隧道岩爆的防治技术和施工措施

定义：岩爆是高地应力区的地下工程在开挖过程中或开挖完毕后，围岩因开挖卸荷发生脆性破坏而导致储存于岩体中的弹性应变能突然释放且产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质灾害。

现场岩爆照片

岩爆引起的初喷砼脱落

岩爆的防治技术

主动方法

1、改变围岩性质

（1）向工作面及洞壁喷高压水；

（2）超前钻孔高压注水使围岩软化。

2、改善围岩应力条件

（1）短进尺、多步开挖，控制光面爆破减少应力集中；

（2）钻爆法施工，释放岩体内应力；

（3）纵向切槽法;

（4）洞壁钻孔和超前钻孔应力解除法；

（5）超前钻孔松动爆破应力解除法。

被动方法

围岩加固措施，及时支护

（1）及时支护，减少岩体暴露时间和面积；

（2）喷锚＋钢筋网、必要时加钢支撑支护，喷钢纤维混凝土，可屈服膨胀锚杆

（3）掌子面施设膨胀锚杆以防止坍塌。

利用可屈服型膨胀锚杆和喷钢纤维混泥土稳定掌子面

左掌子面钻孔应力解除法

右采用曲面掌子面改善围岩受力状态

超前钻孔松动爆破应力解除法

岩爆地段施工措施

1、在可能发生岩爆的隧道中施工，应遵守“短进尺，多循环”的原则，具体应符合下列要求:

（1）采用短进尺,一般情况下,每循环进尺宜控制在1.0～1.5m，最大不得大于2.0m；

（2）采用光面爆破技术，使隧道周边圆顺，降低岩爆发强度；

（3）采用网喷钢纤维混凝土；

（4）施作超前锚杆，对于岩爆强烈的开挖面，可采用超前锚杆，对开挖面前方的围岩进行锁定；

（5）在拱部及两侧边墙布置预防岩爆的短锚杆，该锚杆长度宜为2m左右，间距宜为0.5～1.0m,并宜与钢纤维喷射混凝土联合使用，形成喷锚加固作用。

2、隧道施工中，一旦发生岩爆，应立即采取下列处理措施：

（1）彻底停机待避，同时进行工作面的观察记录，如岩爆的位置、强度、类型、数量以及山鸣等；

（2）在工作面、边墙和拱部，每一循环内进行2～3次找顶；

（3）采用能及时受力的摩擦型锚杆（水胀式锚杆）；

（4）采用喷射钢纤维混凝土，厚度宜为5～8mm；

（5）当用台车钻眼，岩爆的强度在中等以下时，可在台车及装碴机械、运输车辆上加装防护钢板,避免岩爆弹射出的块体伤及作业人员和砸坏施工设备。