地下工程施工中岩爆发生的判据及防治方法
隧道施工中的岩爆与地震灾害防控技术
隧道施工中的岩爆与地震灾害防控技术引言：随着城市化进程的加速，隧道工程在城市交通建设中扮演着至关重要的角色。
然而，隧道施工中常常会遭遇到岩爆与地震这两类灾害，给工程施工和施工人员的安全带来严峻的挑战。
因此，如何有效地预防和控制这些灾害，成为了隧道工程建设中亟待解决的问题。
本文将就隧道施工中的岩爆与地震灾害防控技术进行探讨。
一、岩爆灾害的发生机理岩爆是指在岩石开挖或加载受力过程中，岩体内部的压力超过了其极限承载力，导致岩石突然破裂并释放能量的现象。
岩爆灾害常常发生在岩石质量较差、构造活跃的地区，特别是在高压水源附近。
岩体的应力集中、物理力学性质差异等因素都会成为岩爆发生的催化剂。
此外，隧道工程施工中的震动和冲击也可能导致岩爆的发生。
二、岩爆灾害的预防与控制技术为了预防和控制岩爆灾害的发生，隧道工程中可以采用多种技术手段。
首先是合理的隧道设计。
隧道设计应该充分考虑地质条件、岩体力学性质等因素，对高风险区域进行合理的定位和设计，减少岩爆的潜在风险。
其次是采用先进的检测技术。
通过在施工现场进行岩体光弹性监测、应力监测等手段，及时了解岩体的力学状态，可以提前预警和控制岩爆的发生。
此外，在施工中采取安全措施也是关键。
例如，使用喷射混凝土和锚杆支护等的加固方式，增强隧道的稳定性和抵抗岩爆的能力。
三、地震灾害的发生机理地震是地球地壳发生快速释放能量的自然现象，其能够引起严重的破坏和损失。
在隧道施工中，地震灾害也是一个必须要面临的挑战。
地震灾害的发生机理与岩爆类似，均与地质构造和应力状态有关。
当地质构造发生变动时，形成断裂带，地震会在断裂带上由一个地点传播到另一个地点，并以波动的形式向外传播。
四、地震灾害的预防与控制技术为了预防和控制地震灾害对隧道施工的影响，科学的设计和施工是非常重要的。
首先是选址与设计。
在选址过程中，应避免选择地震活跃区域或构造复杂的地质条件。
在设计过程中，要考虑地震荷载的影响，并采取相应的抗震设计措施，如增加隧道的抗震能力和合理布置支护结构。
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。
岩爆的防治措施
岩爆的防治措施1. 引言岩爆是一种在地下工程施工过程中常见的地质灾害，其危害性非常大。
岩爆不仅会对工程造成严重破坏，还会对施工人员的生命安全构成威胁。
因此，采取有效的防治措施对于避免岩爆事故的发生至关重要。
本文将介绍几种常见的岩爆防治措施，以期为相关从业人员提供一些指导。
2. 岩爆的原因分析岩爆是由于地下岩体中的应力破坏引起的，通常是因为以下原因导致： - 地下岩体突破了其自身的强度极限； - 岩体中存在应力聚集的区域，导致应力差异过大；- 岩体中存在结构面、节理面等弱面，导致岩体易于破裂； - 岩体受到了地下水的侵蚀和压力的作用。
3. 岩爆防治措施3.1 预处理措施在地下工程施工前，可以采取一些预处理措施来减少岩爆的发生概率。
主要包括： - 对岩体进行详细的地质调查和钻探勘察，了解岩体的性质、结构和应力状况，以便采取有针对性的防治措施； - 对可能存在岩爆危险的地段进行实测应力和压力监测，及时掌握岩体的变化情况； - 对有裂隙和弱面的岩体，可以进行钻孔注浆、喷浆固结等加固措施，以增强岩体的稳定性。
3.2 预防措施在地下工程施工过程中，可以采取一些预防措施来降低岩爆的发生概率。
主要包括： - 控制挖掘的进度和规模，避免一次性挖掘过大面积，以减少岩体的失稳概率； - 采用合理的支护措施，如钢支撑、锚杆支护、喷射混凝土衬砌等，加固岩体，提高其稳定性； - 当发现岩体出现塌方迹象时，立即停止施工，进行紧急处理； -加强安全管理，确保施工人员遵守安全规范，佩戴个人防护装备，提高安全意识。
3.3 应急处理措施当发生岩爆事故时，需要采取一些应急处理措施，以最大程度地减少事故损失。
主要包括： - 立即通知相关部门和人员，启动事故应急预案，组织人员进行事故救援； - 疏散施工人员，确保他们的生命安全； - 采取措施控制事故扩大范围，如封堵破裂裂隙、切断供电、断开燃气等； - 进行紧急支护和修复工作，保护事故现场的施工设备和周边建筑； - 对事故原因进行调查和分析，总结教训，完善防治措施。
岩爆的预防及处理
岩爆的预防及处理岩爆（rockburst）是岩石工程中常见的一种灾害，指在开采过程中岩石突然破裂、碎裂、甚至爆炸的现象。
岩爆既威胁着矿工的生命安全，也对矿山设备和工程结构造成严重的损坏。
为了预防和处理岩爆，需要采取一系列措施，本文将从目前的研究成果和实际应用出发，从预防、诊断到处理进行分析和论述。
一、岩爆的预防1. 了解岩石状况岩石的力学性质和变形特征是岩爆的直接因素，此外还受到地质构造、地应力、介质性质等多种因素的影响。
通过对矿山的地质、地球物理、地应力、地震活动等数据的调查和分析，可以给出矿山岩石的性质及变形响应规律，进而预测和评估矿山出现岩爆的可能性。
2. 选择合适的开采工艺开采工艺的选择直接影响开采面的形成和稳定性。
传统的采矿技术一般采用爆破矿石的方法，这种方法会导致岩层破碎、应力集中，从而对矿山产生威胁。
现代开采技术中提倡非爆破技术，如钻孔拱形控制、梁片法、裂缝注浆等技术，能够保持岩体的完整性，使地质应力不易集中，降低岩爆的发生概率。
3. 建立预警监测系统组建岩爆预警监测系统有助于及早了解岩爆危险程度，防范和减轻岩爆事故的损失。
监测系统应包括固定监测点和移动监测仪器，如震动仪、位移仪、应变计、温度计等，采取实时监测、在线数据处理并及时报警和预测预警方式。
这样可以使采矿员及时采取相应措施，降低岩爆事故的风险。
二、岩爆的诊断1. 进行边坡观察边坡岩体坍落常常是岩爆的开始，早期通过观察岩体表面变形和颜色的变化，发现陡峭的岩壁和混沌不清的草地、烟雾等特征，能够提早发现岩爆的可能性，进行防范和治理措施。
2. 实施地震勘测地震勘测是一种较为常见的岩爆诊断方法，可以通过岩层测震、岩石波速测试等手段，对矿山的地震活动情况进行评估和判断，并根据实时数据调整矿场挖掘方案。
3. 进行地应力测试地应力测量能够测定矿山中的地应力分布特征，为评估矿山开采面和仓面稳定性提供数据支持，提供决策依据，对预防岩爆、保障矿工生命和财产安全具有重要作用。
岩爆防范措施
岩爆防范措施岩爆高发一般在距离掌子面2～50m，强度随着时间的推移而减弱，一般3～4d。
一、岩爆特征：1、围岩条件：整体或块状结构，围岩稳定、坚硬、干燥、裂隙不发育，一般围II类以上围岩。
2、破坏方式：主要为层状/片状剥落和弯状爆裂。
片状剥落岩石呈薄片或板状，单层厚度0.5～10cm，破裂面大多平直，局部有花纹；弯状爆裂岩坑上部发生张性破裂，形成粗糙的破坏面，下部发生剪切滑移，形成平行条文状破裂面。
3、强烈岩爆的破坏方式主要为弯曲折断和楔状爆裂，弯曲折断在临空面中部发生折断，破裂面中间较平直，在边缘部位呈参差阶梯状。
4、破裂面一般是粗糙的，阶梯状的。
5、运动特征：以松脱、剥落，少量弹射；6、岩爆以轻微（I级）和中等（II级）为主。
7、时空规律：多发生在距掌子面6～12m的范围内，掌子面开挖后的5～20小时。
8、活动时期：活跃期：开挖后5～20小时内；持续期：发生过岩爆的地方，数月或数天后在外在扰动下，可再次发生岩爆。
二、岩爆预测方法：1、地质分析与预测：围岩强度应力比2、仪器法：微震监测法、声发射法3、围岩性质预测法：岩石新鲜、干燥、脆硬，抗压强度大、断层带附近完整岩体4、复杂地质构造：如褶皱、岩脉、断层及岩层的突变等5、钻孔时的卡钻爆裂声6、岩爆部位以拱肩或腰部为多。
三、常用防治措施及原理：岩爆的诱发因素：1、重分布后的应力量级；2、开挖对围岩的扰动岩爆控制方法可分为“以防为主”和“以治为主”：“以防为主”——改善围岩受力状态和物理力学性质具体措施：开挖过程中短进尺2～2.5m，全断面，减少药量和爆破频率；开挖后围岩高压喷水及深部注水）——应力解除具体措施：超前孔解除法和已开挖围岩的纵向切槽法。
——调整作业，待避政策“以治为主”——加固措施，喷、锚、隔栅、钢架。
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 岩爆烈度划分标准四、岩爆地段防治、支护措施（1）防治措施①超前钻孔、灌注高压水。
@2008-岩爆及其判据和防治
第27卷 第10期岩石力学与工程学报 V ol.27 No.102008年10月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Oct .，2008收稿日期：2008–06–10；修回日期：2008–07–15作者简介：张镜剑(1931–)，男，1956年毕业于清华大学水利水电工程系水工结构研究生班，现任教授，主要从事水工结构和岩土工程方面的教学与研究工作。
E-mail ：zhang_jing_jian@岩爆及其判据和防治张镜剑1，傅冰骏2(1. 华北水利水电学院 水利工程系，河南 郑州 450011；2. 中国科学院 地质与地球物理研究所，北京 100029)摘要：岩爆研究可以追溯到18世纪上半叶。
迄今为止，虽然诸多科研成果已经问世，但岩爆仍然是一个世界性难题。
作为一般性的论述，首先提供一些背景材料，涉及到国内外一些工程实例、研究方法等。
然后，叙述国际范围内常用的一些岩爆判据和岩爆分级方法；论述岩爆的预测和预报；对岩爆防治，包括应力解除钻孔、注水湿化和锚固等方法进行综述。
最后，对锦屏二级水电站辅助洞发生的岩爆实例进行重点介绍，并在综合已有资料的基础上对岩爆判据、分级及防治等提出意见和建议。
关键词：爆炸力学；岩爆判据；岩爆分级；岩爆防治中图分类号：O 38；TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2008)10–2034–09ROCKBURST AND ITS CRITERIA AND CONTROLZHANG Jingjian 1，FU Bingjun 2(1. Department of Water Conservancy Engineering ，North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power ，Zhengzhou ，Henan 450011，China ；2. Institute of Geology and Geophysics ，Chinese Academy of Sciences ，Beijing 100029，China )Abstract ：The research on rockburst could be traced back to the first half of the 18th century. Since then ，although a great deal of scientific achievements have been published ，this topic is still an outstanding problem worldwide so far. As an overall review ，this paper presents first some background information relating case histories ，research methodologies etc. at home and abroad. And then ，the criteria and classification of rockburst commonly used at home and abroad are described. The forecast and prediction of rockburst phenomena are discussed too. After that ，the rockburst control ，including stress relief drilling ，water injecting ，anchoring etc. are overviewed. Finally ，a key case history related to the rockburst phenomena occurring in the auxiliary adit of the Jinping II Hydropower Station is described emphatically. On the basis of analyzing the previous information ，some practical methods for classification ，prevention and mitigation of rockburst are proposed.Key words ：explosion mechanics ；rockburst criteria ；classification of rockburst ；rockburst control1 引 言在深埋、硬脆性围岩的地下洞室或隧洞(隧道)中，有可能产生岩爆这样一种特殊的岩石力学现象。
浅析引起岩爆的若干因素及岩爆的防治措施
浅析引起岩爆的若干因素及岩爆的防治措施
浅析引起岩爆的若干因素及岩爆的防治措施
岩爆是围岩在高地应力场条件下所产生的岩片(块)飞射抛散,以及洞壁片状剥落等动力破坏现象.岩爆是地下工程施工的一大地质灾害,由于它的破坏性很大,常常给施工安全、岩体及建筑物的稳定性带来很多的问题,甚至会造成重大工程事故.目前,地下工程岩爆问题引起了国内外的普遍关注.本文主要论述了岩爆发生的若干影响因素及防治岩爆的一些具体措施.
作者：李田田王志坚肖占作者单位：中国矿业大学建筑工程学院,江苏,徐州,221008 刊名：中国西部科技英文刊名：SCIENCE AND TECHNOLOGY OF WEST CHINA 年，卷(期)：2009 8(17) 分类号：P9 关键词：岩爆影响因素防治措施。
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地下洞室施工中岩爆的预测及防治方法（锦屏建设管理局工程一部周洪波）【题记】锦屏工程中有大量的地下工程，包括公路隧道、辅助洞、一二级地下厂房、二级引水隧洞等，岩爆是地下洞室开挖施工过程中应特别注意的问题。
本文总结了岩爆的特征、类型及分级，对引发岩爆的因素进行分析和归纳，并总结了岩爆可能发生的判据，由此可对岩爆的发生进行预测；通过对岩爆发生因素的分析及判据的总结，本文还总结了一些岩爆的防治措施，可在地下洞室施工中借鉴和应用。
岩爆是一种极为复杂的动力失稳现象，迄今为止，人们对其形成机理还无统一认识。
一般认为，岩爆是高地应力条件下地下洞室开挖过程中，因开挖卸荷引起洞室周边围岩产生应力分异作用，储存于硬脆性围岩中的弹性应变能突然释放且产生爆裂脱落、剥离、弹射甚至抛掷性等破坏现象的一种常见动力失稳施工地质灾害。
它直接威胁施工人员、设备的安全，影响工程进度，已成为世界性的地下工程难题之一。
为此，对在地下洞室开挖过程中是否发生岩爆和可能在哪些部位发生岩爆作出预测和判断，并制定必要的防治措施，以维持围岩稳定和施工安全十分重要。
一、岩爆的特征、类型及分级岩爆是岩体中聚积的高弹性应变能的一种具有代表性的释放现象。
岩爆是突发性的，主要表现为岩体急剧破坏，岩块由岩体表面上突然飞出，而且大部分发生在掌子面及附近的边墙上，与塌方、坍顶有明显不同。
简单地说，岩爆就是地下洞室周边围岩的应力集中，不能承受这种应力集中的岩石发生突然地脆性破坏，而从自由面剥落、弹出或抛射的一种现象。
岩爆的类型可以从多个角度描述，根据岩爆特征，考虑岩爆危害方式、危害程度及其防治对策等因素，可分为：片状剥落型、爆裂弹射型，爆炸抛射型、洞壁垮塌型。
还可将岩爆分为：（1）应变型：指地下洞室周边坚硬岩体产生应力集中，在脆性岩石中发生激烈的破坏，是最一般的岩爆现象；（2）屈服型：指在有相互平行裂隙的地下洞室中，洞室壁的岩石屈服，发生突然破坏，常常是由爆破振动所诱发的；（3）岩块突出型：是因为被裂隙和节理等分离的岩块突然突出的现象，也是因爆破或地震等而诱发的。
从发生规模的大小，岩爆基本上可飞为三类：（1）小规模的：是指在壁面附近浅层部分（厚度小于25cm）破坏，破坏区域仍然是弹性的；（2）中等规模的：指形成厚度0.25~0.75m环状松弛区域的破坏，但空洞本身仍然是稳定的；（3）大规模的：指超过0.75m以上厚度的岩体显著突出，很大的岩块弹射出来，这种情况采用一般的支护是不能防止的。
根据岩爆发生的剧烈程度，目前国内外大多以岩爆烈度将岩爆划分为轻微、中等、强烈、剧烈4级（见表1）。
二、引发岩爆的因素地下洞室施工中，引发岩爆的内在因素主要有围岩性质、地应力、地形地貌、活断层和地震等。
（1）围岩性质岩爆主要发生于坚硬脆性岩石中，岩石强度高，节理裂隙少，围岩完整性好，这些条件都有利于岩石积蓄弹性应变能。
如瑞士的ＳＬＡ198号岩体分类标准中，第一类中有岩爆，对应的指标：单轴抗压强度>100ＭＰａ，内摩擦角>40°，粘聚力>2ＭＰａ。
（2）地应力高地应力对岩爆的影响主要表现在：大埋深带来的岩体自重应力再加上地质构造运动而产生的极高构造应力，使得围岩的初始应力状态具有很高的量值，势必会给地下洞室的坚硬围岩带来岩爆问题。
岩体的自重应力和埋深是成正比的，当覆盖层达到一定深度时就可能出现岩爆。
实际上，岩爆并非仅发生在隧道所处的最大埋深位置，而可以发生在任意埋置深度的隧道中，这就让我们很自然地想到自重应力并非总是地壳应力场中的最大主应力。
随着地下岩体不同点原位应力大小与方向的精密测量技术的发展，揭示出：由于地质构造运动，至少在1000ｍ深度以内原位水平应力σＨ是垂直应力σｖ的数倍。
（3）地形地貌地形地貌是发生岩爆的一个重要因素。
地下洞室发生岩爆的地段通常位于壮年期的山体中，山体一般陡峻呈浑圆状，这样的地形地貌通常也反映了山体岩体质量好，岩石坚硬且抗风化能力强，岩石易于积蓄弹性应变能。
而地形变坡地带(平行洞室轴线方向表现为坡脚和最大覆盖深度处，垂直洞室轴线表现为坡脚)也较易发生岩爆：一方面受山体岩体应力的传递，在地形变坡地带的应力集中程度就较高，一旦隧道开挖，洞室周边产生的应力进一步集中，同时在变坡地带还受到偏压，这样，对于脆性坚硬岩石就易于发生岩爆。
（4）断层及地震区域性大断裂(断层)，尤其是活动断裂(断层)，本身就反映了区域处于构造活动时期。
一般而言,在大的活动断层地带，其区域构造应力会有较高的量级。
另外，在隧道开挖接近断层带时，断层附近本身为一应力集中带，使断层附近的应力释放后叠加在隧道围岩之上，从而使岩爆频繁、严重。
地震对岩爆的影响主要表现为地震波对洞室周边产生一个动力响应，加剧了隧道围岩应力的释放，使岩爆发生更严重。
而引发岩爆的外在因素主要有施工方式、方法及开挖质量控制等方面，采用掘进机（TBM）等机械开挖方式、采取“短进尺、弱爆破”，采取光面爆破、预裂爆破，严格控制炮眼利用率、提高残孔率等都可以减少岩爆发生的概率。
三、岩爆发生的判据根据前述引发岩爆的主要因素，在地下洞室施工前，可根据勘测地质成果及工程经验拟定岩爆可能发生的判据。
从一些国家的规定和研究成果看岩爆发生的判据大同小异，这对在地下洞室勘测设计阶段，根据揭示的地质条件来判断岩爆的发生与否是有参考价值的，起码有一个基本判断依据。
一些国家和相关研究成果提出的标准和建议见表2。
表2相关岩爆判据表表中：σc——岩石单轴抗压强度；σmax——最大地应力；I s——岩石点荷载强度；σt——坑道周边切向应力；σL——岩石抗压强度。
实际上这些符号的意义是相关的，例如洞室周边切向应力（σt）通常是地应力值的2倍，即：σt ＝2σmax。
而I s与σc，σc与σL都是有关的，因此，在评价岩爆发生程度时，主要采用岩石强度和最大地应力这两个指标。
根据上述岩爆发生的判据结合经验观察，可总结出如下一些岩爆发生的基本条件：（1）岩石单轴抗压强度：σc>80MPa（至少>60）岩爆基本上是在坚硬的硬岩中发生的。
（2）岩质和岩性：坚硬、脆性岩石脆性是指，岩石达到峰值强度后，急剧断裂，可用岩石的脆性指数表示。
岩石的脆性指数是岩石峰值强度的总变形与永久变形之比，比值越大，脆性越高。
表2岩石脆性指数与岩爆的关系（3）岩体结构：完整或基本完整因为完整和比较完整的岩体，积聚有很大的弹性应变能量，这是发生岩爆的必要条件之一。
（4）地应力场的应力值：σmax和σmin地应力值是表示岩体内积聚的弹性应变能的具体指标。
一般来说，地应力在岩体中是三维存在的，但为简单计，在一般情况下可用地应力的最大值表示，即最大地应力值越大，积聚的弹性应变能越大，当岩石弹性应变能的积聚量达到岩石岩爆临界弹性能时，就将发生岩爆。
因此，可用下述指标判定岩爆发生的强度：σmax>0.25σc：严重岩爆；σmax=0.15~0.25σc：中等岩爆；σmax<0.15σc：轻微或不发生岩爆。
工程实例中的σmax/σc比值，多数在0.1~0.4之间，在0.2~0.3之间出现的频率较高。
岩爆的发生与σmax/σmin的比值有关，从工程实例看，都发生在比值大于1.5的情况下，这也可以作为岩爆发生的一个判据。
（5）岩爆的发生与洞室轮廓的平整度有关在同等地质条件下，采用掘进机（TBM）等机械开挖方式，可能不发生岩爆，而采用钻爆法施工的隧道则可能发生岩爆。
这是因为钻爆法在洞室轮廓上造成的超欠挖会造成应力的局部集中。
因此，控制超欠挖也是控制岩爆发生的重要措施。
四、岩爆的防治通过大量的工程实践及经验的积累，目前已有许多行之有效的防治岩爆的措施，归纳起来有主动和被动两方面的措施，包括改善围岩应力条件以及改变围岩性质的措施、完善施工方法的措施、采取加固围岩措施、采取防护措施等等。
1、改善围岩应力条件从强度理论角度看，岩爆是一种破坏，伴随着破坏释放能量而造成震动、抛投、坍落、堵塞等灾害，因此如果能使围岩应力小于围岩强度就不会发生岩爆。
要达到这个目的，可以从设计与施工角度采用下述几种办法：（1）在选择隧道及其它地下结构物位置时，应布置使其长轴方向与最大主应力方向平行，这样做可以减少洞室周边围岩的切向应力。
（2）在设计时选择合理的开挖断面形状，以改善围岩应力状态。
（3）在施工过程中，爆破开挖采用短进尺、多循环，也可以改善围岩应力状态，这一点已被大量的实践所证实。
（4）应力解除法，即在围岩内部造成一个破碎带，形成一个低弹性区，从而使掌子面及洞室周边应力降低，使高应力转移到围岩深部。
为达到此目的，可以打超前钻孔、切槽或在超前钻孔中进行松动爆破，这种防治方法也称为超应力解除法。
2、改变围岩性质在我国煤炭部门，广泛使用对煤层预注水法以改变煤的变形及强度特性，即注水软化的方法。
3、完善施工方法（1）有条件时采用掘进机（TBM）等机械开挖方式，发生岩爆的概率就要小得多。
（2）高地应力区地下洞室施工过程中，采取“短进尺、弱爆破”，可以降低岩爆的发生频率。
（3）钻爆开挖过程中采取光面爆破、预裂爆破，严格控制炮眼利用率、提高残孔率等都可以减少岩爆发生的概率。
4、采取围岩加固措施地下洞室开挖后，及时进行支护，也能有效减少岩爆。
（1）喷砼及喷钢纤维砼地下洞室开挖后，及时对洞室周边及掌子面喷砼或喷钢纤维砼，能减弱甚至消除岩爆。
另外，岩面被覆盖后，若岩爆继续发展，也可以从喷层的开裂、剥落观察出来。
（2）系统锚杆其作用主要是防止洞室周边及掌子面岩体壁裂、剥落、岩块塌落。
膨胀锚杆，一种用来对掌子面进行加固的锚杆，锚杆长度一般为两倍的爆破进尺深度。
在一个循环的爆破之后，仍有一部分锚杆存留在岩体中对掌子面起着加固作用。
膨胀锚杆施作过程中，掌子面岩体中应力被较多数量的锚杆孔部分地解除了，所形成的应力松弛尽管较小，但对于可能发生岩爆围岩体的应力解除是有效的。
（3）钢丝网、钢支撑在某些特殊情况下，如岩爆发生频繁且较剧烈，通常采用钢丝网或钢支撑配合喷锚支护对围岩进行加固。
5、采取防护措施避免岩爆威胁施工人员、设备的安全的最后手段是积极进行防护，主要是躲避及遮挡防护及清除浮石二种。
岩爆一般在爆破后1h左右比较激烈，以后则逐渐趋于缓和，多数发生在1~2倍洞室直径范围以内，所以躲避也是一种行之有效的方法；对无法移动的设备，则应进行必要的遮挡防护。
岩爆现象是在埋藏深度大和地应力比较高的地下洞室开挖过程中经常会遇到的工程地质问题之一。
岩爆不是岩质破坏或破损的体现，而是岩体内积聚的弹性应变能的突然释放，是岩体应力超过极限、具有爆裂和弹射岩石的现象。
通过以上对岩爆发生因素的分析和归纳，并总结了岩爆可能发生的判据，可对岩爆的发生进行预测；通过预测，可有针对性的采取一些措施来减弱、减少岩爆，或采取一些措施进行防护，以将地下洞室施工过程中岩爆的危害降到最低程度，而减少损失并保证工程顺利进行。