隧道工程中的岩爆与构造活动分析与预测
深埋特长隧道岩爆预测与防治分析
深埋特长隧道岩爆预测与防治分析1认识岩爆1.1岩爆什么是岩爆？大多岩爆是如何发生的？岩爆是一种岩体失稳，突然破裂的现象，属于特殊的地质灾害，具有突发性。
多发于岩体坚硬且完整的地质，大多是因为隧道在穿越高地应力地区，由于围岩的应力大于岩体的强度，开挖爆破致使岩体应力二次分布，突然释放岩体中的应变能，在岩爆的同时伴随碎体、块片的弹射和飞出，伴有震动和声响等等，危害极大。
1.2岩爆易发条件（1）隧道埋深大。
大量数据表明，当隧道埋深超出200m 深度时，岩爆有可能发生。
（2）某一区域地质构造活动越是强烈，那么该处地形应力越容易被集中，岩爆发生的可能性加大。
（3）工程实践中发现，工况中河谷岸坡陡竣并有突变时，严重影响着地应力的分散，为岩爆的发生创造了条件。
（4）围岩新鲜坚硬完整有利于地应力储存，该区域容易发生岩爆现象。
1.3岩爆易发时间通常情况下，开挖掌子面的当天岩爆最强烈，持续时间长短不等，大多为几天，如果不加以控制任其发展，持续时间有时长达数月一年不等。
岩爆出现的形式大多为爆裂，对于瀑布沟电站的岩爆，易发时间大多为半夜或上午，如果下雨雨量比较大时更容易发生。
2岩爆预测预测，即对开挖部位发生岩爆的可能进行测算，并预报岩爆的可能级别。
预测有利于预防措施的及时应用，通过对开挖部位的爆破方案、爆破技术参数及起爆网络类型等及时实施优化，以保证施工的安全。
目前，岩爆预测的方法有很多，常见的有：（1）岩爆临界深度预测法；(2) 施工地质超前预报法；（3）岩爆储能测试分析预测法；(4)b R θσ判据预测法；(5) 声发射现场监测预测法；（6）岩体电磁辐射监测预报法。
岩爆预测主要要完成的工作是测定单轴抗压强度R C值和地应力场中最大主应力 1 σ值，借此对岩爆特性进行鉴别，提出有利于爆破开挖施工的优化措施。
大量工程统计表明，当两者关系满足：，则容易发生岩爆。
国内许多专家和学者结合其多年的工程实践经验，建议了如表1所示的一组新的判别临界值：在大量的预测工作中发现，开挖卸载是导致围岩应力重新分布的直接原因，按照一定的比例γσ和呈现出同步上升，γσ和的上升过程中致使岩爆发生。
深长隧洞施工岩爆及其预测与防治
单轴饱 和抗压强度为 ６ ． Ｍ ａ ３ Ｐ。 ６ １ ． 地 应力 状态 ．２ ３
发 生岩 爆 部 位 埋 深 ４ ７３ ～ ５．３ｍ．垂 直 主 ９．１９ ９９
应 力 ＝ ３３ ５８ ａ ｌ ． ２ ． ＭＰ ；勘 察 钻 孔 实 测地 应 力 ， ８ ２ 最 大 水 平 主应 力 ＝ ２ １ ａ １ ～ ５ＭＰ ，局部 受 地形 影 响 大于 ２ Ｐ ，最 小 水平 主应 力 Ｏ ＝ — Ｐ ，最 大 ０Ｍ ａ ｒ ７ ９Ｍ ａ ｈ
别 以 Ⅱ 、Ⅲ类 为 主 ，且 地 下 水 不 活 跃 。 引水 隧 洞 最 大 埋 深 １７ ０ ｍ 处 ，地 应 力 以水 平 应 力 为 主 ， ２
１ 引水 隧 洞 岩爆 特 征 与 成 因分 析
１ 已发生 岩爆 描述 ． １ 引水 隧 洞 自 ２ １ ０ ０年 １ ０月 １日开 工 建设 以来 ， 已有 近 ６ ０ ｍ洞 段 发 生 了岩 爆 。表 １是 引 水 隧 洞 ０
１ ７ ０ ｍ，埋 深 大 于 １０ ０ ｍ 的 洞 段 长 ３ ３ ０ ｍ， ２ ０ ２
本 文研 究 了该 工 程 引 水 隧洞 开 挖 过 程 中遇 到
的 岩爆 情 况 ，总结 分 析 了这 些 岩爆 的 特 征 ，根 据 前 人 的研 究 经验 对 工 程 岩 爆 进 行 分类 ，依 据 相 关 规 范对 岩 爆 进 行 了分 级 。并 预 测 了 未 开 挖 洞 段 的 岩爆 等级 ，提 出 了适 合 本 工 程 的 岩 爆 预 防 与治 理
・
‘・ 土
水利 水 电工 程设计
Ｄ ＨＥ・ ２ １ ＷＲ ０ ２年 第 ３ 卷 第 ２期 １
深长隧洞施工岩爆及其预测与防治
赵 国斌
摘
2023年隧道施工岩爆应急预案
2023年隧道施工岩爆应急预案____年隧道施工岩爆应急预案一、背景介绍随着城市化进程的推进，隧道建设在现代城市交通规划中扮演着重要角色。
然而，隧道施工过程中，由于地质条件的复杂性，岩爆事故时有发生。
岩爆是指由于开挖作业引起的岩石断裂和破碎，释放出的能量使岩石的喷射和弹射，给施工人员和设备造成巨大威胁，甚至导致生命安全的事件。
为此，我们制定了____年隧道施工岩爆应急预案，以确保施工过程的安全性。
二、岩爆风险评估1. 地质调查：在隧道施工前，进行详细的地质调查，评估掌握隧道施工区域的地质情况，包括地层结构、岩体强度、构造活动等。
2. 岩爆风险分析：根据地质调查结果，利用岩爆风险评估模型，对隧道施工区域进行风险分析，确定岩爆风险等级。
3. 风险控制措施：根据岩爆风险等级，采取相应的风险控制措施，包括在施工过程中合理选择爆破参数，加固巩固岩体，安装支护设施等。
三、岩爆应急预案1. 应急预案组织架构应急预案分为五个部分：指挥部、救援小组、通信组、医疗救护组和后勤保障组。
- 指挥部：负责组织指挥事故应急救援工作，包括指挥调度救援人员和物资，制定应急处置方案等。
- 救援小组：由专业救援人员组成，负责实施救援工作，包括搜救被困人员、处理事故现场、清除障碍物等。
- 通信组：负责与外界保持通信联系，传达应急指令和情况报告。
- 医疗救护组：负责给受伤人员提供紧急救护和医疗支持。
- 后勤保障组：负责保障救援工作所需的人员、物资、设备等。
2. 预案内容- 应急响应：一旦发生岩爆事故，建立应急响应机制，立即启动应急预案，确保迅速、有效的救援工作。
- 事故场景评估：救援小组立即前往事故现场，评估事故场景，了解被困人员和受伤情况。
- 被困人员搜救：组织救援小组进行被困人员搜救工作，采取合适的救援方式和装备，确保被困人员的安全。
- 伤员救护：医疗救护组迅速到达事故现场，对受伤人员进行紧急救护和转运。
- 汇报和通信：通信组通过有效的通信手段，向指挥部提供事故现场实时情况报告，以便指挥部调度和决策。
隧道工程中的岩石爆破技术
隧道工程中的岩石爆破技术隧道工程是人类在地下创造通道的一项重要工程，它的建设涉及到许多技术和工艺的应用。
其中，岩石爆破技术是隧道工程中不可或缺的一环。
在本文中，我们将探讨隧道工程中的岩石爆破技术的应用和相关问题。
隧道工程中的岩石爆破技术是指通过爆炸的方式来破坏和清除掉隧道穿越的岩石层。
由于隧道工程通常需要贯穿山脉或高地，而正常的挖掘方式往往不足以应对岩石层的硬度和厚度，岩石爆破技术就成了必不可少的方法。
首先，隧道工程中的岩石爆破技术需要经过严谨的计划和设计。
工程师们需要精确计算爆破的范围和力度，以保证爆炸只会炸碎和清除掉岩石层，而不会给隧道结构带来不可修补的破坏。
他们还需要考虑到隧道周边地质环境的特点，合理预测岩石的性质和行为，以便制定出最优的爆破方案。
其次，隧道工程中的岩石爆破技术需要使用特定的爆破装置和材料。
例如，爆炸剂是岩石爆破中最常用的工具之一。
在选择爆炸剂时，工程师们会根据岩石的硬度和构造选择最合适的类型和规格。
爆炸装置也需要精确控制，以防止误爆或过度破坏。
此外，岩石爆破技术还需要使用钻孔设备和爆破器械，以完成爆破前的准备工作。
岩石爆破的实施过程通常可以分为以下几个步骤：钻孔、装药、引爆。
首先，工程师们会使用钻孔设备在岩石中开凿出一系列的钻孔洞。
钻孔的位置、深度和角度需要根据爆破设计来确定。
然后，在钻孔中装填适量的爆炸剂和引爆装置。
爆炸装置可以是电雷管、火绳或者电子引爆器等。
装填完毕后，工程师们会拉起保护网和遮护物，保护周围环境免受爆炸的冲击。
最后，引爆装置被触发，爆炸冲击波将岩石炸碎。
清理爆破后的碎石，使隧道工程得以继续进行。
然而，隧道工程中的岩石爆破技术也面临着一些挑战和问题。
首先，爆破过程中产生的震动和冲击可能会对周围环境和建筑物造成一定的影响。
因此，工程师们需要采取相应的措施来降低震动和冲击的影响。
例如，他们可以在隧道周围设置振动感应器，实时监测震动情况，并根据监测结果进行调整和改进。
某隧道岩爆段施工预案
某隧道岩爆段施工预案一、工程概况：某隧道是目前西南地区高速公路最长的隧道，其中左线全长6022米，右线全长6021米。
隧道最大埋深750米，工程地质复杂，分别有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ类围岩，并有突水、滑坡、煤巷采空区、瓦斯、膏岩、岩爆以及大变形等不良工程地质现象。
本隧道内须家河组砂岩岩石饱和抗压强度多在45~64Mpa间，岩体完整系数多在0.65~0.85间，RQA多在0.75~0.95间，岩体纵波波速多在3500~4500m/s，故可能产生弱岩爆。
二、岩爆风险分析：1.岩爆是岩体中积聚的高弹性应变能一种具有代表性的释放现象，岩爆是突发性的，岩体急剧破坏，岩片由岩体表面上突然飞出，而且大部分发生在掌子面附近和边墙上。
根据设计图纸，G4合同段岩爆段位于ZK26+356~ZK26+765之间，最大埋深536米，因此，本区段为隧道施工岩爆预防的重点。
2.岩爆发生后，可能造成人员伤亡、财物毁坏等。
三、预防重点：1.对员工进行技术交底培训，学习该段施工的技术措施，提高思想安全意识；2.在ZK26+356~ZK26+765段施工，经理部施工员负责洞内该段的现场工作。
四、预防岩爆的保证措施：（一）技术措施：（1）设计措施：隧道开挖78.22m2/m；全断面设置φ22药卷系统锚杆，间距1.2×1.5m，长度2.5m；铺挂φ6.5钢筋网，钢筋网间距15×15cm；C25混凝土厚30cm。
（2）严格按规范和设计施工，满足设计要求。
（3）采用光面控制爆破施工，减少围岩扰动。
（见附页钻爆设计）（4）开挖后对岩面洒水，释放围岩应力。
（5）施工工艺流程：找顶初喷混凝土安装锚杆安装钢筋网喷混凝土打钻放炮洞壁喷水找顶出碴下一循环（二）岩爆预防措施：1.围岩加固措施：（1）喷射混凝土在清除拱顶部位由于岩爆产生的松动石块之后，出碴前先施作喷射混凝土覆盖岩爆坑。
喷射混凝土具有减弱岩爆效果，用来保护施工人员和设备的安全，以防止锚杆之间的岩石碎片飞出，将未清除干净的小块石粘结在一起，以免落下伤人。
浅谈隧道施工中岩爆问题的对策
浅谈隧道施工中岩爆问题的对策摘要:在隧道施工的过程中,岩爆问题是很有可能出现的问题,其危害也是很大的。
本文首先对在隧道施工过程中的岩爆产生的原因进行分析,然后在此基础上提出预防岩爆问题的措施。
关键词:隧道施工岩爆在平常的隧道施工过程中经常会出现各式各样的岩体失稳的现象,而岩爆就是这样一种十分特殊的岩体失稳现象,它是岩体里聚集着的高弹性应变能,岩爆一般多发生在完整且坚硬的岩体上。
一般而言,完整的岩体相对比较稳定,不会跟块裂岩体或者碎裂岩体一样,容易沿着脆弱的结构面发生结构体的滑动及坍塌。
因而,在平常的隧道施工工程中,我们往往会加强不良地质地段的防范并采取措施,可是当挖掘到完整且坚硬的岩层地段的时候,常常容易忽略岩爆——这一特殊的地质灾害。
1 岩爆现象的原因和分析因为岩爆是一种十分复杂的动力失稳现象,导致其发生的因素也就显得极其的错综复杂,但不管在什么样的地下工程中,或多或少都会存在着一些共性的因素会诱发或导致岩爆的产生,比如水文地质,高地应力、施工条件、地层岩性等,这些各不相同的因素在各种地下工程之中或者综合作用,或者某一个因素起着主要的作用,具体的工程实例需要进行针对性的分析和处理。
1.1 岩爆产生的原理岩爆一般是指岩体突然发生破裂,伴有各种各样的声响,并从中飞出大小各异的岩石碎片的一种现象。
发生岩爆的原理,普遍的观点认为是由于在挖掘比较高的地压力作用下的完整岩体的时候突然释放出岩体之中的应变能导致的。
1.2 岩爆产生的条件(1)岩体比较干燥、完整并且具有较高硬度,在很高的应力的作用下,使得岩体本身蕴含了巨大的应变能,这些特征一般在深埋地下的石灰岩、花岗岩、石英岩、玻璃质火山岩等类型的岩石中表现较明显。
(2)深埋中的岩层周围承受着很大的上覆岩石的重量并且受到活动性断层的影响,在挖掘之前有三对压力同时作用在这个单元体,三对压力都是大小相等且方向相反的,从而相互抵消,由此使得该单元体处在了力的平衡作用的状态以及变形运动的相对静止的状态。
深埋隧道岩爆预测和防治措施
性等进行观察、 地质素描 ， 分析判 断前方 １ ０～ ２ ０ ｍ 范 围 的围岩 隋况 ， 以判断是否 可能存在 岩爆。每一个 开挖循 环都要作地质素描 ， 以确保分析判 断的连续性 。 ３ ． ２ 应 力集 中解 除方 法 ３ ． ２ ． １ 消除 围岩集 中应力
容重 ＝ ２ ６ ｋ Ｎ ／ ｍ ， 单轴饱和抗压强度 盯 ＝ ９ ０ Ｍ Ｐ ａ 。最 大 竖 向主应力 仃 ＝ ＝１ ０ ． ７ ＭＰ ａ 。测 区最 大水 平主 应 力侧 压 系数 为 １ ． ２ ５ ， 最 小 水 平 主应 力 侧 压 系 数 为 １ ． １ ， 水平 最大 主应 力 叮 ｈ ＝１ ． ２ ５ ＭＰ ａ ， 叮 … ＝１ ３ ． ４ ＭＰ ａ ， 水平 最 小主应 力 ｃ ｒ ｈ ＝１ ． １ ＭＰ ａ ， 盯 ＝１ １ ． ８ ＭＰ ａ 。为坚 硬岩， 岩体较完整 ～ 完整 ， 岩体呈块状 ～ 大块状， 水平 最 大主应 力 仃 ＝１ ３ ． ４ Ｍ Ｐ ａ ， 接近 ０ ． １ ５ 盯 ：０ ． １ ５×９ ０ ＝１ ３ ． ５ ＭＰ ａ ， 此外 ， 深 埋 围岩 各 向 同性 差 形 成 的应 力 多变 性 、 深切沟 谷 处 可 能存 在应 力 集 中 ， 以及 本 隧道 工程 的 开挖净 空较 大等 因素 ， 是 花 瓶 山隧道 可 能 发生 岩爆 的主要成 因 。 ２ ． ２ 岩爆 的物 理特 征 （ １ ） 岩爆多 发生 在掌子 面及 １ — ３倍 洞径 范 围 ， 距 齐头 ２ ０ ｍ左 右最 为强 烈 ， 也有滞后 ２ ０ ０ ｍ 的； 爆 裂 的 石块需经过一段时间后才从母岩弹射或 自由下落 ， 石 块较 大 ， 形状呈 中间厚 、 四周薄 的 贝壳 状 ， 其 长 与 宽 的 尺 寸相差 并不 悬殊 ， 周边 厚度 则参 差 不齐 。 常见 于导 坑 的顶部 ， 也有 在两 侧壁 发生 的 。拱部 和 两侧 边墙 部 位 相对 居多 ， 其 次是 拱肩 ， 与岩 体应 力状况 有关 。 （ ２ ） 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 岩容 易发生 岩爆 。岩 爆 区段 一般 较 为干 燥， 有地 下水 出露 的地方 不容 易发 生岩爆 。 ３ 对 隧道岩 爆 采取的预 防和 应对 措施 ３ ． １ 超 前地质 预报 ３ ． １ ． １ 超 前探 孔
隧道施工岩爆预测防治
隧道施工岩爆预测防治本文根据北山隧道内发生岩爆的实际情况，对隧道岩爆地质段的岩性及工程地质条件进行分析，参考相关资料对岩爆进行预测，并采取有力措施进行防治，提高岩爆地质隧道施工的安全性和可靠性。
标签：岩爆；预测与防治；施工；隧道开挖1 概述青荣城际铁路设计时速为250km。
本标段施工的北山隧道位于牟平区境内，属低山丘陵区，地形起伏大，基岩大部分裸露，山体植被不发育，最大埋深161.2m。
进出口位于缓坡处。
隧道范围内地层岩性单一，主要为片麻状黑云二长花岗岩。
地下水类型主要为基岩裂隙水，沟谷发育处雨季地下水较丰富，地下水受降水影响较大。
水文地质条件简单。
开挖过程中，洞室边墙、顶拱部位发生一定程度的低岩爆活动，给现场施工人员、设备安全造成威胁。
目前已采用开挖面喷水湿润、锚喷支护、边顶拱挂柔性防护网，派有经验的人监护、理论分析等方法，结合施工过程中实际问题，采取了一系列行之有效的措施，顺利的完成了施工任务。
2 岩爆预测2.1 岩爆的概念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。
2.2 岩爆形成的条件以下几种情况可能发生岩爆：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。
3 岩爆防治3.1 国内主要防治方法目前我国隧道、地下洞室在施工过程岩爆防治措施主要有以下几方面：（1）改善围岩物理力学性能。
在掌子面（开挖面）和洞壁经常喷撒冷水，可在一定程度上降低表层围岩强度。
根据研究表明，对于非坚硬岩体，采用超前钻孔高压均匀注水，可以通过三方面作用来防治岩爆：①可以释放应变能，并将最大切向应力向深部转移；②高压注水的楔劈作用可以软化、降低岩体强度；③高压注水产生了新的张裂隙，并使原有裂隙继续扩展，从而降低了岩体储存应变能的能力。
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隧道工程中的岩爆与构造活动分析与预测
隧道工程中的岩爆与构造活动分析与预测
隧道工程是一项复杂而又危险的工程，其中一个重要的问题就是如何预测和控制岩爆和构造活动。
岩爆和构造活动是指在隧道开挖过程中，由于地质条件的复杂性和不确定性，导致岩石的破裂、坍塌和移动等现象。
这些现象不仅会对隧道工程造成损害，还会对施工人员的生命安全造成威胁。
因此，岩爆和构造活动的分析与预测对于隧道工程的安全和顺利进行至关重要。
岩爆是指在岩石中存在的能量积累到一定程度时，由于压力等因素的影响，导致岩石瞬间释放能量，并产生爆炸效应的现象。
岩爆的发生不仅会对隧道工程造成直接损害，还会产生巨大的冲击波和飞石，对施工人员的生命安全造成严重威胁。
因此，对于岩爆的分析与预测是隧道工程中必不可少的一项工作。
岩爆的分析与预测需要综合考虑多种因素，包括地质条件、岩石物性、地应力状态、开挖方式等。
其中，地质条件是影响岩爆发生的最主要因素之一。
地质条件复杂、地层变化剧烈的地区容易发生岩爆。
此外，岩石物性也是影响岩爆发生的重要因素之一。
岩石物性不同，其抗压强度和断裂韧度也不同，从而影响了岩爆的发生概率和规模。
地应力状态也是影响岩爆发生的重要因素之一。
当地应力状态较大时，岩石中的应变能量会积累得更多，从而增加了岩爆发生的概率。
最后，开挖方式也
是影响岩爆发生的重要因素之一。
不同的开挖方式会对地层产生不同的影响，从而影响了岩爆发生的概率和规模。
针对岩爆的分析与预测，目前主要采用了多种方法。
其中，最常用的方法是基于经验公式的预测方法。
这种方法通过对已有的实际工程数据进行统计和分析，得出了一系列与地质条件、开挖方式等有关的经验公式，从而可以预测出隧道开挖过程中可能发生的岩爆情况。
此外，还有一些基于数值模拟的方法，如有限元法、离散元法等。
这些方法可以通过建立数学模型来模拟隧道开挖过程中可能发生的各种情况，并进行预测和分析。
除了岩爆外，构造活动也是隧道工程中需要考虑的一个重要问题。
构造活动是指在隧道开挖过程中，由于地质构造条件的复杂性和不确定性，导致地层的变形、位移等现象。
这些现象不仅会对隧道工程造成损害，还会对施工人员的生命安全造成威胁。
因此，对于构造活动的分析与预测也是隧道工程中必不可少的一项工作。
构造活动的分析与预测需要综合考虑多种因素，包括地质构造条件、地层变形特征、开挖方式等。
其中，地质构造条件是影响构造活动发生的最主要因素之一。
地质构造条件复杂、变化剧烈的地区容易发生构造活动。
此外，地层变形特征也是影响构造活动发生的重要因素之一。
当地层变形剧烈时，就容易产生构造活动。
最后，开挖方式也是影响构造活动发生的重要因
素之一。
不同的开挖方式会对地层产生不同的影响，从而影响了构造活动发生的概率和规模。
针对构造活动的分析与预测，目前主要采用了多种方法。
其中，最常用的方法是基于经验公式和数值模拟相结合的方法。
这种方法通过对已有的实际工程数据进行统计和分析，并结合数值模拟结果进行分析和预测。
总之，在隧道工程中，岩爆和构造活动是两个需要重点关注和控制的问题。
针对这两个问题进行分析与预测，可以有效地减少隧道工程中可能出现的损害和安全事故。
因此，在隧道工程中需要加强对岩爆和构造活动分析与预测技术的研究和应用。