地下工程岩爆研究现状综述

基于地下工程岩爆研究成果,系统总结了岩爆的定义、类型、烈度分级、影响因素、破坏机理、预测与防治方法。指出目前岩爆研究中存在的主要问题,即岩爆发生的机理不够明确,判据不够充分,工程适用性欠佳,预测手段单一等。提出岩爆综合预测的研究思路,建议将岩爆的预测划分为岩爆倾向性预测、岩爆趋势预测和岩爆现场监测3个阶段。     

天生桥二级水电站隧洞岩爆规律及预测方法的探索

本文通过天生桥二级(坝索)水电站3条引水隧洞开挖发生的岩爆现象,总结出岩爆发生的规律(即岩爆现象,岩爆爆裂面的形态特点、类型,破裂面的力学特性,岩爆的深度和宽度,岩爆发生时间及岩爆沿洞轴线分布规律等)及预测岩爆的方法。     

深埋隧洞岩爆孕育机理及防控措施

深埋隧洞工程的岩爆孕育机理决定了岩爆支护系统和防控策略的制定,对工程施工安全具有重要意义。结合锦屏二级水电站深埋水工隧洞岩爆案例所揭示的规律,包括岩爆类型、发育特征,开展了岩爆案例反演和孕育机理解译研究,揭示了深埋隧洞施工期各类岩爆的发生机制,制定了不同类型岩爆的防控原则,提出了钻爆法和TBM掘进条件下岩爆的防控措施。     

国内外岩爆研究现状综述

岩爆类型与岩爆烈度分级、岩爆形成机理、岩爆预测、岩爆防治措施等方面着手,阐述了国内外岩爆研究的现状,并在某些方面提出了一些新的见解。     

浅析岩爆发生的机理与防治

通过对岩爆发生历程的回顾,对岩爆发生机理的研究,分析了岩爆发生的条件、特点和规律,从设计、施工准备释放围岩应力到灾后应急、支护,制定出能有效防治岩爆这一地质灾害的措施,减少岩爆危害。     

地下硐室岩爆的预测及处理研究

洞室开挖过程中常发生规模大小不一的岩爆,因此合理地评价其开挖过程中岩爆发生的可能性、现场对岩爆的观测、分析研究岩爆的烈度、分布范围以及相应的预测防治处理措施具有重要的工程意义。基于此,首先从岩爆发生的基本条件、岩爆烈度分级标准、隧洞岩爆特点、地质宏观评价的角度对硐室施工过程中岩爆发生的可能性进行了评估;然后,采用较常规的岩爆的现场预测预报方法(主要采用定性方法和工程地质类比法)对该地下硐室岩爆发生的烈度进行了评价;最后提出了相应的防治措施,即施工岩爆处理措施,研究结果对高地应力区及上覆岩层较厚的地区兴建或开挖地下洞室具有重要的参考作用。     

岩爆孕育过程研究

<正>以岩爆孕育过程为主线,论述了各个方面的最新进展。首先,阐述岩爆的主要类型、4个等级、TBM和钻爆法诱发的岩爆特征、不同岩性发生的岩爆的特征。分析研究岩爆孕育过程的室内岩样试验、室内物理模型试验、数值模拟、现场综合观测、现场监测等技术手段,揭示了不同类型岩爆孕育过程的机制和不同施工方法诱发不同类     

江边电站引水隧洞岩爆及其防治分析

在隧道及地下工程施工过程中,岩爆现象时有发生,岩爆产生的危害也较大。由于岩爆发生的时间、强度及具体位置的不确定性,给岩爆的预测及其防治带来了困难。从江边电站引水隧洞支洞岩爆状况入手,结合现场实测的地应力值和岩石单轴压缩变形试验,并通过对岩爆发生的力学机制及其预测的研究分析,提出了防止岩爆发生的对策和安全措施,实现了工程高强度岩爆洞段的快速安全施工,为洞室开挖设计和岩爆监测预报提供了参考依据。     

岩爆预测及影响因素的分析

岩爆是高地应力环境下地下工程中的地质灾害。详细分析了地应力、岩性、岩体结构、埋深、地形、人为开挖等因素对岩爆的影响，对岩爆的预测和防治具有一定的实用价值。综合各种因素的影响对福建周宁水电站地下厂房进行了岩爆预测，得到了在局部区域发生微弱岩爆的结论。     

超深埋隧洞TBM施工的岩爆研究

TBM工法最显著的优势就在于掘进速度快,其决定性因素是掘进、支护设备与隧洞地质条件的匹配程度,而岩爆(尤其是强烈岩爆)是制约锦屏二级水电站隧洞开挖进度的瓶颈问题。本文结合施工排水洞岩爆现象及支护处理措施,对岩爆的声学特征、时空效应、破坏方式等进行分析,总结了TBM施工洞段岩爆的特点。在水电隧洞工程中引入了微震监测进行岩爆预报,也是目前岩爆监测与预报或预警最有效的技术之一。在对岩爆发生规律、特点、预报研究的基础上,根据TBM设备的特点和能力,提出了防治不同等级岩爆的工程措施和建议。     

高地应力下洞室岩爆防治原则及方法研究

结合在建和已建的地下工程从不同角度阐述了水电工程地下洞室岩爆防治原则和方法,并对岩爆防治措施进行归纳总结。总体而言,岩爆问题应以“以防为主,防控结合”为指导思想,针对不同岩爆等级、不同危害的岩爆有针对性地加以防范,其中岩爆防治方法归纳起来有：改善围岩应力条件、改善洞室围岩物理力学性能、加固围岩、改善施工方法及防护措施、采用新材料和新工法等,岩爆防范措施可从防护、躲避及监测措施以及现场施工防范措施等方面进行考虑。     

拉森斯(Russenses)岩爆判据研究

Russenses岩爆判据是岩爆分析常用判据,为求出该判据中环向应力,先导出了krisch方程,借助于岩石应力状态分析,对岩体在不同的水平和垂直应力作用下发生岩爆的影响深度进行研究.结果表明,随着水平构造应力较垂直应力的增加,岩爆影响深度逐渐减少,垂直应力对岩爆影响显著.对Russeness岩爆判据进行推广,建立了用洞室埋深来表示的岩爆判据,得到了发生岩爆的临界埋深公式.该公式反映出岩性对岩爆的影响,验证了岩爆发生条件是高地应力和岩石脆弹性的论断.     

地下工程施工中岩爆问题

岩爆现象早已引起国际上的重视,已经开展了对岩爆机制、发生条件、岩爆分级、岩爆预测等方面的研究工作,有些工作与研究隧洞围岩稳定相同,如岩体初应力测量、围岩稳定数值分析、合理断面形状以及开挖方式等。我国西北、西南地区水力、煤炭资源都非常丰富,而该地区恰又属高地应力区,在这些地区开挖较深的洞室和坑道,都可能发生岩爆。在天生桥二级水电站引水隧洞工程施工中,由于岩爆发生频繁,严重地影响了工程进度和人员设备安全。1岩爆发生的影响因素影响地应力和岩爆的因素较多,但主要有以下三个方面。1·1地质构造的影响地质构造不但控制着…     

基于组合赋权-TOPSIS理论的岩爆预测研究

岩爆是一种多因素影响、形成机制复杂的地质灾害。以岩爆烈度分级评价为目标。收集37例既有岩爆灾害的地下工程的调查资料,结合已有岩爆理论,依据岩石力学性质、围岩应力条件、围岩结构条件3个方面对应提出15个岩爆影响因素评价指标。采用主观赋权(层次分析法)与客观赋权(熵权法)相结合的方式对各影响因素进行赋权,运用TOPSIS理论分析岩爆烈度与影响因素间的对应关系,使用理想解排序法得到岩爆烈度与理想解的距离,从而判别岩爆等级。对国内7个发生岩爆的水电站地下洞室进行岩爆烈度等级判断,结果表明:对岩爆烈度影响较大的因素为岩爆倾向性指数、能量储耗指数、Turchaninov准则,所占权重分别为0.192、0.129、0.132;TOPSIS模型评判多因素综合作用下岩爆烈度等级准确率可达85.7%。     

地下洞室岩爆预测灰色最优归类模型研究

在灰色关联分析和模糊识别原理的基础上,运用最小二乘法构造目标函数,选取影响岩爆的主要因素洞壁围岩最大切向应力σt、岩块单轴抗压强度σc、岩爆岩石的脆性指数K u、应力下降指数Kσ、岩石的弹性能量指数K w,并将σt/σc、K u、Kσ和K w作为评价影响因子进行关联分析,同时将岩爆烈度划分为无岩爆、弱岩爆、中岩爆和强岩爆4个等级,建立岩爆烈度分级预测的灰色最优归类数学模型。模型运用了动态权重计算方法和综合评判指数的概念,充分考虑了评价标准指标的离散性。利用该模型对四川某水工隧洞3个断面围岩岩爆发生的可能性及烈度等级进行了预测,获得了较为客观的评价效果,表明所采用的地下洞室岩爆烈度预测方法是合理、有效的。     

基于灰色关联分析的岩爆预测方法研究

锦屏辅助洞是锦屏一级、二级水电站前期工程的关键施工项目,因其地下埋深较大,地应力较高,具备岩爆发生的必要条件,为避免和减少岩爆造成的损失,采用灰色系统的灰色关联分析理论,开展了锦屏二级水电站辅助洞的岩爆预测预报研究。选取影响岩爆的一些主要因素：最大主应力、单轴抗压强度、点荷载强度、完整性系数和弹性能指数进行岩爆预测分析,所得结果与实际工程情况基本一致,说明了基于灰色关联分析岩爆预测方法的合理性。     

某水电站洞室岩爆的尺寸效应

统计某水电站探洞和交通洞现场典型岩爆特征表明,在基本地质条件相似的情况下,岩爆具有随洞室尺寸的增大而增强的趋势,即岩爆具有尺寸效应.根据围岩条件和应力条件建立岩爆分级判别标准.并运用该标准对比分析了整条交通洞和引水隧洞岩爆的尺寸效应,结果表明,在相同桩号处,在其他岩爆发生条件相似的情况下,引水隧洞的岩爆烈度将比交通洞的提高半个等级.     

锦屏辅助洞工程岩爆特征与防治综述

地下工程施工中,岩爆现象屡见不鲜,岩爆产生的危害也较大。但由于岩爆发生的时间和具体位置的不确定性,给岩爆的防治带来难度。锦屏辅助洞工程设计过程中,在隧洞选线、横通道布置、紧急停车带布置、支护设计等方面皆考虑了岩爆因素,根据工程区域地应力场的分析,影响隧洞区域地应力场的主要因素为岩体自重和近东西向的水平挤压构造,其次是近南北向的水平挤压构造。因此,隧洞选线时,尽量将洞轴线方向与最大主应力δ1方向平行或小角度相交, 减少洞室壁的切向应力。 简要阐述锦屏辅助洞工程的岩爆特征、岩爆预防与治理措施,并总结了部分岩爆防治经验。     

天生桥二级水电站引水发电隧洞岩爆烈度与分级的研究

天生桥二级水电站引水发电隧洞，８５％的洞段分布坚硬的石灰岩和白云岩，开挖过程中发生了频繁的岩爆。进行岩爆的烈度分级，是一项重要的有意义的工作本文将岩爆分为４级，特强岩爆之外，强列、中等及弱岩爆，在该电站隧洞中有发生。     

地下工程中基于人工神经网络的岩爆预测

研究地下工程岩爆等非稳定性问题，目的在于对这种非稳定性问题进行预测。以便提前采取积极的措施．预防安全事故的发生。岩爆是在引起岩爆发生的内、外因素共同作用下的一种动力失稳现象。只有在具有发生岩爆固有属性的岩体中，同时又具备使该岩体发生岩爆的外部必要条件，岩爆才会发生。岩爆形成的内、外条件组合一起，形成了岩爆预测的充分必要条件，通过收集国内外多个地下工程实际岩爆资料。分析了影响岩爆发生的主要因素，运用人工神经网络方法，建立了岩爆预测的人工神经网络模型，并根据某地下工程的实测参数，验证了预测模型的可靠性。结果表明，所建立的模型具有较高的预测精度。