的同时，径向变形愈加明显，越靠近洞壁变形越大，板内

岩爆常识与分级标准

一般岩爆的预防及处理 （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。 ②AE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。 ③钻屑法（岩芯饼化法） 这种方法是通过对岩石钻孔进行，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

岩爆处理措施

七、岩爆段处理措施 中亚D线部分隧道的地应力都很高，岩体内存在很大的应变能，在施工过程中有发生岩爆的可能性。通过大量的工程实践，我公司积累了大量的施工经验，目前已有许多之有效的治理岩爆的方法，现结合中亚D线隧道的地质特性，拟采用如下措施： 1.加强临时支护 在完整、坚硬的岩层中一般可不加支护，但在岩爆地段，为了从开始就防止岩爆的发生，很重要的一条就是在爆破后尽可能快进行围岩支护。其作用：第一改善围岩的应力状态；第二起防护作用，防止岩石弹射与塌落等破坏性事故发生。所以我公司结合设计要求，拟采用如下措施： 1.1喷射纤维砼 为了保证更安全，采用喷射纤维砼，喷射厚度根据各岩层的情况而定。纤维砼可以提高喷层的抗拉和抗剪强度，具有比普通砼大得多的柔性，并且能承受较大的变形而不使表面开裂。 1.2锚杆加固围岩 这是一种加固围岩最有效方法，也是岩爆防治措施首先考虑选用方法之一，其主要作用是进行岩体加固，以防劈裂和剥落的岩块塌落弹射。根据设计要求，锚杆采用空中锚杆。 1.3锚喷支护 此隧道根据设计要求，除安装锚杆外，还应配合使用喷砼，它可

以起到防止岩块弹射和结构整体支护作用。 1.4锚喷金属网联合支护 这是一种较弱地层临时支护措施。由于锚喷网联合结构强度增长迅速，能很快形成支护能力，其弹性模量与天然岩石弹性模量相近，而且与围岩密贴，与围岩形成弹性共同体，可防止应力集中与深部扩散，起到了可靠的全面防护作用。 1.5在IV类岩围、进洞加强段严重地区，为提高结构整体支护能力，在岩爆地段采用格栅钢架密排支撑，与喷锚网形成联合支护体系，且在进洞加强段采用钢支架临时支撑，待开挖面、锚喷完成后拆除。 2.设临时防护网 主要是防止突然发生岩爆飞石伤人和砸坏机器设备,使用尼龙网和钢丝网等进行拦挡。 2.1在掌子面及其附近岩爆地带加挂铁丝帷幕,可增加作业场所安全感,保护凿岩人员和机具。 2.2在台车上装设钢丝网防护,保护打眼和装药工人的安全。 2.3使用挖掘机开挖时,在掘进机及后配装套上安装“铁甲”,构成一个“防石棚”,避免岩爆石块塌落伤人,砸坏设备。 3.待避及清除危石 待避也是一种有效的安全措施。一般在岩爆比较猛烈的时候，为防止飞石造成事故，可以在安全处躲避一段时间，待避到平静为止。产生在洞顶的岩爆松石必须清除，属破裂松驰型岩爆，弹射危害不大，

岩爆发生条件的基本分析(精)

岩爆发生条件的基本分析 张志强关宝树翁汉民 ( 提要 , 得出了判断岩爆发生的基本条件 , I I 线出口段已发生岩 , . 2 U 458. 1 Basic Analysis of Rock Bursti ng Occurrence Cond ition Zhang Zh iqiang Guan B ao shu W en H anm ing (D ep t . of U nderground and Geo technical Engineering , Southw est J iao tong U niversity , Chengdu 610031, Ch ina Abstract B ased on the statistics , analysis and inducti on of the cases of rock bu rsting occu r 2rence in tunneling engineering at hom e and ab road , the basic conditi on s fo r deter m in ing the po ssib ility of rock bu rsting occu rrence are p ropo sed in th is p aper . Fu rther m o re , the basic con 2diti on s are tested and verified th rough analysing the rock bu rsting occu rrence regi on in the II line of the Q in ling T unnel and reach ing a better resu lt . Keywords rock bu rsting ; in itial stress ; tunnel excavati on 岩爆是岩体中聚集的高弹性应变能 , 因开挖而产生的一种具有代表性的应力释放现象。岩 爆是突发性的 , 岩体急剧破坏 , 岩片由岩体表面上突发性地飞出 , 而且大都发生在隧道掌子面附近及侧壁上 , 与塌顶和坍方有明显区别。随着我国铁路、公路、水电建设的不断发展 , 隧道已经向长大、深埋方向发展。近几年来 , 长度超过 10km 以上的隧道工程不断涌现 , 例如 18. 4km 的秦岭西康线铁路隧道 , 12km 的长粱山铁路隧道 , 10km 左右的太平驿水工隧洞等 , 这些隧道的埋置深度大多在800~1000m 以上 , 有些甚至超过 2000m 。此外 , 由于地质活动的影响 , 隧道可能穿

煤矿冲击地压预防措施

煤矿冲击地压预防措施 煤矿冲击地压预防措施 冲击地压是聚集在矿井巷道和采场周围岩体的能量突然释放。在井巷中发生的爆炸事故。动力将煤岩抛向巷道，同时发出强烈声响，造成煤岩体振动和煤岩体破坏、支架与设备、人员伤亡，部分巷道跨落破坏等。冲击地压具有突发性、发生条件复杂性的特点。 新城煤矿开采至今无冲击地压现象发生，但根据临矿(城山煤矿)以前25#煤层发生过冲击地压现象及我矿部分采区开采深度已经达到-580水平，矿井开采深度的增加，矿山压力显现日趋明显，为做好矿井冲击地压预测和预防工作，防止冲击地压危害，确保矿井安全生产，依据《煤矿安全规程》和有关规定及法律法规，特制定以下防范措施如下： 一、管理机构 组长：王连军 副组长：杨庆胜谢学文沈广东王杰黄万胜 金邵柱 成员：生产科机电科地测科安监处供应科 运输区通风区调度室 二、抢险准备工作 1、全矿各单位人员、工种，必须熟知矿井冲击地压灾害基本知识，掌握冲击地压发生的机理、预兆、影响因素及危害，以便及时采取相应

的救援措施。 2、根据矿井冲击地压事故的特点，必须提前准备好各类技术装备，以便抢险救灾工作的需要。(液压起重器、大绳、矿工斧、镐、刀锯、两用锹、担架、检测仪器、苏生器、生命探测仪等) 3、生产科负责编制并贯彻落实施工措施，确保抢险施工安全进行。 4、机电科负责抢险期间机电设备及供电系统的安装使用，并在事故发生第一时间，停止矿井生产电源。 5、地测科负责了解事故现场情况，分析判断事故严重程度、波及范围及存在的威胁。 6、安监处负责现场监督抢险过程的安全情况，杜绝二次事故的发生。 7、供应科负责准备抢险期间需要的所有工具并保证其安全质量。8、运输区负责各类材料、工具、空重车皮的运输，确保各类材 料、工具车皮及时达到作业地点。 9、通风区负责通风系统的巡查、调风、风机安设等工作，确保 井下无串联风、微风、无风等现象。 10、调度室负责联系组织各单位抢险工作，并在事故发生的第一时间，通知矿井所有人员进入新鲜风流中躲避。 三、技术管理 1、要对各开采煤层进行煤层冲击倾向性鉴定，并认真做好待采区段冲击地压危险性评价。 2、编制防治冲击地压专门设计。评价为有冲击地压危险性的区段，采

隧道岩爆防治、处理措施

隧道岩爆防治、处理措施 隧道发生了中等岩爆，为确顺利施工，结合隧道开挖对岩爆的防治经验，现对岩爆的防治、处理措施交底如下，请现场领工员和施工人员参考。 一、岩爆基本特点： 1、岩爆在发生前，并无明显的预兆，虽然经过仔细找顶，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。在没有支护的情况下，对施工安全威胁极大。 2、岩爆时，石块由母岩弹出，呈现中间厚、周边薄、不规则的片状。 3、岩爆发生的地点，多在新开挖工作面及其附近，个别距开挖工作面较远；岩爆发生的时间，多在爆破后2~3小时内，有的部位还可产生二次岩爆，一般在爆破后10~12小时内。 二、处理岩爆的基本原则：先防后治 一般情况下，对隧道岩爆应采用行之有效的预防措施，降低岩爆的发生机率，减小岩爆强度。对于岩爆较严重的部位，要先处理后施工，确保施工安全。 三、岩爆的防治措施 1、岩爆的预防措施 1）切实提高光面爆破效果，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。 2）爆破后立即对围岩喷洒高压水，软化岩石，减弱岩爆强度。 3）加强机械找顶和人工来回找顶。 4）选用预先释放部分能量的办法，如松动爆破法、超前钻孔预爆法、超前小导坑掘进法、打应力释放孔等方法，将岩石原始应力释放。

2、岩爆的处理措施 1）对岩爆部位加强找顶工作，只有当找顶彻底后，方能进行下一步的测量画弧和钻眼作业。 2）加强对岩爆部位的支护，必须先打安全锚杆（必要时再挂网），并根据实际情况进行喷浆封闭，再进行开挖作业，这样才能使锚杆在爆破前有充分的凝固时间和防止石块掉落。在锚杆安装好后再在锚杆之间钻适量的空眼，以减小岩爆二次发生的机率和强度。 3）岩爆严重时，台车上的人员要及时撤离到安全地点，然后由有经验的人在有人陪同下对岩爆部位进行找顶处理。找顶从上而下，上层找好铺完架子后再进行下层找顶。一定要等找顶工作彻底后，所有人员才能进入掌子面进行作业。同时各作业人员要注意做好自我防护，提高自我保护意识，切忌盲目作业。 4）对于岩爆特别严重的部位，在最短的时间内要对围岩进行锚喷网支护，防止作业时落石伤人，待二次岩爆过后，采用钢格栅支护，用Φ22mm螺纹钢与锚杆焊接成网状，然后及时进行二次喷浆支护；钻眼前并先打超前锚杆。

高地应力下硬岩岩爆与软岩大变形专项方案

八台山隧道高地应力下硬岩岩爆与 软岩大变形专项方案 一、工程概况 1、概况 城口至万源快速公路通道工程采用二级公路标准，设计速度为60公里/小时；路基宽度为12米。 城口至万源快速公路通道CW10合同段位于四川万源堰塘乡布袋溪村，里程为K46+000～K48+640，全长2.640km。本合同段主要工程内容为八台山隧道主洞2480m/0.5座，避难通道2450m/0.5座，1-4*3m 钢筋砼盖板涵一座，路基土石方5115m3。 八台山隧道主洞起止里程K43+205～K48+480，全长5275m,避难通道起止里程YK43+206～YK48+450，全长5244m。属特长隧道。其中主洞K46+000～K46+480段、避难通道起止里程YK46+000～YK48+450，位于CW10合同段内，是本合同段的控制性工程。 2、地形地貌 八台山隧道进口位于重庆市城口县双河乡干坝子河村、出口位于四川万源堰塘乡布袋溪村。 隧道穿越的八台山，受地质构造控制，山脊由东向西横亘，山脊两侧为面积较小的山湾。形成山丘、山脊与沟谷相间形态，以山丘为中心形成向四周发育的“爪”状山沟；隧道轴线地面最高点位于洞身段K44+610的山脊顶部，标高为1797.74m,一般地面标高740.0～1596.2m，最低点位于隧道进口的溪沟底部，标高731.50m左右，相

对高差856.2m.隧道区地貌形态为构造剥蚀、溶蚀中山地貌单元区。 3、工程地质 八台山隧道地质复杂，裂隙倾角大，多为陡倾裂隙，节理面较平直，呈微张～张开状，宽1-50㎜不等，裂隙面附褐色铁质膜，局部为泥质充填。由洞口向洞身地质条件依次为: （1）出口段位于一斜坡上，地表覆盖有第四系崩坡积块石土，基岩为三叠系下统嘉陵江组的盐溶角砾岩。角砾状结构、岩溶发育。 （2）本隧道洞身段主要为III～V级围岩，构成III级围岩的地层岩性以灰岩为主，呈中厚层状。跨度5米，跨度5～10米，可稳定数月，可发生局部块状位移及小～中塌方；构成IV级围岩的地层岩性以大冶组、栖霞组灰岩为主，呈薄～中厚层状。一般无自稳能力，数日～数月内可发生松动变形及小塌方，进而发展为中～大塌方，有明显的塑性流动变形和挤压破坏；构成V级围岩的地层岩性以页岩、炭质页岩、泥质粉砂岩为主，呈薄～中厚层状。岩体受地质构造及风化作用影响较重，裂隙较发育，呈碎、裂状，松散结构，易坍塌，围岩无自稳能力，跨度5米或更小时，可稳定数日。 （3）不良地质： ①岩溶 八台山隧道主洞K46+560～K47+990段、避难通道K46+560～ K47+990段为富水地段且岩溶特别发育，极易发生突水、突泥情况。 ②煤层、煤线与瓦斯 隧道穿越二叠系上统吴家坪组含煤地层，该区域煤层厚0.3～

各种隧道灾害的预防及处置措施

8隧道地质灾害预防及处置措施 一、岩爆 1.岩爆发生前的预防措施 1.1微弱岩爆地段，可直接在开挖面围岩上洒水，软化围岩表层，促使应力释放和调整。 1.2中等岩爆地段，在隧道开挖断面轮廓线外10～15cm范围内，侧壁及拱部打设注水孔，并向孔内喷灌高压水，软化围岩，加快围岩内部的应力释放。 1.3强烈岩爆地段，可先掘进一个断面积为15～30cm2的小导洞，使岩层中的高地应力得以部分释放，再进行隧道开挖，但应通过探测到的具体情况，确定循环进尺。 1.4在可能发生岩爆地段，还应改善爆破设计，将深孔爆破改为浅孔爆破，减少一次装药量，拉大不同部位炮眼的雷管段位间隔，延长爆破时间，减弱爆破对围岩的影响，减小爆破应力场的叠加，降低岩爆频率和强度。 2.岩爆发生时的处理措施 2.1岩爆发生岩爆剧烈时，人员在安全距离地段躲避一段时间，直至岩爆平静为止，洞顶的岩爆松石要及时清除掉，同时进行工作面的观察记录，如岩爆位置、强度、类型、数量及山鸣等。 2.2机械迅速驶离现场，到达安全区域，停机待命。 3.岩爆发生后的处理措施 3.1加强巡视，及时撬顶，清除爆裂的岩石，确保施工人员安全。 3.2岩爆发生并确认岩爆平静后，施工人员向工作面及附近洞壁岩体洒高压水，以降低岩体强度，减弱岩体的脆性，降低岩爆的剧烈程度；同时起到降温除尘的作用。 3.3初期支护紧跟开挖面，尽可能减少岩层爆露时间，减少岩爆发生，确保人员安全。 4.岩爆地段的技术措施 4.1采用能及时受力的锚杆。 4.2采用喷射钢纤维混凝土，厚度宜为5-8cm； 4.3当用台车钻眼，岩爆的强度在中等以下时，可在台车及装碴机械、运输

车辆上加装防护钢板，避免岩爆弹射出的块体伤及作业人员和砸坏施工设备。 4.4采用分步开挖法施工。开挖后，及时施作超前锚杆对开挖面前方的围岩进行锁定。在拱部及两侧侧壁布置预防岩爆的短锚杆，锚杆长度宜为2m左右，间距宜为0.5～1.0m，并宜与钢纤维喷射混凝土联合使用，形成喷锚加固作用。 二、隧道塌方、突水涌泥 遇特殊和不良地质条件，如断层及其破碎带、滑动层、溶洞、陷穴、堆积体、流沙、淤泥、地下水、松散地层等稳定性差的围岩，都可能发生塌方。 1.隧道塌方、突水涌泥的先兆 1.1水文地质条件的变化，如干燥的围岩突然出水，地下水突然增多，涌水量增大，水质由清变浊(地下水将断层泥带走)等都是即将发生坍方的前兆。 1.2开挖面上有可能不稳定块体出露，尤其是小断(夹)层或其它软弱结构面和围岩的节理裂缝构造可能不稳定块体的出露处，往往是局部围岩坍方的部位。 1.3拱顶不断掉下小石块，甚至较大的石块相继掉落，预示着围岩即将发生坍方。 1.4岩石裂缝旁出现岩粉或洞内无故发现有岩粉飞扬时，也说明可能即将发生坍方。 1.5围岩发生裂缝，并逐步扩大，很可能要发生坍方。 1.6支护受力(敲击发声清脆有力,拱架接头挤偏或压劈等)变形甚至发出声响时，说明围岩压力增大,有坍塌的可能。 1.7喷射砼出现大量的明显裂纹，亦说明围岩压力增大，有可能出现失稳坍方。 1.8围岩或隧道支护，拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d，或拱顶下沉量大于0.1mm/d，并继续增大时，说明围岩仍在发生变形，处于不稳定的状态。 2.隧道塌方、突水涌泥等灾害事故的处置措施 ⑴针对小规模的涌水即掌子面或拱顶渗水，应及时挂网喷射混凝土。 ⑵待掌子面相对稳定且喷射混凝土强度满足后应立即组织人员在拱顶和掌子面进行打管注浆，打管长度不小于2.5m，注浆管应呈梅花型布置，间距不小于0.5m，注水玻璃-浓硫酸双液浆。土层及浆液凝固后方可进行超前支护和开挖施工。

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。对辅助洞施工安全造成严重威胁的极强岩爆多属于断裂型岩爆，从本质上讲，岩爆的发生并不是洞周高应力直接作用结果，而是开挖面附近某一范围内存在的断裂构造在高应力作用下发生破坏（如错动），

隧道岩爆特征与处理措施

二郎山隧道岩爆特征与治理措施 1、岩爆特征 高地应力区的一个显著地质特征是岩芯饼裂现象，饼越薄地应力值越大。 （1）岩爆发生在石英砂岩、粉砂岩、砂岩、部分砂质泥岩及泥岩与灰岩、粉砂岩、砂岩夹层中的硬质岩层中，围岩类别属IV、V 类。 （2）岩爆多发生在掌子面及1~3倍洞径范围，距齐头20m左右最为强烈，也有滞后200m的；发生时间与距离是对应的，一般是在2~8小时内，也有滞后1~2天的，有些段落滞后1~2个月或几个月后发生。刚遇到岩爆时的表现是岩体内有声响，但无石块爆落，随着掘进深度的增加地应力值的加大则出现了明显的岩石撕裂声与岩片爆落，有的还有弹射，形成深 1~2m深的三角形爆坑。 （3）岩爆声响既发生在掌子面也发生在岩体内部，轻微岩爆的声响较为清脆，可听啪、啪""嘎、嘎"的声响，强烈岩爆段所发出的声响较为沉闷，像"澎、澎"的声音并夹有"啪、啪"的声响. （4）岩爆破坏形式为劈裂破坏与剪切破坏两种，破坏程度上总体属爆裂脱落型，即一级岩爆，仅为数不长的地段出现了弹射现象，属二级岩爆，并有随时间延续向深部发展的特征。隧道周边均有岩爆活动，但拱部和两侧边墙部位相对居多，其次为拱肩部位，这与岩体应力状况有关。

（5）岩爆爆坑大多数呈"锅底"形，坑边沿多为阶梯形。强烈岩爆段爆坑多为"V"形。破裂面以新鲜破裂为主，少数沿原有裂隙面。爆落岩块多呈不规则的棱块状，也有呈中厚边薄的椭圆状。 （6）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，硬质岩易发生岩爆。 （7）岩爆区段一般较为干燥，有地下水出露的地方无岩爆产生。 （8）开挖洞室（正洞、平导）大小及相邻洞室（正洞与平导相距42.5m、平导滞后主洞）施工对岩爆的产生似无明显影响。 （9）岩爆的剧烈程度与洞室埋深基本对应，但也有非对应的，相对严重地段距洞口距离为1700m、1960m（东口）、1290m（西口），相对应埋深为710m、775m（最大埋深）、425m。 （10）较严重岩爆段在第一次开挖喷锚支护稳定后经过两年后处理大规模欠挖（测量误差造成）时仍有岩爆发生（爆破后岩石完整但不久就有裂缝形成、掉块），但其强度已大为减弱。在设计阶段曾预测软质岩类及断层破碎带在高地应力作用下可能发生大变形现象，但在施工中这些段落并未发生大变形现象，分析其原因一是地应力水平较勘测阶段降低，二是断层破碎带处岩层胶结紧密，强度较高，软质岩类象泥岩和砂质泥岩由于时代古老，成岩变质程度较高，岩石的物理力学性质远非一般泥质岩类可比。