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…     

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。     

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。     

深埋隧洞岩爆特征及规律成因浅析

从岩爆发生的条件，分析论证南盘江天生桥二极水电站引水隧洞岩爆特征及规律形成的原因．对引水隧洞发生的特强岩爆，提出了不同的看法．另外探讨了岩石脆性系数对岩爆发生的影响，提出了地壳上部地应力分带的设想．     

岩爆判别准则在深埋长隧洞中的应用

岩爆是深埋长隧洞建设过程中常见的一种工程地质灾害现象。国内外工程界对岩爆问题的研究已经达到了一定的水平。根据不同的判据对国内某引水隧洞中的一段进行了岩爆问题分析,以埋深和桩号对照的形式,对岩爆的发生情况进行了预报和预测,为施工过程中岩爆的预防提供了依据。并对岩爆研究和防治的前景做了展望。关     

深埋隧洞岩爆成因机理分析与防治研究

岩爆是围岩处在高应力场条件下产生岩片飞射抛撒以及洞壁出现片状剥落的现象。岩爆是地下工程的一种特殊现象,但是国内外对岩爆的研究还尚需深入了解。通过对锦屏二级水电站深埋隧洞的研究,了解高地应力条件下隧道在施工开挖过程中的岩爆机理、岩爆治理措施,通过FLAC[3D]软件模拟出隧洞的主应力,进而通过数值分析判断是否发生岩爆。更多还原     

福堂水电站引水隧洞岩爆防治施工技术

岩爆是地下工程开挖施工中发生在高地应力、完整脆性岩体内的一种地质灾害，极大地威胁着施工人员和设备的安全。通过对福堂水电站引水隧洞7号洞下游圆型断面开挖时发生岩爆现象的观测，分析其特征和规律，从实践中初步总结出了一套预防和治理岩爆的方法，供其他类似工程在施工时参考和借鉴。     

对太平驿引水隧洞施工中岩爆问题的浅见

太平驿水库隧洞沿线山体雄厚,地层岩性为花岗岩及闪长岩,岩体致密、坚硬,属块状结构。由于岩体干燥、完整无裂隙,工程施工中发生了岩爆。文章通过对施工中岩爆现象的分析,阐述了岩性、岩体应力状态及岩体应变能对岩爆产生的影响,最后提出了防治岩爆的具体措施,即全面设防、加强初期支护、喷锚支护及综合防治。     

基于微震监测的岩爆预报在引水隧洞 施工中的运用

为实现锦屏Ⅱ级水电站引水隧洞和排水隧洞在施工期间可能发生的强烈岩爆的预报,本文制定了基于微震监测技术的岩爆预报方案。首先对微震监测系统收集到的微震信息进行滤波处理和波普分析。然后,根据微震信息进行微震源定位,同时得到微震事件的数量、释放能量、视体积、能量指数等指标。最后,根据这些指标的值及其变化规律并结合现场地质条件预测隧洞发生岩爆的概率和强度。现场岩爆情况与采用该方法的岩爆预报结果对比表明：该预报方法对高强度岩爆具有较高的准确率。     

基于地应力实测与能量判据的深埋隧道岩爆预测

根据巴基斯坦N-J水电站TBM引水隧洞地质构造和岩体赋存状况,采用套孔应力解除技术对深埋TBM隧道进行了现场地应力实测,进而依据地应力场分布差异将其分为构造和非构造应力影响区。岩石力学室内试验结果表明:砂岩的储能极限对卸载速率不敏感,在一定初始围压下基本为定值。在此基础上,从岩爆能量角度采用数值模拟分析揭示深埋隧道围岩能量分布变化规律,预测不同埋深、不同地应力场条件下隧洞岩爆的级别及规模范围。研究成果可为深部地下工程岩爆的预测提供一种新的思路。     

滇中引水工程香炉山深埋长隧洞主要工程地质问题

香炉山深埋长隧洞是滇中引水工程总工期控制性工程,隧洞总长62.596 km,最大埋深1 450 m,具有线路长、埋深大、勘察研究范围广、地质构造背景与岩溶水文地质条件复杂、地下水环境影响敏感等工程特点。勘察期通过大范围线路比选和综合勘察测试研究,逐步选定了隧洞线路并基本查明其工程地质与水文地质条件,对隧洞高地震烈度区抗震与穿越活动性断裂抗断问题、涌突水(泥)与地下水环境影响问题、高地应力与硬岩岩爆及软岩大变形问题、高外水压力问题及穿越煤层、膨胀土特殊岩土工程地质问题等进行了深入分析,为隧洞工程设计、施工提供了可靠的技术支撑,为类似深埋长隧洞的相关研究提供参考。     

某水电站引水隧洞岩爆可能性判别及预测

新疆某水电站引水隧洞开挖中发生多次应变型零星岩爆,主要表现为劈裂破坏后成层剥落,给工程建设和人员设备安全带来较大威胁。在区域地应力场回归分析的基础上,针对依据现有规范无法得到爆坑深度及对非圆形洞室判断结果存在一定误差的不足,引入了硬脆性岩体破坏预测准则(m-0准则)。在对该准则进行适应性判别后,采用所提方法和规范方法对该水电站引水隧洞剩余洞段岩爆可能性进行了综合判别。结果表明:采用m-0准则可对爆坑深度进行有效预测,剩余洞段岩爆主要以片帮和连续剥落的轻微岩爆为主,局部洞段具有发生中等岩爆和强烈岩爆的可能性。研究结果可用于该工程后续洞段开挖支护设计,另可为类似深埋硬岩工程岩爆可能性判别提供一定的借鉴及参考。     

锦屏二级水电站引水隧洞围岩岩爆特性研究

为了解锦屏二级水电站引水隧洞围岩岩爆特性,对该工程区典型岩爆岩样系统地开展了岩石力学特性试验研究。试验结果表明岩样较完整坚硬、抗压强度高,主要以脆性破坏形式为主;典型地层试样的岩爆倾向性指数平均值W_et均大于2.0,当地处高应力区时,岩爆特征明显;岩样卸围压破坏过程中变形特征规律为初始卸载围压越大,岩石的扩容效应越显著,与常规三轴压缩试验相比,岩样卸荷破坏的峰后应力跌落时的轴向应变变化较小,初始围压越大脆性破坏特征越明显;CT扫描断面与图像重组手段分析表明,试样在卸荷试验过程中,首先经历压密阶段,然后进入扩容状态直至破坏,破坏后存在“密度回弹”现象。卸围压试验中,试样瞬间发生破坏,多数伴有破裂响声,多数产生“双剪”破坏;利用岩体基本质量指标来描述岩石坚硬程度和岩体完整程度,提出了一种新的岩爆判据形式与分级标准,利用试验成果对提出的岩爆判据与分级进行了验证,结论与锦屏二级水电站辅助洞岩爆实际情况相符。     

高地应力软岩隧道施工工法数值分析与研究

以宜巴高速公路峡口隧道为工程实例,针对高地应力软岩隧道施工大变形控制问题,运用数值分析分别采用环形开挖留核心土法、三台阶法、双侧壁导洞法和CRD法对峡口隧道大变形段典型断面进行开挖模拟,获得了4种不同施工工法下洞身变形、塑性区分布情况;并以此判断围岩的稳定情况,对4种施工工法的优劣进行分析与研究。研究结果表明CRD法对控制围岩稳定效果最好。最后结合工程实际,通过支护结构受力监测,洞周累计变形量与变形速率量测,验证了选用的施工工法及工艺的合理性,对我国高地应力软岩隧道的建设进行了有益的探索。     

地应力对采动裂隙岩体渗流特性影响的研究

岩体总是赋存于一定的渗流场和应力场中的,在裂隙岩体中开挖洞室将打破最初的平衡状态 , 引起渗流场和应力场发生变化,因此研究地应力场对渗流场的影响具有重要的意义。采用 UDEC 程序 , 利用数值试验的方法 , 研究了块体边界尺寸以及初始地应力对在节理裂隙岩体中开挖洞室引起隧洞内涌水量变化的影响。结果表明,随着块体边界尺寸和初始应力比的增加,开挖后隧洞内的涌水量均减小。     

西双版纳隧道爆破开挖动力学特征及损伤效应

为了研究高地应力作用下软岩隧道的围岩稳定性,以实际工程案例为背景,并采用有限元数值模拟软件ANSYS/LSDYNA和实际监测数据结果,分析了隧道爆破近区距掌子面不同距离处,隧道轮廓面的振动速度分布规律,并结合现场声波测试数据,研究了不同爆破次数作用下,围岩深部不同位置的爆破损伤效应。研究结果表明：(1)在隧道爆破近区,隧道内质点的垂直方向振动速度峰值大于隧道径向方向振动速度峰值大于隧道轴向方向振动速度峰值,并且在隧道质点垂直方向,隧道底板和隧道边墙的振动速度较大,而隧道顶部的振动速度次之,隧道拱肩和拱脚处最小;(2)隧道合振动速度峰值出现在隧道未开挖区,同时隧道未开挖区的质点振动速度衰减较慢;(3)随着爆破次数的增加,围岩不同深度处的声波速度呈逐渐衰减的变化趋势,但爆破振动对于围岩损伤范围有限。     

雅鲁藏布江峡谷段某深埋隧道岩爆特征分析

拉萨至日喀则铁路以隧道形式穿越雅鲁藏布江峡谷段。受区域地质环境的影响,区段内盆因 拉围岩内构造应力集中,施工过程中岩爆问题突出。在对现场地应力数据和隧道围岩物理力学特性参 数的实验测试的基础上,分析了盆因拉深埋隧道花岗岩、片麻岩和闪长岩围岩体的弹性应变能、强度和 变形脆性系数以及弹性应变能等指标,进而分析了围岩体岩爆倾向。利用ＭＩＤＡＳ有限元软件计算了隧 道洞壁最大切向应力,应用ＲUｓｓｅｎｅｓｓ和Ｂａｒｔｏｎ判据对围岩岩爆强度进行了评判。其中花岗岩具有轻微 —中等岩爆倾向;片麻岩具有中—强岩爆倾向,局部具有轻微岩爆倾向;闪长岩具有强岩爆倾向,局部具 有轻微—中等岩爆倾向。计算结果和施工监测结果一致,研究结论为该区域类似工程施工提供了参考。     

齐热哈塔尔水电站工程深埋隧洞块状岩体岩爆区施工防护措施

以有效解决深埋隧洞工程施工中高地应力作用下的岩爆问题为目标,结合齐热哈塔尔水电站工程深埋引水隧洞的特点,针对不同位置、不同破坏模式的岩爆特点,采用了短进尺控制爆破开挖,配合应力解除爆破开挖、危石清理及高压水冲洗、及时喷射混凝土覆盖岩面、及时实施防岩爆锚固措施(包括快速锚杆、挂网、钢拱架等)和后续实施系统锚杆支护等一系列施工防护措施。结果表明:在板裂破坏与层裂破坏为主的区域,出现因锚杆角度不合适而出现持续破坏一般发生于中等岩爆区;局部应力集中严重的区域存在不规则块状弹射和剥落现象,一般发生于随机锚杆或系统锚杆的支护区;实际施工中应采用打设应力施放孔、在顶拱和掌子面范围内喷水、及时封闭开挖岩面等预防措施。研究成果可供其他地下工程岩爆区的施工防护参考。