1.概述
巖爆是地下空間開挖過程中，圍巖的一種非正常破壞現(xiàn)象。這種破壞主要表現(xiàn)為破裂圍巖的動力拋擲，并伴有不同程度的爆炸聲。巖爆不僅使人產(chǎn)生恐懼感，而且直接威脅施工人員和設(shè)備的安全，嚴(yán)重的會誘發(fā)地震，造成地標(biāo)建筑物損壞。
最初，巖爆主要見于深埋的采礦巷（hang）道或豎井內(nèi)，如最大埋深達(dá)3000~4000m的南非金礦等。后來，在各類埋深相對較小的施工中也頻繁出現(xiàn)，如挪威赫古拉公路隧道、瑞典某引水隧洞，我國的秦嶺隧道、天生橋引水隧洞、錦平探洞、川藏公路二郎山公路隧道等。
隧道發(fā)生巖爆，不僅會對施工安全構(gòu)成威脅，而且可能造成嚴(yán)重的超挖，增加工程造價(jià)甚至延誤工期。并且隨著我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的加大，隨著國內(nèi)外的地下工程深部化發(fā)展趨勢，隧道巖爆地質(zhì)災(zāi)害則漸轉(zhuǎn)嚴(yán)重。
2.隧道巖爆防治對策
在區(qū)域巖爆及巖爆多發(fā)地段，應(yīng)以“利用自然因素為主，調(diào)整人工因素為輔”的主要指導(dǎo)策略，提出隧道巖爆防治從設(shè)計(jì)、施工、支護(hù)加固處理措施到質(zhì)量管理的防治對策，以避免和減少隧道巖爆的發(fā)生。
（1）隧道設(shè)計(jì)的巖爆防治對策
隧址選擇首先應(yīng)考慮盡可能避開有巖爆傾向的主地應(yīng)力區(qū)，實(shí)難避開時(shí)，則從隧道軸線和斷面設(shè)計(jì)出發(fā)以達(dá)到防止巖爆的目的。
隧道軸線選擇應(yīng)使軸線方向與最大主應(yīng)力方向平行，以改善洞室結(jié)構(gòu)的受力條件。使洞室結(jié)構(gòu)受力合理，圍巖不產(chǎn)生拉應(yīng)力，且隧道周邊壓應(yīng)力的分布使切向壓應(yīng)力最小，不產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中。
?。?）施工階段巖爆防治措施
a.應(yīng)多采用分步開挖，使圍巖中釋放彈性能的區(qū)域減小，有利于抑制巖爆和降低其程度。
b.優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)，減少周邊孔間距，使不大于50cm，采用小藥卷間隔裝藥，增加起爆雷管數(shù)以減少同段起爆藥量，提高光爆效果，盡量減少誘發(fā)巖爆的因素。加強(qiáng)對開挖作業(yè)人員的培訓(xùn)，提高業(yè)務(wù)素質(zhì)，使隧道開挖周邊圓順，減少局部的集中應(yīng)力。
c.盡量以TBM替代鉆爆開挖隧道，減小因施工對圍巖的振動，從而減少了巖爆觸發(fā)因素。
d.在巖爆強(qiáng)烈發(fā)生地帶可采取應(yīng)力釋放措施。即在施工過程中，一邊應(yīng)力解除，一邊掘進(jìn)，在洞室未開挖之前使巖體原始應(yīng)力得以釋放，以減緩開挖后的圍巖應(yīng)力。其施工方法為：從掌子面起沿拱部周邊向前方打超前斜孔，在孔底裝藥爆破形成一定厚度的人工破碎帶，且洞壁保持一定厚度的完整巖層作為安全距離。對巖爆特別劇烈地段，噴水或鉆孔注水促進(jìn)圍巖軟化，緩釋圍巖應(yīng)力，減少劇烈?guī)r爆的危險(xiǎn)性。
f.在施工過程中短進(jìn)尺、多循環(huán)作業(yè)，及時(shí)支護(hù)，以盡量減少巖體暴露時(shí)間和面積，可防止或減少巖爆發(fā)生。巖爆地段在洞室開挖后，要盡快進(jìn)行砼灌筑，采用早強(qiáng)砼，且襯砌拆模時(shí)間要適當(dāng)延長。
g.一旦巖爆發(fā)生，應(yīng)徹底停機(jī)、待避、補(bǔ)充工作面的觀察，并記錄巖爆，對工作面、邊墻或拱頂進(jìn)行仔細(xì)檢查，并選取合理的支護(hù)加固措施。
h.加強(qiáng)初期支護(hù)，在施工中若發(fā)現(xiàn)有巖爆的預(yù)兆，則需采取噴錨網(wǎng)噴支護(hù)，網(wǎng)噴砼厚度視巖爆的等級確定。
i.設(shè)臨時(shí)防護(hù)網(wǎng)，在掌子面及其附近巖爆地帶加鐵絲帷幕，以增加作業(yè)場所的安全，保護(hù)鑿巖人員和機(jī)具。
g.加強(qiáng)監(jiān)測監(jiān)控量測，結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)，用彈道地震儀對掌子面及掌子面前方15~20cm的地段進(jìn)行監(jiān)測，用地震波速推算巖石強(qiáng)度，并根據(jù)巖石強(qiáng)度及有關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式判定存在巖爆的可能。
成功提示
錯(cuò)誤提示
警告提示
評論 （0）