隧道开挖围岩稳定性分析
隧道工程中的围岩稳定性分析
隧道工程中的围岩稳定性分析隧道工程是一项复杂而重要的工程，涉及到许多工程学科的知识。
其中一个关键的因素就是隧道围岩的稳定性。
围岩的稳定性对隧道的安全和可持续运营起着至关重要的作用。
因此，隧道工程中的围岩稳定性分析成为了工程师们研究和解决的难题。
隧道工程中的围岩稳定性分析可以分为岩石力学分析和数值模拟两个方面。
岩石力学分析是指通过实地勘探和采样，对隧道围岩的物理力学性质进行实验室测试，并通过理论计算和分析，了解围岩的强度、变形性能、破坏特性等。
这样可以为隧道设计提供关键的参数和参考依据。
进行岩石力学分析时，首先需要对围岩进行采样。
通过岩芯和地质面的观察，可以得到围岩的颜色、结构、岩石类型等基本信息。
然后，利用岩石工程力学测试，如拉伸试验、压缩试验等，确定围岩的强度和变形特性。
同时，还需要进行单轴和三轴剪切试验，以评估岩石的抗剪强度。
这些实验数据可以为后续的数值模拟提供基础。
数值模拟是利用计算机模拟隧道施工和运营过程中围岩的变形和破坏情况。
通过数值模拟，可以对围岩的稳定性进行全面准确的分析和预测。
在数值模拟中，主要采用有限元法进行计算。
首先，需要根据岩石力学分析得到的实验数据，建立围岩的材料模型和边界条件。
然后，将隧道建模，并将岩石材料模型应用于模拟中。
最后，对围岩施加负荷，通过计算机模拟围岩的变形和破坏情况。
在进行围岩稳定性分析时，需要考虑到许多因素。
其中，地下水是一个重要的因素。
地下水的存在会显著影响围岩的稳定性。
当隧道施工过程中遇到地下水时，要通过合理的抽水措施来控制地下水位，减少对围岩的影响。
此外，还要考虑到隧道周围的地质构造和应力状态等因素。
这些因素的综合分析和计算可以帮助工程师们确定围岩稳定性的状况，并制定相应的安全措施。
围岩稳定性分析的准确性对隧道工程的安全和可持续运营至关重要。
它可以帮助工程师们了解围岩的力学特性，预测围岩的变形和破坏情况，制定合理的施工方案和安全措施。
因此，在隧道工程中，围岩稳定性分析是一项必不可少的工作。
隧道工程的围岩稳定性分析
隧道工程的围岩稳定性分析隧道工程是一项复杂而重要的工程项目，其中围岩的稳定性对于隧道的安全运行至关重要。
本文将对隧道工程中的围岩稳定性进行分析，并提出相关解决方案。
一、围岩稳定性的重要性围岩是指构成隧道周围墙壁的地质层，其稳定性是保证隧道工程安全运行的关键。
围岩的稳定性受到多种因素的影响，包括岩层的物理和力学性质、水文地质条件、地应力状态等。
二、围岩稳定性分析方法为了评估围岩的稳定性，我们可以采用以下几种分析方法：1. 岩体力学参数测试：通过现场采样和实验室测试，获取围岩的力学参数，如强度、刚度等。
这些参数的准确性对于稳定性分析非常重要。
2. 采用数值模拟方法：利用有限元或离散元等数值模拟方法，对围岩进行力学分析，预测其变形和破坏情况。
这种方法可以考虑多种力学因素，并得到相对准确的结果。
3. 实地观察和监测：利用现场观察和监测手段，对隧道的变形、裂缝、水渗等现象进行观察和记录。
这些观测数据可以为围岩稳定性评估提供重要依据。
三、围岩稳定性分析的影响因素围岩稳定性受到多种因素的影响，下面列举一些常见的影响因素：1. 地质情况：包括岩性、岩层结构、断裂和节理等。
不同的地质条件会对围岩的稳定性产生不同的影响。
2. 水文地质条件：地下水位、地下水流等因素对围岩的饱水状态和应力分布有着重要的影响。
3. 地下应力状态：地应力是指地层中存在的自重应力和外界荷载所引起的应力。
合理的地应力分析对于围岩稳定性评估至关重要。
4. 施工过程：隧道的施工过程中，如钻孔、爆破、掘进等操作会对围岩稳定性产生一定的影响，需要合理考虑。
四、围岩稳定性分析解决方案在进行围岩稳定性分析时，我们可以采用以下一些解决方案：1. 合理设计支护结构：通过合理的支护结构设计，可以有效地改善围岩的稳定性。
常用的支护方法包括锚杆支护、喷射混凝土衬砌等。
2. 注浆加固：在围岩中注入硬化材料，增加其强度和刚度，提高稳定性。
注浆加固是常用的围岩稳定措施之一。
隧道围岩块体稳定性分析及支护对策
在块 体理论 的基 础 上开 发 的三 维 块体 分 析 软 件 ， 该 程 序具有 操作 简便 、 功能齐全、 互 动性 好 等 特 点 ， 目前 已 被众 多学 者接 受 和使 用 。 。Ｕ ｎ ｗ ｅ ｄ ｇ ｅ程 序研 究 的块
体 由 ３组 结 构 面 和 隧 道 轮 廓 面 （ 临空面 ） 切割而成 。
岩体 作 为 一 种 非 均 质 介 质 ， 其 间夹 杂 着 断 层 、 节 理、 破 碎带 、 软 弱夹 层 等结 构 面 ， 这 些 结 构 面将 岩体 切 割成 形状 各异 、 大 小 不 均 的块 体 。 隧道 开 挖 打 破 了块
体 在 自然 状 态 下 的 稳 定 平 衡 ， 进 而 引 起 隧 道 围 岩 的
１ 块 体 理 论 及 Ｕｎ ｗ ｅ ｄ ｇ ｅ程 序
１ ． １ 块 体 理 论 块 体 理 论 目前 已 广 泛 应 用 于 隧 道 、 地下 空间 、 边 坡
等 岩土工 程 中 。块 体 理 论认 为 ， 岩体 由被 结 构 面 切割
该程 序假 定结构 面 为平 面 且 可 贯 穿 整个 研 究 岩 体 ； 只
众 多学者 研究 并发 展 了块体 理 论 ， 并 将 其 应 用 于工 程
实践 一 。 本文 对 块 体 理 论 和 Ｕ ｎ ｗ ｅ ｄ ｇ ｅ程 序 的原 理 作 简 要 介绍 ， 并将 其应 用 于莲 花 山 ２号 隧道 围岩 稳 定 性分 析
关 键块 体产 生移 动后 ， 可能 导致 其余块 体 的松 动 ，
６ ３
１ ） 重 力 Ｗ
滑 动 方 向 为
摘 要 隧道 围岩 中的节 理和 断层将 岩体 切割 成块 体 ， 人 工 开挖打 破 了块 体 的 自然 平衡 状 态 。这 些 不
隧道施工设计中的围岩稳定性分析方法研究
智能化和自动化技术的应用
利用人工智能和大数据技术进行围岩稳定性预测 开发自动化监测和预警系统，提高施工安全性 利用机器人和自动化设备进行隧道施工，提高效率和质量 利用虚拟现实和增强现实技术进行施工模拟和培训，提高施工质量和效率
跨学科融合和交叉创新
围岩稳定性分析的未来发展趋势将更加注重跨学科融合和交叉创新 跨学科融合可以带来新的思路和方法，提高围岩稳定性分析的准确性和可靠性 交叉创新可以促进不同学科之间的交流和合作，推动围岩稳定性分析技术的进步和发展 跨学科融合和交叉创新将为围岩稳定性分析的未来发展提供新的机遇和挑战
实践应用中常见的围岩稳 定性问题及解决方法
围岩稳定性分稳定性分析 的准确性和可靠性
围岩稳定性分析 的未来发展
分析方法的改进和创新
引入新的数据分析技术，如机器学习、深度学习等 改进现有分析方法，提高计算效率和准确性 结合工程实践，开发新的围岩稳定性分析方法 加强与其他领域的交叉学科研究，如地质力学、岩体力学等
经验公式法
原理：根据大量实测数据和经 验总结出的公式
适用范围：适用于各种地质条 件和围岩类型
优点：简单易用，结果可靠
缺点：需要大量的实测数据和 经验积累
围岩稳定性分析 的流程
收集资料和现场勘查
收集地质资料：包括地形、地质构造、岩性、地下水等 收集施工资料：包括施工方法、施工进度、施工质量等 现场勘查：实地考察隧道施工现场，了解围岩实际情况 收集监测数据：通过监测仪器收集围岩变形、应力等数据
隧道施工过程中的 围岩稳定性分析： 实时监测围岩稳定 性，及时调整施工 方案和施工方法， 确保隧道施工的安 全和质量。
隧道施工后的围 岩稳定性分析： 评估隧道施工对 围岩稳定性的影 响，为后续运营 和维护提供依据。
隧道围岩稳定性评估方法总结
隧道围岩稳定性评估方法总结隧道是一种重要的交通工程，其可靠的围岩稳定性对于保证交通安全至关重要。
因此，对隧道围岩稳定性的评估方法进行总结和探讨，对于工程建设具有重要的意义。
首先，对于隧道围岩稳定性的评估，通常采用定性和定量的方法相结合。
定性评估方法主要通过观察围岩的岩性、构造、断裂等特征，综合判断围岩的稳定性状况。
定量评估方法则通过采集地质勘探、测量数据，结合计算模型和数值分析方法，进行隧道围岩的力学参数评估。
一种常用的定量评估方法是利用岩石力学参数的试验和测定结果，结合合理的力学模型，进行隧道围岩的稳定性分析。
在进行力学参数测定时，可以采用室内试验和原位试验两种方式。
室内试验主要通过对采集到的岩石样品进行试验，包括抗压强度试验、抗折强度试验、剪切强度试验等，从而获得岩石的力学参数。
原位试验则是在实际的工程现场进行，主要包括钻孔取样、切割试块、岩石钢索张力测量等方法，以获取更真实的围岩力学参数。
通过测定获得的力学参数，再结合适当的数值模型，可以进行隧道围岩稳定性的数值分析和仿真模拟，评估围岩的稳定性并预测可能产生的变形和破坏。
另一种常用的定量评估方法是基于地质信息和监测数据进行隧道围岩稳定性评估。
这一方法主要根据地质调查、地质剖面和地质构造等信息，结合隧道设计参数和现场监测数据，进行变形和破坏预测。
通过监测数据的分析与解读，可以了解隧道围岩的变形、位移、裂缝等情况，进一步评估围岩的稳定性。
同时，还可以根据监测数据的变化趋势，对围岩的稳定情况进行长期动态评估，为后续维护和管理提供科学依据。
隧道围岩稳定性评估方法还可以借鉴其他领域的研究成果。
例如，在岩石力学领域，研究人员通过综合实验和数值模拟，提出了一系列对围岩稳定性影响因素的评估指标和分析方法，如岩石强度指标、应力-应变特性指标等。
这些指标和方法可以应用于隧道围岩稳定性的评估中，为工程设计和施工提供更科学的依据。
此外，还可以借鉴土力学、地震工程等相关领域的研究成果，综合运用多学科的理论和方法，从不同角度对隧道围岩的稳定性进行评估和预测。
隧道围岩的稳定性分析与评价
隧道围岩的稳定性分析与评价隧道是现代交通建设中不可或缺的一部分，而隧道的稳定性对于交通运输的安全性和效率起着至关重要的作用。
因此，对隧道围岩的稳定性进行分析与评价显得至关重要。
本文将从不同的角度对隧道围岩的稳定性进行探讨。
首先，我们需要了解隧道围岩的特点。
隧道围岩是指隧道开挖时所遇到的周围岩石或土层，其特点主要包括力学性质和岩层结构。
力学性质包括岩石的强度、变形特性和破坏模式，而岩层结构则主要涉及岩层的纵向和横向切割裂缝、节理等。
了解这些特点可以为后续的稳定性分析提供基础。
其次，隧道围岩的稳定性分析可采用多种方法。
其中一种常用的方法是数值模拟，通过使用计算机程序模拟隧道开挖过程中的围岩响应，进而评估其稳定性。
这种方法可以考虑多种因素，如地下水位、地应力分布、围岩强度等，从而较为准确地预测隧道的稳定性。
另外，实验模型也是评价隧道围岩稳定性的重要手段。
通过在实验室中制作隧道围岩模型，并施加不同的荷载，可以观察和测量模型的变形和破坏情况，从而获得对真实工程的参考和指导。
接下来，我们需要关注隧道围岩稳定性评价的指标。
常用的评价指标包括围岩的变形和破坏程度、岩体的开挖后裂隙扩展情况以及周围环境对隧道围岩稳定性的影响等。
这些指标可以通过观测和记录岩体的位移、应力、应变、岩石裂隙的发育情况以及地下水位的变化等来评价。
此外，也可以通过进行各种力学实验获得更准确的参数值，从而提高评价的可靠性和准确性。
最后，我们需要考虑隧道围岩的稳定性评价的应用。
首先，对于已经建成的隧道，在设备和材料条件允许的情况下，可以通过监测围岩的稳定性指标，及时发现问题并采取措施进行修复和加固，以确保隧道的安全使用。
其次，对于正在建设中的隧道，稳定性评价可以帮助设计者选择合适的支护措施和参数，并为施工过程中的安全措施提供依据。
最后，对于规划中的隧道项目，稳定性评价可以帮助决策者选择合适的线路，避免潜在的围岩稳定性问题。
综上所述，隧道围岩的稳定性分析与评价对于交通运输的安全和效率至关重要。
隧道工程围岩稳定性评估
隧道工程围岩稳定性评估隧道工程是一种常见的地下工程形式，为确保工程的安全性和可靠性，围岩稳定性评估具有重要意义。
本文将介绍隧道工程围岩稳定性评估的一般原则、方法和应用。
一、围岩稳定性评估的原则围岩稳定性评估是指对围岩的力学性质和围岩与工程结构之间相互作用的研究，目的是评估围岩对隧道工程的稳定性产生的影响。
在进行围岩稳定性评估时，需要遵循以下原则：1. 目标明确：明确评估的目标和内容，确定评估的指标和标准。
2. 综合分析：结合实地调查、室内试验和数值模拟等多种手段，综合分析围岩的地质结构、物理性质和力学特性。
3. 系统评估：从整体到局部，逐个评估各个部分的稳定性，形成全面的评估结果。
4. 安全可靠：评估结果应该能够反映工程的实际情况，提出合理的建议和防治措施，确保工程的安全可靠。
二、围岩稳定性评估的方法围岩稳定性评估的方法多样，一般包括以下几个方面：1. 地质调查：通过对工程区域进行地质调查，了解围岩的地质构造、岩性特征、断裂带等情况，为后续的评估提供基础数据。
2. 室内试验：通过对采集的围岩样品进行室内试验，包括抗压强度试验、抗剪强度试验、抗拉强度试验等，获取围岩的力学性质参数。
3. 数值模拟：运用数值模拟软件对隧道的围岩进行三维建模，并采用合适的本构模型和力学参数，模拟围岩的受力和变形情况。
4. 监测和反馈：在施工过程中，通过实时监测围岩的变形和应力状态，及时调整工程措施，以确保围岩的稳定性。
三、围岩稳定性评估的应用围岩稳定性评估在隧道工程中具有广泛的应用，可以被用于以下几个方面：1. 隧道设计：通过围岩稳定性评估的结果，确定隧道的合理断面、支护结构和防治措施，为隧道的设计提供科学依据。
2. 施工控制：在施工阶段，通过监测和评估围岩的稳定性，及时调整施工方案，确保施工的安全和顺利进行。
3. 运维管理：在隧道投入使用后，通过定期监测和评估围岩的稳定性，及时采取维护和修复措施，确保隧道的长期运营安全。
岩体隧道开挖过程中围岩稳定性的数值分析
２． 数值 模型 的建 立 １ 在 建 立 模 型 时 我 们 对 隧 道 进 行 了 有 效 的 简 化 ， 计 算 时 只计 算 一 半 隧 道 即 可 。 在 所 以 模型 尺 寸 为 ： ５ ×４ ｍ × ２ ５ 模 型 共 ５ｍ ０ ４ ． ｍ， 划 分 了４ ０ ０ ４ ０ 个单 元 、 ７ ３ 个 节 点 。如 图 １ ４２ ７ （ ） ２ ２ 边界 条件 ． 在给 定边界条件时 ， 型的前边界 、 模 后 边 界、 边 界与下边界都采用滑动 支座 ， 左 而 上 边 界 与 右 边 界 施 加 均 布 应 力 。 如 图 ２ （ ） ２． 本构 模 型 及 其参 数 的选 取 ３ 数 值 模 拟 的 过 程 中 采 用 空 模 型 和 摩 尔 一库 伦 模 型 两 种 计 算 模 型 。 层 共 分 三 地 层 ， 道在泥岩层 与砂岩层中通过 。 隧 由于 地 表 杂 填 土 转 化 为 模 型 的 上 边 界 应 力 ， 以 所 只 给 出 密 度 参数 （ 数 见 表 １ 。 参 ） ２工程背 景 ２ ４关 键点 位 置 ． 重 庆 至 长 沙 公 路 水 江 至 界 石 段 南 湖 隧 为 了监 测 在 隧 道 开 挖 时 围 岩 的 位 移 和 我 道 进 洞 口位 于 重 庆 市 巴 南 区 中 部 的 南 彭 应 力 状 态 ， 们 在 隧 道 的 整 个 断 面 上 选 取 镇 新 铺 子 五 社 ， 近 现 南 彭 至 石 岗 二 级 公 了 四 个 关 键 点 ， 别 为 拱 顶 、 肩 、 脚 、 靠 分 拱 拱 拱 路 内 侧 ， 洞 口位 于 南 彭 镇 鸳 鸯 六 社 。 出 隧 底 。 道 上 下行 分 离 设 置 ， 线 长 １ ０ ｍ ， 线 长 左 ２８ 右 在 隧 道 的 开 挖 过 程 中 ， 取 模 型 中的 选 ｌ ６ ， 长隧道 。 ２１ ｍ 属 开 挖 方 向 １ ｍ 、 ４ 、 ｍ 、 ２ 、 ６ 、 ０ 、 Ｏ １ｍ ｌ ８ ２ｍ ２ ｍ ３ｍ ４ ３ ｍｌ 个 监 由于 实 际 的 开 挖 过 程 很 复 杂 ， 了 将 ３ ｍ、 ８ ｋ 断 面 进 行 位 移 监 测 ， 测 拱 为 问题 简化 ， 且 使 研 究 具 有 针 对 性 ， 并 我们 拟 顶 和 拱 底 的 竖 直 方 向位 移 以 及 拱 肩和 拱 脚 定一 个模拟 的施工过程 ： 的 水平 方 向 位移 。 取 隧 道 方 向 的２ ｍ这个 选 ５ （ ） 模 型 最前 端 临 空 面 开 始 开 挖 上 台 断 面 ， 最 大 主 应 力 、 小 主 应 力 、 直 方 １从 对 最 竖 阶， 开挖 出 一 个 长 ｉ ｍ的 工 作面 。 Ｏ 向 应 力 和 水 平 方 向应 力 进 行 监 测 。 （ ） 后 在 上 台 阶 开 挖 ４ ， 下 台 阶 也 ２然 ｍ 在 这 样 每 开 挖 一 步 ， 会 有 位 移 监 测 面 都 开 挖 ４ 即 上 下 台 阶 的 进 尺 都 为 ４ ， 上 的 出现 ， 助 于 记 录 开 挖 过 程 中 位 移 的 变 ｍ（ ｍ 且 有 下 台 阶 相 距 １ ｍ） Ｏ 。 化 趋 势 。 力 监 测 是 为 了 查 看 围 岩 应 力 在 应 （ ） 下 台 阶 分 别开 挖 ４ 为 一 步 ， 模 开 挖 过 程 中 的 卸 荷 过 程 ， 监 测 一 个 断 面 ３上 ｍ 在 只 即可 。 拟 的 过 程 中共 开 挖 ７ 。 步 般 来 讲 ， 埋 隧 道 中 天 然 岩 体 的 岩 深 性 大 多较 好 ， 以 研 究 在 无 支 护 的 情 况 下 可 岩 体 围岩 稳 定 性 问题 。 道开 挖后 ， 隧 由于 临 空 面 的 形 成 ， 岩 会 向 洞 室 内 产 生 收 敛 位 围 移 。 围岩 强 度 高 ， 体 性 好 ， 体 的 变 形 若 整 岩 达 到 一 定 程 度 后 就 会 自行 停 止 ， 明 围 岩 说 是 稳 定 的 。 围 岩 不 能 自行 稳 定 ， 要 添 加 若 则 支 护 ， 有 无 支 护 对 隧 道 整 体 的 应 力 分 布 但 并 不 会 产 生 较 大影 响 。 在 开 挖 过 程 中 ， 即 无 论 对 围 岩 是 否 进 行 支 护 ， 坏 趋 势 基 本 一 破 致 。 以 研 究 未 支 护 的 围 岩 状 态 是 非 常 有 所 意 义 的 ， 可 以 为 相 类 似 的 工 程 提 供 支 护 它 的依据 。
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隧道开挖围岩稳定性分析
发表时间：2020-04-03T01:52:44.878Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年24期作者：马智勇[导读] 我国西部地区地质条件复杂，存在岩溶、高地应力等复杂地质体。
隧道穿越这些复杂地质构造时，会产生严重的变形破坏。
中铁二十局集团有限公司
摘要：我国西部地区地质条件复杂，存在岩溶、高地应力等复杂地质体。
隧道穿越这些复杂地质构造时，会产生严重的变形破坏。
如果处理不当，可能造成重大事故，造成人员和财产损失。
在开挖过程中，不同的开挖方法对隧道围岩的影响也会不同，导致隧道围岩应力重分布的差异很大。
围岩应力应变随开挖断面的变化而变化。
目前，对围岩稳定性的判断方法主要有理论分析、工程类比和数值分析，其中数值分析法是最适合分析隧道施工的方法。
关键词：隧道开挖；围岩；稳定性
1地形地貌
隧道高程93.05m～640.1m，相对高差547.05m，地层岩性主要为中侏罗统自流井组（J2Z）和沙溪庙组、下侏罗统和上三叠统香溪组（t3-j1x）。
岩性为砂岩、泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，含薄层炭质页岩、炭质泥岩。
2软弱岩群稳定性
2.1软岩地层工程地质特征
单轴抗压强度小于30MPa的岩层称为软岩。
软岩地层具有强度低、孔隙率低、胶结程度高、受构造面切割和风化影响大等特点。
在隧道围岩压力的作用下，工程岩体具有明显的变形。
软岩隧道围岩具有强度低、结构软弱、易吸水膨胀等特点，隧道围岩变形较大。
2.2软岩地层围岩变形分析
对于围岩是否会发生较大变形及变形量，支护压力和地应力作用下隧道围岩相对变形及掌子面变形预测公式如下：式中:εt一一隧道径向相对变形，指径向挤压变形量和隧道半径或者跨度之比;
εf一一隧道掌子面相对变形，指掌子面挤压变形量和隧道半径或者跨度之比;
σcm一一岩体单轴抗压强度;
σci一一岩石单轴抗压强度;
Pi一一支护压力;
Po一一隧道中的原岩应力，取3σ1–σ3，即σmax。
3坚硬岩组围岩稳定性分析
根据切向应力准则，将围岩的切向应力(σo)与岩石的抗压强度(σc)之比作为判断有无岩爆及发生岩爆等级划分原则，结果表明:
σo/σc<0.30一一一一一一一一一一一无岩爆
σo/σc介于0.30～50一一一一一一一轻微岩爆
σo/σc介于0.50～0.70一一一一一一中等岩爆
σo/σc>0.70一一一一一一一一一一一强烈岩爆
由于地下洞室的开挖，原地应力状态将受到一定程度的扰动，在洞壁及其一定深度范围形成应力的二次分布和应力集中。
应力集中的结果，使得洞壁附近的切向应力有可能超过其临界值，从而产生岩爆。
为了计算围岩的切向应力(σ0)，首先需要作一定假设，将隧道的横截面抽象为受两向正应力作用的平面应变模型。
两向正应力其中之一为上覆岩石自重作用引起的垂向应力(Sv);其二维水平向正应力(σn)，它是根据实测的原地应力状态(SH、Sh以及SH的方向)利用线弹性理论公式计算得出，其计算公式如下:
式中：σn一一是作用于隧洞横截面方向的水平正应力；
SH、Sh一一分别为原地水平最大、最小主应力时丑0隧洞轴线法方向与水平最大主应力方向的夹角。
利用公式（5）计算隧洞洞壁处的最大切向应力σ0，最后根据己有的岩石抗压强度值(σc)计算出σ0/σc，据此对该处的岩爆危险性做出初步的分析和判断。
针对本组钻孔，进行隧道开挖围岩稳定性分析时，相关计算参数的取值如下:
3.1地应力数值
最大(SH)、最小(Sh)水平主应力值，取组钻孔在测试深度范围内实测水平主应力均值，而垂向应力(Sv)值按照上覆岩层的重度计算，如上所述，本次分析中上覆岩石平均密度取2.65g/cm3。
3.2地应力方向
取钻孔在测试深度范围内实测最大水平主压应力方向的测量结果，最大水平主应力方向平均值取为N470W。
3.3隧道埋深与轴线方位
隧道测量区垂直埋深为470m，隧道轴线方位NWW，取为N71W;隧道横断面形状为直5m圆形条件进行分析。
3.4岩石力学参数
根据钻孔岩芯情况，发现隧道围岩埋深以玄武岩为主，属中硬岩。
地应力测量时，由于钻芯岩石物理力学性能试验处于取样阶段，因此所选岩石的单轴抗压强度分别为3045mpa、4565mpa、65-110mpa、>110mpa。
根据工程地质勘察资料，根据地应力资料和岩石单轴抗压强度计算，找出相应的区间，验证岩爆发生的可能性和严重性。
根据上述参数，采用公式-2和公式-3分析了隧道开挖条件下岩爆的可能性。
由式3可以看出，根据隧道的总体走向，通过计算可以得到隧道埋深σO/σC的范围，从地应力的角度看，隧道围岩的单轴抗压强度在30-45mpa之间，存在应力场背景隧道开挖过程中的岩爆，隧道开挖过程中存在强烈岩爆的可能性：（1）单轴抗压强度强度在45-65mpa之间，开挖过程中岩爆的可能性中等。
（2）当单轴抗压强度在65-110mpa之间时，开挖过程中发生岩爆的可能性很小。
（3）当单轴抗压强度大于110MPa时，开挖过程中发生岩爆的概率很小。
4隧道开挖支护的安全技术措施
3.1隧道开挖的安全技术措施
为保证隧道开挖的安全和秩序，应采取以下技术措施：（1）严格执行交接班制度，交接班人员向接班人员详细说明本班施工及安全情况，并做好记录。
安全管理人员应经常检查换班情况。
（2）隧道施工现场作业人员必须佩戴齐全的安全防护用品，按照技术规范的要求进行施工，杜绝违章作业。
在施工过程中，操作人员之间应保持一定的安全操作距离。
（3）施工前应检查工作面是否安全，支管是否牢固，拱顶是否稳定。
检查中发现结构松动或裂缝时，必须及时采取有力的支护措施。
操作人员在进行渣土桩施工时，必须保证渣土桩的稳定性，避免塌方事故的发生。
（4）在不良地质条件下施工时，应采取弱爆破、强支护、早衬砌等施工措施，避免隧道危险。
遇有险情，应立即停止施工，并向有关部门报告险情，及时疏散危险区域及周边地区的施工人员。
（5）使用气钻前，应检查气钻本体、弹簧、螺栓、钻杆、支架等是否有异常现象，并检查管接头是否漏气，以免气钻作业中发生故障。
如有卡钻问题，用板钳拔出钻杆。
（6）爆破施工中要做好技术交底，树立安全第一的思想。
盲目缩短工期，风险隐患不容忽视。
爆破过程中，应将所有人员疏散至距爆破点不小于400米的安全区域，避免爆破产生飞石和有害气体威胁作业人员的人身安全。
3.2隧道支护安全技术措施
在隧道支护施工中，为避免安全事故的发生，可采取以下技术措施：（1）隧道支护施工前进行施工技术交底。
在施工过程中，应定期检查各部位的支护情况，特别是在不良地质条件地段，必须派专人负责日常支护巡查。
如果在检查过程中发现支架损坏，则必须进行修理。
支架损坏严重时，应先疏散作业人员，然后采取支护加固措施。
（2）洞门与水平导板连接处，必须采取支护措施，保证支护质量满足设计要求。
（3）施工过程中，若发现喷锚段出现锚杆破坏、围岩变形等问题，必须对该段采取加固措施。
如果围岩变形不超过设计允许值，则增加长度大于原锚杆长度1.5倍的新锚杆即可。
超过设计允许值时，采用钢拱架和新锚杆加固。
（4）隧道支护出现位移超过设计允许值、喷层裂缝、地表裂缝等险情时，应及时疏散作业人员，并向主管部门报告险情，采取有效措施消除险情后，方可恢复施工。
结论
综上所述,在隧道工程建设的过程中,受到地质条件的影响,常常会在开挖时遇到软弱围岩,由于此类围岩的结构稳定性较差,若是以常规的方法进行开挖可能会导致围岩变形,并且还有可能引起坍塌,由此会对隧道的施工安全、进度造成影响。
对此应当结合软弱围岩的性质,岩变我变,采取合理可行的开挖支护措施,从而确保隧道施工安全、有序进行。
参考文献
[1]赵如愿.浅析复杂地形条件下高速公路双线隧道施工技术[J].民营科技, 2018(12):152-154.
[2]张高鹏.探究高压旋喷注浆技术在富水砂层隧道中的应用[J].山西建筑, 2019(12):168-169.。