分析隧道工程中巖爆的防治措施范文

本站小編為你精心準備了分析隧道工程中巖爆的防治措施參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1巖爆的機理

在進行巖爆機理的研究過程中，中外專家沒有得到共識，所以筆者從兩方面上進行分析，這兩方面主要是靜力學理論和動力學理論。

1.1靜力學理論

在進行隧道施工的過程中，遇到高地應力或者是硬脆性的環境，其穩定性趨于失衡的時候，會導致巖爆的形成，主要指的是切應力無限接近于圍巖的壓縮強度，在進行隧道的施工中，經常會用這一點用作判斷的依據。

(1)強度理論觀點

這里所說的強度理論觀點主要是指圍巖承受過大的應力，在過大應力的作用下失穩的一種狀態，這個現象可以運用格里菲斯的理論進行解釋，同時也可以運用摩爾—庫倫準則進行相應的解釋。

(2)能量學觀點

從能量學的角度來進行考慮，巖爆的發生主要是圍巖中聚集了太多的能量，當承受不住的時候，產生了釋放，也就說其彈性應變能的釋放，對于彈性應變能，進行判斷的依據主要是彈性應變的指數。

(3)斷裂以及損傷理論

針對巖體的材質而言，比較容易出現裂縫以及損傷，而巖爆的出現與這一點也是有著密切的關系，所以早已存在的小斷面也較容易出現巖爆。

1.2動力學理論

動力學理論主要是指通過人為開挖而出現的一種地質災害，并不是自然災害，在進行開挖的過程中，由于每個圍巖的環境不一樣，所以出現的情況也不一樣。在進行鉆爆法進行開挖的過程中，要運用各炮層的順序進行起爆以及周邊眼起爆之后進行開挖，與此同時，瞬間的大幅卸載以及巖爆事件的本身也會產生一種疊加效應，其中最為顯著的是處于一種雙向受壓和一側臨空的情況，有巨大破壞潛力的擾動，這樣，圍巖就非常容易發生變動，這些應力的波動會隨著環境的變動而不斷的惡化，一旦受到外界的刺激，就會發生大規模瞬間的動力擴展，圍巖失穩，這點就是圍巖的動力學理論機制。

2巖爆的防治與應對

2.1隧道巖爆的預測巖爆主要是基于高應力的條件下出現的一種破裂現象，所以可以根據所開發地段的地應力進行相應的評估，在實際的評估過程中，可以運用的理論比較多，主要可以分為兩種方法，一種是理論法，這種方法是經過長時間的理論基礎沉積下來的，例如應力判據法和脆性指標法等。第二種方法為實測法，顧名思義，這種方法主要是運用實際的儀器對將要開發的現場進行檢測，例如超前地質預報法等。但是在實際的應用中，兩種方法都有缺陷，筆者介紹的方法是根據圍巖的切向應力，運用數據來進行計算。

2.2關于巖爆的預防措施

在進行隧道開挖的過程中，應該主要以順應自然環境為主，進行人為的調整相關因素，從加工以及設計等加強巖爆的防范，這樣可以在一定程度上減輕巖爆的發生率。

(1)從隧道的設計上進行防范對于地質災害，應該主要側重于防治，在選擇隧道地址的方向上，應該首先要避免有巖爆傾向的地段，在選好地址的時候，應該從隧道軸線以及斷面的設計上進行預防，主要將隧道的軸與最大主應力的方向平行，這么做的好處可以有效的改善隧道的結構受力條件。

(2)在施工過程中對于巖爆的防治

①改善圍巖的物理力學的性能在具體的施工過程中，通過隧道的掌子面以及洞璧的噴水或注水可以有效的促進巖壁的軟化，讓圍巖沒有那么干燥，有效降低危險表層的強度與能量，注水的同時也可以有效的使裂縫進行擴展，降低其彈性應變能的能力。

②人為的提供給圍巖變形的空間在實際的開挖過程中，為了有效的降低其高應力，可以提供給圍巖一定的空間，例如分部開挖，這樣可以有效的解除應力。通過打設超前鉆孔或在超前鉆孔中進行松動爆破，在圍巖內部造成一個破壞帶，即形成一個低彈區，從而使洞壁和掌子面應力降低，使高應力轉移至圍巖深部，施工時可在掌子面上打設5～6個超前鉆孔，深15～20m左右，既可以起到超前鉆探地質的作用，又可以起到釋放掌子面應力的作用。在實際的施工過程中，可以有效的進行巖爆的防治，但是在實際的工作中，要根據具體的情況進行具體的分析，要根據現場圍巖的質地以及地應力的大小來進行決定。

③運用合理的開挖方式在進行開挖的過程中，對于爆破的方法要及時的進行優化，采用適當的藥量，并且進行間隔性的裝藥，增加起爆雷管的數量的同時減少藥量，用“短進尺、多循環”，這樣可以有效的提高光爆的效果。再有一點，就是要經常性的組織挖掘人員的培訓，在培訓的過程中有效的提高人員的素質，這樣也可以在很大程度上減少巖爆的發生。在實際的工作中，有條件的情況下，最好是運用TBM來代替鉆爆，這樣可以從減少震動的同時進行爆破。

(3)加固隧道的支護設施合理的運用錨噴支護可以及時的對圍巖面進行加護，在一定程度上提高圍巖體自身的強度，讓圍巖體與加護設備結合成一個共同體，共同來抵御巖爆的發生。

3簡述巖爆的防治

(1)在工程勘測階段首先應該進行細致的地應力的測量，通過詳細的計算分析所處環境的具體情況，對巖爆做到早期的并且主動的預防，這是預防巖爆最基礎的措施。

(2)分別從宏觀和微觀的角度對地質遺跡力學進行研究，分別分析巖石單軸的過程和低圍壓下三軸的試驗，這樣做的目的是揭示巖爆的機理，讓施工人員了解其具體情況，可以為下一次的隧道施工積累重要的經驗。

(3)要想測定巖爆的具體規律，可以運用進行施工的巖爆超前預測報來進行評定和預測，有助于掌握巖爆的情況。

(4)最后就是加強支護，對于這一點是防止巖爆的重要一點，這樣做的目的主要是為了優化所處洞室的不規則形狀，并且可以有效的改善周圍巖體的狀態，有效的改善其較大的地應力。

4討論

由于巖體本身的性質決定了巖爆發生的概率，而巖爆的發生也具有高發性和突發性等特點，所以在實際的隧道施工中，應該盡可能的減少巖爆發生的概率，深刻以及全面了解導致巖爆發生的誘因，理論與實際緊密的結合起來，從隧道的設計開始，到每一部工程的建設，將防治落實到實處，提高施工者的素質。在技術支持上，有條件的情況下，最好要運用損傷性比較小的設備，爆破的藥物也要少量多次，提高隧道工程施工的安全性。在實際施工過程中，巖爆在隧道施工中經常發生，巖爆的動力學理論，由于缺乏相關深入的研究，所以還沒有提出相對有效的超前預報方法和控制措施，所以對于巖爆而言，研究相應的圍巖動力學機制，是未來巖爆研究中的熱點。

作者：周永林單位：京福閩贛鐵路客運專線有限公司