隧道岩爆防治专项施工方案 成开挖工作面的严重破坏、设备损坏和人员伤亡，已成为岩石地下工程和岩石力学领域的世界性难题。 轻微的岩爆仅剥落岩片，无弹射现象。严重的可发生石块弹射、冒落和突出等灾害。隧道岩爆有以下特点：

①爆发生前，没有明显征兆。隧道施工时，一般的敲帮问顶、清除悬浮石也无法检明出。

②岩爆发生的地点主要集中开挖工作面附近。

③岩爆发生的时间多在爆破后4-6 小时，但也有的较迟缓。 ④岩爆是由人工开挖诱导产生的，它与开挖方式及支护措施有直接相关。

⑤岩爆主要发生在埋深较大，所处岩层性状较单一，弹性模量等物理力学性能较高，能储存一定的应变能量。 3.2 岩爆产生的条件

（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。

（6）地质构造

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隧道岩爆防治专项施工方案 岩爆大都发生在褶皱构造的坚硬岩石中。

岩爆与断层、节理构造密切相关。当掌子面与断裂或节理走向平行时，极容易触发岩爆。

岩体中节理密度和张开度对岩爆有明显的影响。掌子面岩体中有大量岩脉穿插时，也可能发生岩爆。 3.3 判断岩爆发生的应力条件

用天然应力中的最大主应力σ1与岩块单轴抗压强度Rc之比进行判断。经验公式：σ1/Rc>0.165～0.35(或Rc/σ1>6.06～2.86)的脆性岩体最易发生岩爆。（Rc/σ1 = 4~ 7 为高地应力, Rc/σ1 < 4 为极高地应力）。 3.4 地应力计算与隧道岩爆预测 3.4.1XX

隧道最大埋深达513m，本次根据区内最大埋深及最易发生岩爆地段进行预测，

最大垂直应力：σH=γh=26KN/m3×513m=8.5MPa 最大水平应力：Hmax=7.36+0.0225×513=25.52MPa 岩石单轴饱和抗压强度（Rc）为44.30MPa （0.15～0.2）Rc=6.65～8.86MPa

岩体初始压力σ1=34.00MPa≥（0.15～0.2）Rc

根据我国实测成果提出的岩爆判断：当σ1≥（0.15～0.2）Rc时可能产生岩爆，因此，拟隧道围岩存在岩爆可能。 3.4.2XX

隧道最大埋深达628m，本次根据区内最大埋深及最易发生岩爆地段进行预测，

最大垂直应力：σH=γh=26KN/m3×628m=16.3MPa

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隧道岩爆防治专项施工方案 最大水平应力：Hmax=7.36+0.0225×628=21.49MPa 岩石单轴饱和抗压强度（Rc）为44.30MPa （0.15～0.2）Rc=6.65～8.86MPa

岩体初始压力σ1=37.79MPa≥（0.15～0.2）Rc

根据我国实测成果提出的岩爆判断：当σ1≥（0.15～0.2）Rc时可能产生岩爆，因此，拟隧道围岩存在岩爆可能。此外，根据以往隧道发生岩爆经验，其发生岩爆的岩体均处于埋深大于200m的较坚硬岩和坚硬岩中，且地下水不发育。前述知，区内岩体以坚硬岩花岗岩和花岗闪长岩组成为主，埋深基本上大于200m，节理不发育地段较多，主要以Ⅲ级围岩为主，且段落较长，地下水不发育，均以充分证明拟设隧道发生岩爆的可能性较大。 3.4.3XX

隧道最大埋深达630m，本次根据区内最大埋深及最易发生岩爆地段进行预测，

最大垂直应力：σH=γh=26KN/m3×630m=16.3MPa 最大水平应力：Hmax=7.36+0.0225×630=21.54MPa 岩石单轴饱和抗压强度（Rc）为44.30MPa （0.15～0.2）Rc=6.65～8.86MPa

岩体初始压力σ1=37.84MPa≥（0.15～0.2）Rc

根据我国实测成果提出的岩爆判断：当σ1≥（0.15～0.2）Rc时可能产生岩爆，因此，拟隧道围岩存在岩爆可能。此外，根据以往隧道发生岩爆经验，其发生岩爆的岩体均处于埋深大于200m的较坚硬岩和坚硬岩中，且地下水不发育。前述知，区内岩体以坚硬岩花岗岩和花岗闪长岩组成为

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隧道岩爆防治专项施工方案 主，埋深基本上大于200m，节理不发育地段较多，主要以Ⅲ级围岩为主，且段落较长，地下水不发育，均以充分证明拟设隧道发生岩爆的可能性较大。 3.4.4XX

隧道最大埋深达900m，本次根据区内最大埋深及最易发生岩爆地段进行预测，为晋宁～澄江期花岗岩，现将推断叙述如下：

最大垂直应力：σH=γh=26KN/m3×900m=23.4MPa 最大水平应力：Hmax=7.36+0.0225×900=27.61MPa 岩石单轴饱和抗压强度（Rc）为44.30MPa （0.15～0.2）Rc=6.65～8.86MPa

岩体初始压力σ1=51.01MPa≥（0.15～0.2）Rc

根据我国实测成果提出的岩爆判断：当σ1≥（0.15～0.2）Rc时可能产生岩爆，因此，拟隧道围岩存在岩爆可能。此外，根据以往隧道发生岩爆经验，其发生岩爆的岩体均处于埋深大于200m的较坚硬岩和坚硬岩中，且地下水不发育。前述知，区内岩体以坚硬岩花岗岩和花岗闪长岩组成为主，埋深基本上大于200m，节理不发育地段较多，主要以Ⅲ级围岩为主，且段落较长，地下水不发育，均以充分证明拟设隧道发生岩爆的可能性较大。各隧道存在岩爆可能性段落见下表。

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 右线XX 左线XX 隧道名称 桩号 ZK118+710.00 ～ZK119+100.00 ZK119+100.00 ～ZK119+140.00 ZK119+140.00 ～ZK119+503.00 ZK119+635.00 ～ZK119+760.00 ZK119+760.00 ～ZK119+800.00 ZK119+800.00 ～ZK120+320.00 K118+660.00 K119+021.30 ～K119+021.30 ～K119+061.30 8

长度 390 40 363 125 40 520 361.3 40 衬砌类型 Ⅲ普通 Ⅲ停车带 Ⅲ普通 Ⅲ普通 Ⅲ停车带 Ⅲ普通 Ⅲ普通 Ⅲ停车带 备注