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岩爆及其预测方法

摘要：岩爆是一种地质灾害，是岩石工程中围岩体的突然破坏，
并伴随着岩体中应变能的突然释放，是一种岩石破裂过程失稳现象。
岩爆的发生是突发性的，岩体急剧破坏，岩片由岩体表面上突发性的
飞出，极大地威胁着地下工程施工人员和设备的安全。文章主要介绍
了岩爆预测及防治措施，可供地下工程设计和施工人员参考。

岩爆的现场预测
1地形地貌分析及地质分析法
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。
2AE法（声发射法）
AE法主要利用岩石临近破坏前有声发射现象这一结果，通过声波
探测器对岩石内部的情况进行检测，该方法的基本参量是能率E和大
事件数频度N，它们在一定程度上反映出岩体内部的破裂程度和应力
增长速度。这种预报方法是最直接的，也是最有效的。

3钻屑法（岩芯饼化法）
这种方法是通过对岩石钻孔进行，可在进行超前预报钻孔的同时，
对钻出的岩屑和取出的岩芯进行分析；对强度较低的岩石，根据钻出
岩屑体积大小与理论钻孔体积大小的比值来判断岩爆趋势。在钻孔过
程中有时还可以获得如爆裂声、磨察声和卡钻现象等辅助信息来判断
岩爆发生的可能性。
4地温法
采用红外线测温仪，若地温接近正常埋深地温，说明地下水渗流
弱，围岩干燥无水，则产生岩爆的可能性较大。

以上几种方法在实际施工过程中要综合应用，相辅相成互相印证，
方能对岩爆的发生进行准确的预报。

岩爆防治措施
1改善围岩应力
这种方法主要是降低围岩应力是围岩应力小于围岩强度，避免岩
爆的发生。在施工中主要采取如下措施：
（1）在洞身开挖爆破时，采用“短进尺、多循环”，采用光面爆
破技术，尽量减少对围岩的扰动，改善围岩应力状态。

①选择合适的开挖断面形式，也可改善围岩应力状态。
②应力解除法：通过打设超前钻孔或在超前钻孔中进行松动爆破，
在围岩内部造成一个破坏带，即形成一个低弹区，从而使动壁和掌子
面应力降低，使高应力转移至围岩深部，施工时可在掌子面上打设5～
6个超前钻孔，深15～20m左右，既可以起到超前钻探地质的作用，
又可以起到释放掌子面应力的作用。超前钻孔的布臵形式及参数与地
质预测预报孔相同。
2改善围岩性质
在施工过程中，可采取对工作面附近隧道岩壁喷水或钻孔注水来
促进围岩软化，从而消除或减缓岩爆程度。但这种方法在隧道施工中
一般对隧道围岩的稳定有一定的影响。
3对岩石加强支护和超前支护

其作用有两个：
①改善掌子面及1～2倍洞径洞段内围岩的应力状态，由于支护的
作用不但改变了应力大小的分布，而且还使洞壁从单维应力状态变为
三维应力状态。
②拟采用的加固办法有：锚杆和超前锚杆支护、锚喷砼支护、钢
纤维喷砼支护、钢支撑，二次衬砌。这种方法是施工中最为常用的，
因此施工过程中，在易发生岩爆的地段，要采取锚杆、超前锚杆支护、
锚喷砼支护、钢纤维喷砼支护、钢支撑等多种支护方法有效的组合在
一起来防止岩爆的发生。