浅析隧道岩爆特征与防治措施

·110·内燃机与配件浅析隧道岩爆特征与防治措施孙艺雄曰惠宝（中铁一局集团第四工程有限公司712000）摘要院本文对岩爆的定义、特征等进行了分析，从理论及现场实际预防及治理等方面进行了论述，并进行了从开挖前、初支、二衬等工序各项参数的具体研究，解决了埋深较大隧道岩爆段施工时的各项防止措施等问题，达到了岩爆段施工安全过渡、岩爆得到预防和治理的效果。关键词院隧道；岩爆；应力；水压爆破；预测；预防；治理表1各级岩爆特征表1岩爆的定义针对埋深相对偏大的隧道工级别轻微岩爆（玉）中等岩爆（域）强烈岩爆（芋）剧烈岩爆（郁）特征程，在脆性岩体以及高应力下，考虑撕裂生声响特征噼啪声、清脆的爆裂声强烈的爆裂声剧烈的闷响爆裂声到施工爆破对于原岩的扰动，岩体少甚至爆裂剥离现象严重，剧烈的爆裂弹射，运动特征爆裂松脱、剥离强烈的爆裂弹射受到了破坏，就会让掌子面附近岩量的弹射抛掷博透镜状凌板状块状、板状板状、透镜状、凌板状、块状或散体体释放出潜能，导致脆性破坏出现，岩块形态特征薄片状、弧形凹新鲜的贝壳状、大规模弧形凹腔或楔断口特征新鲜的贝壳状弧形凹腔、楔形这个时候，围岩的表面就会有爆裂腔、楔形形声出现，随之，就会有大小不等的片并伴有底主要在边墙与拱部，边墙及拱部，发生部位拱部及边墙边墙与拱部可波及其余部位板爆裂隆折状岩块被剥落，这就是岩爆。有时有一定影响，应及时采候，岩爆出现相对频繁，但是有时候适当的影响甚微，严重影响甚至摧毁工应及时取挂网喷锚支护措施，有较大影响，必须采取特殊措施在持续一定时间之后，又会小时。岩对工程的危害安全措施就可使施否则有向深部发展的可挂网喷锚支护措施程，工正常进行加以防治能爆不但会影响施工进度，同时还会表2岩爆强度预判标准威胁施工设备以及作业人员安全，直接增加工程造价。2岩爆的特征隧道埋深较大，区域应力场较高，隧道可能发生岩爆。岩爆发生的时间多在爆破后2小时至3小时之内，位置多为拱腰和拱顶部位，岩爆4岩爆的预测时，石块由母岩弹出，常呈中间厚、周边薄、不规则的片状。关于对岩爆强度进行预判，目前国内尚无统一标准，将岩爆分为四个级别，分别为：轻微岩爆（玉）、中等岩爆（表2）（域）、强烈岩爆（芋）、剧烈岩爆（郁）各级岩爆特征见表1。暂按下表进行岩爆强度预判。淤地形地貌分析法及地质分析法。针对这一段地形地3奔中山一号隧道岩爆的总体施工方案在高加强超前地质预报，对岩爆出现的可能性与等级进行貌进行认真检查，这样就可以对地形有总体的认识。谷地属于应力高度集中的区域，另外，通过地预测，以便施工时提前采取相关措施防范。加强光面爆破山峡谷区域，就可以将应力集中以及盈利偏大的区域确定。按（控制开挖周边眼间距，提高残眼保存率，降低石质应力集质报告，在地壳运动的活动区域，其本身的地中几率），提高光面爆破效果，降低瞬发性的岩爆。加强初照地质相关的理论，在地区上升剧烈，并且河谷深切，存在较强剥蚀期支护，延缓岩爆应变释放的强度和频率。采用喷雾和高应力偏高，其本身的自重应力较大。压水进行冲洗岩壁，进一步释放岩爆应变能量（对轻、中、的区域，于AE法（声发射法）。这一种方法主要是通过岩石临重度岩爆均适用）。通过探测器来检测岩石内岩爆段工程措施主要为：弱岩爆采用喷砼、钢筋网近破坏前有声发射来加以判断，这一种方法中，大事件数频度和能率是基本产量，在一及砂浆锚杆加强支护；中等岩爆采用喷钢纤维砼、钢筋部。这一种方网及涨壳式中空注浆锚杆加强支护；强烈岩爆采用喷定程度上将应力增长速度和破裂程度反映出来。也是最直接的。钢纤维砼、钢筋网、涨壳式中空注浆锚杆、超前锚杆及式是最有效，盂钻屑法（岩芯饼化法）。利用岩石钻孔进行，在超前拱墙格栅钢架加强支护，并施作超前应力孔；岩爆段同时辅以加深炮眼、掌子面洒水、高压注水等措施进行综预报钻孔的同时，还可以分析钻出的岩屑和取出的岩芯；针对强度偏低的岩石，利用理论钻孔提及大小以及岩屑提合整治。及大小的比值，就可以对岩爆的趋势进行判断。在钻孔过要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要程中，通过卡钻、爆裂以及摩擦声音等辅助手段，也可以对作者简介院孙艺雄（1980-），男，工程师；惠宝（1982-），男，高级工程师。岩爆出现的可能性进行分析。InternalCombustionEngine&Parts榆地温法。通过红外线测温仪，如果地温与正常埋深地温相互接近，就表明围岩干扰无水，地下水渗流弱，有可能产生岩爆。上述的集中方式，在实际施工中综合地分析与应用，·111·孔环向间距1.5m，纵向间距20m，单孔长度25m；利用锚杆孔（超前或系统）、超前应力释放孔及炮孔高压注水，以降低岩体强度。2）治理措施：施作覫25超前锚杆，环向间距0.5m，纵通过相互的印证，才可以准确地预报岩爆的可能性。5工作面及四周岩壁喷洒水以达到给围岩降温效果，淤喷洒高压水：岩爆的预防措施待爆破后立即用高压喷头或者雾炮向这样就可以实现对岩石表面物理力学性质的改变，增强塑性，降低岩石脆性，从而达到减弱岩爆的目的。另外，检查围岩表面是否冲洗干净，对中等以上的岩爆区域，于改善岩爆区的施工方法：主要是用于中等或者是轻微的岩爆。对于周边的眼间距离在1）使用光面爆破技术。针25cm之内的，就可以选择隔眼装药，堵塞泡泥，从而增强光爆的效果。尽可能避免应力集中，降低岩爆出现的可能性。2）改善围岩应力，利用“弱爆破，短进尺”的方式。将其转变成为浅孔爆破，将循环进尺缩短，减少一次用药量，避免对围岩产生扰动，积极改善围绕的盈利转股国泰。在拱部，可以选择小药卷光面爆破的方式，将不同跑眼之间的雷管段位间隔进一步拉大，这样也可以延长爆破的时间，从而降低围岩的爆破扰动，减少盈利叠加，做好爆发裂隙的控制，避免因为爆破引发岩爆。3）应力解除法，主要是在朝前钻孔之中实施松动爆破，在围岩的内部会形成一个破坏带，这样就会有低弹区域形成，降低动壁和掌子面的盈利，使得高应力逐渐转移到围岩的深部，在施工期间，皆可以在掌子面上搭设朝前钻孔，一般为5耀6个，将深度控制在5耀20m左右，这样不但可以发挥超前钻探的作用，同时，也可以进行掌子面应力的释放。6岩爆的治理措施进尺控制在淤弱岩爆区：3m；尽可能全断面开挖，1）改善围岩力学性质和力学条件：一次成形，减少对围一般岩的扰动；爆破、通风、找顶后洞壁、掌子面撒水三遍，每遍相隔5耀10分钟，使开挖面充份湿润，以软化表层，使应力释放和调整；撒水喷头水柱不小于10m护），2挂设）治理措施：采用锚网喷支护覫6或覫8钢筋网，网格间距（。25cm伊25cm喷层厚度同系统支，域级围岩地段结合岩爆发生部位随机布设覫22，L=2m长的砂浆锚杆。般进尺控制在于中等岩爆区：3m；尽可能全断面开挖，1）改善围岩力学性质和力学条件：一次成形，减少对一围岩的扰动；爆破、通风、找顶后洞壁、掌子面撒水三遍，每遍相隔5耀10分钟，使开挖面充份湿润，以软化表层，使应力释放和调整；撒水喷头水柱不小于10m；必要时采用超前钻孔应力解除法来释放部分应力。挂设2）治理措施：初喷5cm左右厚CF25钢纤维混凝土，覫25杆间距、壁厚覫6或者7mm覫8机械涨壳式中空注浆锚杆，钢筋网，网格间距25cm伊25cm锚杆长，打设4m，进尺控制在盂强岩爆区：1.0伊1.0m，梅花型布置；2m以内；1）改善围岩力学性质和力学条件：复喷C25混凝土厚5cm。锚尽可能全断面开挖，一次成形，一般减少对围岩的扰动；掌子面沿拱墙开挖轮廓线周边施作覫76超前应力孔提前释放应力、降低岩体能量，超前应力释放向间距2m，单根长3.5m；初喷5cm厚CF25钢纤维混凝土；挂设覫6钢筋网，网格间距25cm伊25cm，打设覫25、壁厚1.0伊1.0m7mm机械涨壳式中空注浆锚杆，1m；复喷，梅花型布置；架设12伊12cm锚杆长格栅钢架，4m，锚杆间距纵向间距既能起到间隔装药的作用，榆采用水压爆破，C25混凝土厚与传统爆破相比，12cm。同时也使得药卷间距控制较为水压爆破的水袋精准，爆破时岩体受力均匀，保证了光爆效果，同时起到了降尘等作用，也使应力得到了释放及调整，在岩爆区域采用，有较好的效果。7施工安全防护措施型岩爆伤人事故的出现。在支护区域，淤施工人员需要佩戴相应的安全设备，可以指派专业安全进而避免弹射员，对围岩状态进行观察。一旦发现险情，就可以及时地上报，让相应人员做好支护处理，动灵活，于“对施工打眼台车进行改造，实施机械躲避。石变我变”，并在台车上方及侧面设立钢筋防护网。人工多钻、多层次作业，机在进行钻眼施工中必要时在掌子面处也设立钢筋防护网，有利于紧急情况人员撤离，验，进而控制岩爆发生可能性。盂通过观察，仔细寻找岩爆发生的前兆，以确保施工人员的安全，减少损失。在施工环节，可以按照地应逐步积累经力的方向、有无西下水、岩石软硬、岩体稳定性等进行初步的判断，然后通过岩体内声音、岩石裂缝的发展等进行判断。通过严重区域的敲击，如果存在“空、空”的声音，就应该及时采取有效的措施，如果响声不对，就需要及时撤离施工人员和设备。岩的现场观察、榆在施工环节应该做好监测处理，通过收敛观察、点位移计读数的变化也可利用支护结构和围以实现对深部冲击型岩爆的定量分析和预测，这样也可以对施工加以指导，的进行，虞在开展衬砌工作的时候，确保其安全性。尽可能减少围岩暴露的时间，应该按照开挖的工序严格避免卸荷回弹，造成岩爆现象，保护好人身安全。在听到爆裂声响之后，需要及时地进行支护，岩爆常识、愚要避免岩爆发生对人员的伤害，避免事故的出现。安全防护知识的培训和教育，要对作业人员进行多跟现场施工人员进行交流，消除施工人员对岩爆的恐惧心理。加强管理，督促现场严格执行有关技术和安全操作规程，危险地段增设照明并设醒目标志灯，以避免和减少安全事故的发生。8结语岩爆的防治是一项持久且复杂的过程，需要施工技术人员在施工工程中，根据不同岩体认真观察和分析研究，不断总结，才能较为准确地认识到其特征和发生规律，也才能找到有效的预防措施和治理办法，为铁路隧道岩爆区域的施工提供相关经验和参考依据。参考文献2001[1]，24徐林生，院（2）：115-117.王兰生.岩爆形成机理研究[J].重庆大学学报，