关于岩爆判别准则及防治措施

仅供参考[整理] 安全管理文书岩爆的预防及处理日期：__________________单位：__________________第1 页共7 页岩爆的预防及处理（1）岩爆产生条件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；②围岩新鲜完整，裂隙极少或仅有隐裂隙，属坚硬脆性介质，能够储存能量，而其变形特性属于脆性破坏类型，应力解除后，回弹变形很小；③具有足够的上覆岩体厚度，一般均远离沟谷切割的卸荷裂隙带，埋藏深度多大于200m；④无地下水，岩体干燥；⑤开挖断面形状不规则，造成局部应力集中。

⑥在溶孔较多的岩层里，则一般不会发生岩爆。

（2）岩爆的特点隧洞内的岩爆一般具有以下特点：①在未发生前，并无明显的征兆，虽经过仔细寻找，并无空响声，一般认为不会掉落石块的地方，也会突然发生岩石爆裂声响，石块有时应声而下，有时暂不坠下。

②岩爆发生的地点多在新开挖的工作面附近，个别的也有距新开挖工作面较远，常见的岩爆部位以拱部或拱腰部位为多；岩爆在开挖后陆续出现，多在爆破后的2～3小时，24小时内最为明显，延续时间一般1～2个月，有的延长1年以上，事前一般无明显预兆。

③岩爆时围岩破坏的规模，小者几厘米厚，大者可多达几十吨重。

石块由母岩弹出，小者形状常呈中间厚、周边薄、不规则的片状脱落，脱落面多与岩壁平行。

④岩爆围岩的破坏过程，一般新鲜坚硬岩体均先产生声响，伴随片第 2 页共 7 页状剥落的裂隙出现，裂隙一旦贯通就产生剥落或弹出，属于表部岩爆；在强度较低的岩体，则在离隧洞掌子面以里一定距离产生，造成向洞内临空面冲击力量最大，这种岩爆属于深部冲击型。

（3）岩爆的现场预测预报①地形地貌分析法及地质分析法认真查看其地形地貌，对该区的地形情况有一个总体的认识，在高山峡谷地区，谷地为应力高度集中区，另外根据地质报告资料初步确定辅助洞施工期间可能遇到的地应力集中和地应力偏大的地段。

依据地质理论，在地壳运动的活动区有较高的地应力，在地区上升剧烈，河谷深切，剥蚀作用很强的地区，自重应力也较大。

隧道岩爆防治处理措施 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-隧道岩爆防治、处理措施隧道发生了中等岩爆，为确顺利施工，结合隧道开挖对岩爆的防治经验，现对岩爆的防治、处理措施交底如下，请现场领工员和施工人员参考。

一、岩爆基本特点：1、岩爆在发生前，并无明显的预兆，虽然经过仔细找顶，并无空响声，一般认为不会掉落石块的地方，也会突然发生岩石爆裂声响，石块有时应声而下，有时暂不坠下。

在没有支护的情况下，对施工安全威胁极大。

2、岩爆时，石块由母岩弹出，呈现中间厚、周边薄、不规则的片状。

3、岩爆发生的地点，多在新开挖工作面及其附近，个别距开挖工作面较远；岩爆发生的时间，多在爆破后2~3小时内，有的部位还可产生二次岩爆，一般在爆破后10~12小时内。

二、处理岩爆的基本原则：先防后治一般情况下，对隧道岩爆应采用行之有效的预防措施，降低岩爆的发生机率，减小岩爆强度。

对于岩爆较严重的部位，要先处理后施工，确保施工安全。

三、岩爆的防治措施1、岩爆的预防措施1）切实提高光面爆破效果，保证洞室轮廓规则圆顺，避免应力集中；并严格控制装药量，以尽可能减少爆破对围岩的影响。

2）爆破后立即对围岩喷洒高压水，软化岩石，减弱岩爆强度。

3）加强机械找顶和人工来回找顶。

4）选用预先释放部分能量的办法，如松动爆破法、超前钻孔预爆法、超前小导坑掘进法、打应力释放孔等方法，将岩石原始应力释放。

2、岩爆的处理措施1）对岩爆部位加强找顶工作，只有当找顶彻底后，方能进行下一步的测量画弧和钻眼作业。

2）加强对岩爆部位的支护，必须先打安全锚杆（必要时再挂网），并根据实际情况进行喷浆封闭，再进行开挖作业，这样才能使锚杆在爆破前有充分的凝固时间和防止石块掉落。

在锚杆安装好后再在锚杆之间钻适量的空眼，以减小岩爆二次发生的机率和强度。

3）岩爆严重时，台车上的人员要及时撤离到安全地点，然后由有经验的人在有人陪同下对岩爆部位进行找顶处理。

岩爆发生的规律：岩爆发生在质地坚硬、强度高、干燥无水、高应力区的脆性岩体中。

在隧道开挖形成的新临空面附近。

初始应力由原来的三向状态转变为两向应力状态，并在开挖壁上局部应力集中，若壁面集中的最大切向应力达到某一临界应力时，岩爆灾害才会发生。

因此，可以说工程施工是岩爆发生的诱发条件。

不同的开挖方法，造成的壁面局部应力集中的程度和部位不同，所以不同的岩爆特征及危害程度也是不同的。

岩爆发生有以下几个规律：1、岩爆最强部位是距掌子面1-3B（B为硐径）。

发生岩爆要比开挖落后，岩爆发生时，就发出“啪-啪-”的或撕裂的声音，随后是片状岩块爆落下来，并有不同程度的弹射，弹射距离与岩爆等级有关，从1-2M甚至超过20M，岩爆岩块多呈片状、透镜状、棱块状，少数为板状，块体大小一般为0.15-0.3M，宽0.1-0.2M，厚0.05-0.1M，大的岩块可长达 1.0-1.5M，宽0.5-0.7M，厚0.1-0.2M。

2、岩爆发生一般分期发生，其特点分别为：岩爆严重期。

暴裂后2-4小时，开始在掌子面岩爆发生频繁，经常有薄片状、透镜状、的岩块清脆的剥落声，若岩性致密时，会出现闷雷声，这种现象4小时至开挖后一周内出现。

延缓期：一个星期至八个星期为延缓期。

岩爆不定期发生，没有规律可循，这个时期对隧道的影响很大，防不胜防，经常发生掉块坍方向现象，所以把这段时间称为破坏期。

稳定期：八个月至一年之后为稳定期，但是在稳定期期间，一旦有扰动，仍有可能发生岩爆。

3、通过对岩爆坑的察看可知，岩爆爆裂面整体呈阶梯状V形断面，爆裂面以新鲜破裂面为主，少数迁就原生节理面，破裂面主要沿两个方向发生，一组破裂面与开挖洞壁面平行，破裂角0~5度，另一组破裂角与洞壁斜交，夹角为20~25度，在新鲜的破裂面上可见定向排列的破裂纹，他与隧道切向应力方向大致平行。

4、通过对有些隧道岩爆的岩体破坏特征与室内试件受压时的破坏特征对比分析表明，岩爆破坏特征与室内有端面约束的轴向变形或荷载控制下岩石试件受压破坏特征十分相似。

隧道开挖岩爆防治措施
一、岩爆一般情况
岩爆发生主要由高地应力产生，多发生在洞身埋置过深、整体、干燥和质地坚硬的岩层中。

岩爆发生主要由地应力和岩性两个因素决定。

岩性条件要求岩石具有良好的储能性能的弹脆性岩体，隧道的初始应力条件达到高应力水平；根据本次隧道的地勘资料，混合片麻岩属极硬岩，岩石的弹脆性和储能性能良好，岩体受构造影响轻微、岩体完整，满足发生岩爆的岩性条件；并根据原铁路隧道施工情况，本次试验段可能产生轻微至中等程度的岩爆。

产生岩爆的时间，一般在开挖后几小时内，也有在较长时间后发生。

隧道中常遇见的岩爆以顶部和拱腰部位为多。

二、隧道岩爆特点
⑴、岩爆在发生前，并无明显的预兆，虽然经过仔细找顶，并
无空响声，一般认为不会掉落石块的地方，也会突然发生
岩石爆裂声响，石块有时应声而下，有时暂不坠下。

在没
有支撑的情况下，对施工安全威胁极大。

⑵、岩爆时，石块由母岩弹出，呈现中间厚、周边薄、不规则
的片状。

⑶、岩爆发生的地点，多在新开挖工作面及其附近，个别距开
挖工作面较远；岩爆发生的时间，多在爆破后2~3小时内。

三、岩爆地段施工注意事项
⑴、使用光面爆破，保证洞室轮廓规则圆顺，避免应力集中；
并严格控制装药量，以尽可能减少爆破对围岩的影响。

⑵、开挖后，及时对围岩喷洒高压水，软化岩石，减弱岩爆强
度；
⑶、选用预先释放部分能量的办法，如松动爆破法、超前钻孔
预爆法、超前小导坑掘进法、打应力释放孔等方法，将岩石原始应力释放。

⑷、加强支护工作，支护的方法是在爆破后立即向拱部及侧壁
进行喷射砼，在加设锚杆及钢丝网。

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接收：。

地下洞室施工中岩爆的预测及防治方法（锦屏建设管理局工程一部周洪波）【题记】锦屏工程中有大量的地下工程，包括公路隧道、辅助洞、一二级地下厂房、二级引水隧洞等，岩爆是地下洞室开挖施工过程中应特别注意的问题。

本文总结了岩爆的特征、类型及分级，对引发岩爆的因素进行分析和归纳，并总结了岩爆可能发生的判据，由此可对岩爆的发生进行预测；通过对岩爆发生因素的分析及判据的总结，本文还总结了一些岩爆的防治措施，可在地下洞室施工中借鉴和应用。

岩爆是一种极为复杂的动力失稳现象，迄今为止，人们对其形成机理还无统一认识。

一般认为，岩爆是高地应力条件下地下洞室开挖过程中，因开挖卸荷引起洞室周边围岩产生应力分异作用，储存于硬脆性围岩中的弹性应变能突然释放且产生爆裂脱落、剥离、弹射甚至抛掷性等破坏现象的一种常见动力失稳施工地质灾害。

它直接威胁施工人员、设备的安全，影响工程进度，已成为世界性的地下工程难题之一。

为此，对在地下洞室开挖过程中是否发生岩爆和可能在哪些部位发生岩爆作出预测和判断，并制定必要的防治措施，以维持围岩稳定和施工安全十分重要。

一、岩爆的特征、类型及分级岩爆是岩体中聚积的高弹性应变能的一种具有代表性的释放现象。

岩爆是突发性的，主要表现为岩体急剧破坏，岩块由岩体表面上突然飞出，而且大部分发生在掌子面及附近的边墙上，与塌方、坍顶有明显不同。

简单地说，岩爆就是地下洞室周边围岩的应力集中，不能承受这种应力集中的岩石发生突然地脆性破坏，而从自由面剥落、弹出或抛射的一种现象。

岩爆的类型可以从多个角度描述，根据岩爆特征，考虑岩爆危害方式、危害程度及其防治对策等因素，可分为：片状剥落型、爆裂弹射型，爆炸抛射型、洞壁垮塌型。

还可将岩爆分为：（1）应变型：指地下洞室周边坚硬岩体产生应力集中，在脆性岩石中发生激烈的破坏，是最一般的岩爆现象；（2）屈服型：指在有相互平行裂隙的地下洞室中，洞室壁的岩石屈服，发生突然破坏，常常是由爆破振动所诱发的；（3）岩块突出型：是因为被裂隙和节理等分离的岩块突然突出的现象，也是因爆破或地震等而诱发的。

隧道岩爆防治、处理措施隧道发生了中等岩爆，为确顺利施工，结合隧道开挖对岩爆的防治经验，现对岩爆的防治、处理措施交底如下，请现场领工员和施工人员参考。

一、岩爆基本特点：1、岩爆在发生前，并无明显的预兆，虽然经过仔细找顶，并无空响声，一般认为不会掉落石块的地方，也会突然发生岩石爆裂声响，石块有时应声而下，有时暂不坠下。

在没有支护的情况下，对施工安全威胁极大。

2、岩爆时，石块由母岩弹出，呈现中间厚、周边薄、不规则的片状。

3、岩爆发生的地点，多在新开挖工作面及其附近，个别距开挖工作面较远；岩爆发生的时间，多在爆破后2~3小时内，有的部位还可产生二次岩爆，一般在爆破后10~12小时内。

二、处理岩爆的基本原则：先防后治一般情况下，对隧道岩爆应采用行之有效的预防措施，降低岩爆的发生机率，减小岩爆强度。

对于岩爆较严重的部位，要先处理后施工，确保施工安全。

三、岩爆的防治措施1、岩爆的预防措施1）切实提高光面爆破效果，保证洞室轮廓规则圆顺，避免应力集中；并严格控制装药量，以尽可能减少爆破对围岩的影响。

2）爆破后立即对围岩喷洒高压水，软化岩石，减弱岩爆强度。

3）加强机械找顶和人工来回找顶。

4）选用预先释放部分能量的办法，如松动爆破法、超前钻孔预爆法、超前小导坑掘进法、打应力释放孔等方法，将岩石原始应力释放。

2、岩爆的处理措施1）对岩爆部位加强找顶工作，只有当找顶彻底后，方能进行下一步的测量画弧和钻眼作业。

2）加强对岩爆部位的支护，必须先打安全锚杆（必要时再挂网），并根据实际情况进行喷浆封闭，再进行开挖作业，这样才能使锚杆在爆破前有充分的凝固时间和防止石块掉落。

在锚杆安装好后再在锚杆之间钻适量的空眼，以减小岩爆二次发生的机率和强度。

3）岩爆严重时，台车上的人员要及时撤离到安全地点，然后由有经验的人在有人陪同下对岩爆部位进行找顶处理。

找顶从上而下，上层找好铺完架子后再进行下层找顶。

一定要等找顶工作彻底后，所有人员才能进入掌子面进行作业。

1岩爆的定义针对埋深相对偏大的隧道工程，在脆性岩体以及高应力下，考虑到施工爆破对于原岩的扰动，岩体受到了破坏，就会让掌子面附近岩体释放出潜能，这个时候，围岩的表面就会有爆裂声出现，随之，就会有大小不等的片状岩块被剥落，这就是岩爆。

有时候，岩爆出现相对频繁，但是有时候在持续一定时间之后，又会小时。

岩爆不但会影响施工进度，同时还会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，岩爆时，石块由母岩弹出，常呈中间厚、周边薄、不规则的片状。

将岩爆分为四个级别，分别为：轻微岩爆（Ⅰ）、中等岩爆（Ⅱ）、强烈岩爆（Ⅲ）、剧烈岩爆（Ⅳ）各级岩爆特征见表1。

3奔中山一号隧道岩爆的总体施工方案加强超前地质预报，对岩爆出现的可能性与等级进行预测，以便施工时提前采取相关措施防范。

加强光面爆破（控制开挖周边眼间距，提高残眼保存率，降低石质应力集中几率），提高光面爆破效果，降低瞬发性的岩爆。

加强初期支护，延缓岩爆应变释放的强度和频率。

采用喷雾和高压水进行冲洗岩壁，进一步释放岩爆应变能量（对轻、中、重度岩爆均适用）。

岩爆段工程措施主要为：弱岩爆采用喷砼、钢筋网及砂浆锚杆加强支护；中等岩爆采用喷钢纤维砼、钢筋网及涨壳式中空注浆锚杆加强支护；强烈岩爆采用喷钢纤维砼、钢筋网、涨壳式中空注浆锚杆、超前锚杆及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合整治。

4岩爆的预测关于对岩爆强度进行预判，目前国内尚无统一标准，暂按下表进行岩爆强度预判。

（表2）①地形地貌分析法及地质分析法。

针对这一段地形地貌进行认真检查，这样就可以对地形有总体的认识。

在高山峡谷区域，谷地属于应力高度集中的区域，另外，通过地质报告，就可以将应力集中以及盈利偏大的区域确定。

按照地质相关的理论，在地壳运动的活动区域，其本身的地应力偏高，在地区上升剧烈，并且河谷深切，存在较强剥蚀的区域，其本身的自重应力较大。

二郎山隧道岩爆特征与治理措施1、岩爆特征高地应力区的一个显著地质特征是岩芯饼裂现象，饼越薄地应力值越大。

（1）岩爆发生在石英砂岩、粉砂岩、砂岩、部分砂质泥岩及泥岩与灰岩、粉砂岩、砂岩夹层中的硬质岩层中，围岩类别属IV、V 类。

（2）岩爆多发生在掌子面及1~3倍洞径范围，距齐头20m左右最为强烈，也有滞后200m的；发生时间与距离是对应的，一般是在2~8小时内，也有滞后1~2天的，有些段落滞后1~2个月或几个月后发生。

刚遇到岩爆时的表现是岩体内有声响，但无石块爆落，随着掘进深度的增加地应力值的加大则出现了明显的岩石撕裂声与岩片爆落，有的还有弹射，形成深1~2m深的三角形爆坑。

（3）岩爆声响既发生在掌子面也发生在岩体内部，轻微岩爆的声响较为清脆，可听啪、啪""嘎、嘎"的声响，强烈岩爆段所发出的声响较为沉闷，像"澎、澎"的声音并夹有"啪、啪"的声响.（4）岩爆破坏形式为劈裂破坏与剪切破坏两种，破坏程度上总体属爆裂脱落型，即一级岩爆，仅为数不长的地段出现了弹射现象，属二级岩爆，并有随时间延续向深部发展的特征。

隧道周边均有岩爆活动，但拱部和两侧边墙部位相对居多，其次为拱肩部位，这与岩体应力状况有关。

（5）岩爆爆坑大多数呈"锅底"形，坑边沿多为阶梯形。

强烈岩爆段爆坑多为"V"形。

破裂面以新鲜破裂为主，少数沿原有裂隙面。

爆落岩块多呈不规则的棱块状，也有呈中厚边薄的椭圆状。

（6）断裂带两侧或软弱结构面附近往往形成局部应力集中区，故两侧硬岩中岩爆现象较为明显，而断层带部位一般不发生岩爆。

在不同岩性软硬相间的岩层中，硬质岩易发生岩爆。

（7）岩爆区段一般较为干燥，有地下水出露的地方无岩爆产生。

（8）开挖洞室（正洞、平导）大小及相邻洞室（正洞与平导相距42.5m、平导滞后主洞）施工对岩爆的产生似无明显影响。

（9）岩爆的剧烈程度与洞室埋深基本对应，但也有非对应的，相对严重地段距洞口距离为1700m、1960m（东口）、1290m（西口），相对应埋深为710m、775m（最大埋深）、425m。