巖爆的預(yù)防及處理

1.1巖爆的預(yù)防及處理江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)站地下洞室開(kāi)挖，根據(jù)《江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)基地詳勘（初設(shè)）階段工程地質(zhì)勘察報(bào)告》地應(yīng)力及巖爆分析，根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)成果，微（新）風(fēng)化花崗巖容重約為26.6X103kN/m3,飽和抗壓強(qiáng)度一般為80MPa?120MPa,平均值為97MPa。，實(shí)驗(yàn)廳最大埋深為約為763m，根據(jù)地應(yīng)力測(cè)試成果，估計(jì)實(shí)驗(yàn)廳處地應(yīng)力值不超過(guò)20MPa，巖石強(qiáng)度應(yīng)力比=4.85。ZK1鉆孔打出的深部巖芯完整性好，在孔底（埋深約651m）的巖芯仍呈長(zhǎng)柱狀（見(jiàn)巖心相片集）。實(shí)驗(yàn)廳相對(duì)靠近侵入巖巖株中心，推測(cè)該處巖體完整性好，經(jīng)綜合分析，該部位應(yīng)力中等，不致產(chǎn)生大的巖爆現(xiàn)象。根據(jù)以上分析，實(shí)驗(yàn)站洞室開(kāi)挖巖爆是低強(qiáng)度的，不會(huì)對(duì)施工進(jìn)度造成大的影響，采取的措施主要為及時(shí)封閉（噴混凝土），爆破解除應(yīng)力等。1.1.1巖爆產(chǎn)生條件近代構(gòu)造活動(dòng)山體內(nèi)地應(yīng)力較高，巖體內(nèi)儲(chǔ)存著很大的應(yīng)變能；圍巖新鮮完整，裂隙極少或僅有隱裂隙，屬堅(jiān)硬脆性介質(zhì)，能夠儲(chǔ)存能量，而其變形特性屬于脆性破壞類(lèi)型，應(yīng)力解除后，回彈變形很小；具有足夠的上覆巖體厚度，一般均遠(yuǎn)離溝谷切割的卸荷裂隙帶，埋藏深度多大于200m；無(wú)地下水，巖體干燥；開(kāi)挖斷面形狀不規(guī)則，造成局部應(yīng)力集中。在溶孔較多的巖層里，則一般不會(huì)發(fā)生巖爆。1.1.2巖爆的特點(diǎn)隧洞內(nèi)的巖爆一般具有以下特點(diǎn)：在未發(fā)生前，并無(wú)明顯的征兆，雖經(jīng)過(guò)仔細(xì)尋找，并無(wú)空響聲，一般認(rèn)為不會(huì)掉落石塊的地方，也會(huì)突然發(fā)生巖石爆裂聲響，石塊有時(shí)應(yīng)聲而下，有時(shí)暫不墜下。巖爆發(fā)生的地點(diǎn)多在新開(kāi)挖的工作面附近，個(gè)別的也有距新開(kāi)挖工作面較遠(yuǎn)，常見(jiàn)的巖爆部位以拱部或拱腰部位為多；巖爆在開(kāi)挖后陸續(xù)出現(xiàn)，多在爆破后的2?3小時(shí)，24小時(shí)內(nèi)最為明顯，延續(xù)時(shí)間一般1?2個(gè)月，有的延長(zhǎng)1年以上，事前一般無(wú)明顯預(yù)兆。巖爆時(shí)圍巖破壞的規(guī)模，小者幾厘米厚，大者可多達(dá)幾十噸重。石塊由母巖彈出，小者形狀常呈中間厚、周邊薄、不規(guī)則的片狀脫落，脫落面多與巖壁平行。巖爆圍巖的破壞過(guò)程，一般新鮮堅(jiān)硬巖體均先產(chǎn)生聲響，伴隨片狀剝落的裂隙出現(xiàn)，裂隙一旦貫通就產(chǎn)生剝落或彈出，屬于表部巖爆；在強(qiáng)度較低的巖體，則在離隧洞掌子面以里一定距離產(chǎn)生，造成向洞內(nèi)臨空面沖擊力量最大，這種巖爆屬于深部沖擊型。1.1.3巖爆的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)地形地貌分析法及地質(zhì)分析法認(rèn)真查看其地形地貌，對(duì)該區(qū)的地形情況有一個(gè)總體的認(rèn)識(shí)，在高山峽谷地區(qū)，谷地為應(yīng)力高度集中區(qū)，另外根據(jù)地質(zhì)報(bào)告資料初步確定輔助洞施工期間可能遇到的地應(yīng)力集中和地應(yīng)力偏大的地段。依據(jù)地質(zhì)理論，在地殼運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)區(qū)有較高的地應(yīng)力，在地區(qū)上升劇烈，河谷深切，剝蝕作用很強(qiáng)的地區(qū)，自重應(yīng)力也較大。AE法（聲發(fā)射法）AE法主要利用巖石臨近破壞前有聲發(fā)射現(xiàn)象這一結(jié)果，通過(guò)聲波探測(cè)器對(duì)巖石內(nèi)部的情況進(jìn)行檢測(cè)，該方法的基本參量是能率E和大事件數(shù)頻度N，它們?cè)谝欢ǔ潭壬戏从吵鰩r體內(nèi)部的破裂程度和應(yīng)力增長(zhǎng)速度。這種預(yù)報(bào)方法是最直接的，也是最有效的。鉆屑法（巖芯餅化法）這種方法是通過(guò)對(duì)巖石鉆孔進(jìn)行，可在進(jìn)行超前預(yù)報(bào)鉆孔的同時(shí)，對(duì)鉆出的巖屑和取出的巖芯進(jìn)行分析；對(duì)強(qiáng)度較低的巖石，根據(jù)鉆出巖屑體積大小與理論鉆孔體積大小的比值來(lái)判斷巖爆趨勢(shì)。在鉆孔過(guò)程中有時(shí)還可以獲得如爆裂聲、磨察聲和卡鉆現(xiàn)象等輔助信息來(lái)判斷巖爆發(fā)生的可能性。地溫法采用紅外線(xiàn)測(cè)溫儀，若地溫接近正常埋深地溫，說(shuō)明地下水滲流弱，圍巖干燥無(wú)水，則產(chǎn)生巖爆的可能性較大。以上幾種方法在實(shí)際施工過(guò)程中要綜合應(yīng)用，相輔相成互相印證，方能對(duì)巖爆的發(fā)生進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。1.1.4巖爆防治措施改善圍巖應(yīng)力采用支護(hù)的方法，這種方法主要是改善圍巖應(yīng)力大小及分布使圍巖應(yīng)力小于圍巖強(qiáng)度，避免巖爆的發(fā)生。在施工中主要采取如下措施：在洞身開(kāi)挖爆破時(shí)，采用“短進(jìn)尺、多循環(huán)”，采用光面爆破技術(shù)，盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，改善圍巖應(yīng)力狀態(tài)。選擇合適的開(kāi)挖斷面形式，也可改善圍巖應(yīng)力狀態(tài)。應(yīng)力解除法：通過(guò)打設(shè)超前鉆孔或在超前鉆孔中進(jìn)行松動(dòng)爆破，在圍巖內(nèi)部造成一個(gè)破壞帶，即形成一個(gè)低彈區(qū)，從而使動(dòng)壁和掌子面應(yīng)力降低，使高應(yīng)力轉(zhuǎn)移至圍巖深部，施工時(shí)可在掌子面上打設(shè)5?6個(gè)超前鉆孔，深15?20m左右，鉆孔方向垂直巖面，間隔數(shù)十厘米，鉆孔可以起到超前鉆探地質(zhì)的作用，又可以起到釋放掌子面應(yīng)力的作用。超前鉆孔的布置形式及參數(shù)與地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)孔相同。改善圍巖性質(zhì)在施工過(guò)程中，可采取對(duì)工作面附近隧道巖壁噴水或鉆孔注水來(lái)促進(jìn)圍巖軟化，從而消除或減緩巖爆程度。但這種方法在隧道施工中一般對(duì)隧道圍巖的穩(wěn)定有一定的影響。對(duì)圍巖進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)和超前支護(hù)加固對(duì)圍巖的加固其作用有兩個(gè)：改善掌子面及1?2倍洞徑洞段內(nèi)圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，由于支護(hù)的作用不但改變了應(yīng)力大小的分布，而且還使洞壁從單維應(yīng)力狀態(tài)變?yōu)槿S應(yīng)力狀態(tài)。擬采用的加固辦法有：錨桿和超前錨桿支護(hù)、錨噴砼支護(hù)、鋼纖維噴砼支護(hù)、鋼支撐，二次襯砌。這種方法是施工中最為常用的，因此施工過(guò)程中，在易發(fā)生巖爆的地段，要采取錨桿、超前錨桿支護(hù)、錨噴砼支護(hù)、鋼纖維噴砼支護(hù)、鋼支撐等多種支護(hù)方法有效的組合在一起來(lái)防止巖爆的發(fā)生。1.1.5巖爆段施工技術(shù)措施針對(duì)隧道的地質(zhì)特征，在施工中可能出現(xiàn)巖爆的地段應(yīng)采取積極主動(dòng)的預(yù)防措施和強(qiáng)有力的施工支護(hù)，確保巖爆地段的施工安全，將巖爆發(fā)生的可能性及巖爆的危害降到最低。在高應(yīng)力地段施工中可采用以下技術(shù)措施：在施工前，針對(duì)已有勘測(cè)資料，首先進(jìn)行概念模型建模及數(shù)學(xué)模型建模工作，通過(guò)三維有限元數(shù)值運(yùn)算、反演分析以及對(duì)隧道不同開(kāi)挖工序的模擬，初步確定施工區(qū)域地應(yīng)力的數(shù)量級(jí)以及施工過(guò)程中哪些部位及里程容易出現(xiàn)巖爆現(xiàn)象，優(yōu)化施工開(kāi)挖和支護(hù)順序，為施工中巖爆的防治提供初步的理論依據(jù)。事先做好地質(zhì)勘測(cè)工作，利用地質(zhì)雷達(dá)，超前鉆孔綜合方法進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，根據(jù)超聲波結(jié)果，從圍巖完整性，輕度，地下水，是否存在斷層等情況，超前預(yù)測(cè)掌子面前方圍巖是否能產(chǎn)生巖爆現(xiàn)象，分析巖爆的等級(jí)，預(yù)先做好措施。在施工過(guò)程中，加強(qiáng)超前地質(zhì)探測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)的地應(yīng)力的大小。采用上述超前鉆探、聲反射、地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)方法，同時(shí)利用隧道內(nèi)地質(zhì)編錄觀察巖石特性，開(kāi)挖后根據(jù)已經(jīng)發(fā)生的巖爆特征，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況有針對(duì)性的采取支護(hù)措施打設(shè)超前鉆孔轉(zhuǎn)移隧道掌子面的高地應(yīng)力或注水降低圍巖表面張力超前鉆孔可以利用鉆探孔，在掌子面上利用地質(zhì)鉆機(jī)或液壓鉆孔臺(tái)車(chē)打設(shè)超前鉆孔，鉆孔直徑為45mm，每循環(huán)可布置4?8個(gè)孔，深度5?10m，必要時(shí)也可以打設(shè)部分徑向應(yīng)力釋放孔，鉆孔方向應(yīng)垂直巖面，間距數(shù)十厘米，深度1?3m不等。必要時(shí)，若預(yù)測(cè)到的地應(yīng)力較高，可在超前探孔中進(jìn)行松動(dòng)爆破或?qū)⑼暾麕r體用小炮震裂，或向孔內(nèi)壓水，以避免應(yīng)力集中現(xiàn)象的出現(xiàn)。對(duì)干燥的巖石噴水濕潤(rùn)，改善巖石應(yīng)力吩咐，在施工中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作，通過(guò)對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)觀察、通過(guò)對(duì)輔助洞拱頂下沉、兩維收斂以及錨桿測(cè)力計(jì)、多點(diǎn)位移計(jì)讀數(shù)的變化，可以定量化地預(yù)測(cè)滯后發(fā)生的深部沖擊型巖爆，用于指導(dǎo)開(kāi)挖和支護(hù)的施工，以確保安全。在開(kāi)挖過(guò)程中采用“短進(jìn)尺、多循環(huán)”同時(shí)利用光面爆破技術(shù)，嚴(yán)格控制用藥量，以盡可能減少爆破對(duì)圍巖的影響并使開(kāi)挖斷面盡可能規(guī)則，減小局部應(yīng)力集中發(fā)生的可能性。在巖爆地段的開(kāi)挖進(jìn)尺嚴(yán)格控制在2.5m以?xún)?nèi)。加強(qiáng)施工支護(hù)工作支護(hù)的方法是在爆破后立即向拱部及側(cè)壁噴射鋼纖維混凝土，頂拱再加設(shè)錨索。必要時(shí)還要架設(shè)鋼拱架和打設(shè)超前錨桿進(jìn)行支護(hù)。開(kāi)挖后立即進(jìn)行支護(hù)減少巖石暴露的時(shí)間，工作條件允許的情況下及時(shí)進(jìn)行二次永久襯砌支護(hù)，以避免洞身段發(fā)生二次或多次巖爆，必要時(shí)可采取跳段襯砌。同時(shí)應(yīng)準(zhǔn)備好臨時(shí)鋼木排架等，在聽(tīng)到爆裂響聲后，立即進(jìn)行支護(hù)，以防發(fā)生事故。對(duì)發(fā)生巖爆的地段，可采取在巖壁切槽的方法來(lái)釋放應(yīng)力。以降低巖爆的強(qiáng)度。在巖爆地段施工對(duì)人員和設(shè)備進(jìn)行必要的防護(hù)，以保證施工安全。噴車(chē)鋼纖維混凝土支護(hù)時(shí)，為使鋼纖維混凝土與巖面粘結(jié)性好，事前先在巖面噴射2cm后砂漿，待砂漿凝結(jié)前噴射混凝土，此外混凝土中的鋼纖維雖增強(qiáng)了混凝土的抗拉，抗彎及韌性，但鋼纖維易生銹，所以在噴完混凝土后在噴射一層砂漿，提高襯砌的平整度保護(hù)鋼纖維。1.2巖爆的預(yù)防及處理江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)站地下洞室開(kāi)挖，根據(jù)《江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)基地詳勘（初設(shè)）階段工程地質(zhì)勘察報(bào)告》地應(yīng)力及巖爆分析，根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)成果，微（新）風(fēng)化花崗巖容重約為26.6X103kN/m3,飽和抗壓強(qiáng)度一般為80MPa?120MPa，平均值為97MPa。，實(shí)驗(yàn)廳最大埋深為約為763m，根據(jù)地應(yīng)力測(cè)試成果，估計(jì)實(shí)驗(yàn)廳處地應(yīng)力值不超過(guò)20MPa，巖石強(qiáng)度應(yīng)力比=4.85。ZK1鉆孔打出的深部巖芯完整性好，在孔底（埋深約651m）的巖芯仍呈長(zhǎng)柱狀（見(jiàn)巖心相片集）。實(shí)驗(yàn)廳相對(duì)靠近侵入巖巖株中心，推測(cè)該處巖體完整性好，經(jīng)綜合分析，該部位應(yīng)力中等，不致產(chǎn)生大的巖爆現(xiàn)象。根據(jù)以上分析，實(shí)驗(yàn)站洞室開(kāi)挖巖爆是低強(qiáng)度的，不會(huì)對(duì)施工進(jìn)度造成大的影響，采取的措施主要為及時(shí)封閉（噴混凝土），爆破解除應(yīng)力等。1.2.1巖爆產(chǎn)生條件近代構(gòu)造活動(dòng)山體內(nèi)地應(yīng)力較高，巖體內(nèi)儲(chǔ)存著很大的應(yīng)變能；圍巖新鮮完整，裂隙極少或僅有隱裂隙，屬堅(jiān)硬脆性介質(zhì)，能夠儲(chǔ)存能量，而其變形特性屬于脆性破壞類(lèi)型，應(yīng)力解除后，回彈變形很??；具有足夠的上覆巖體厚度，一般均遠(yuǎn)離溝谷切割的卸荷裂隙帶，埋藏深度多大于200m；無(wú)地下水，巖體干燥；開(kāi)挖斷面形狀不規(guī)則，造成局部應(yīng)力集中。在溶孔較多的巖層里，則一般不會(huì)發(fā)生巖爆。1.2.2巖爆的特點(diǎn)隧洞內(nèi)的巖爆一般具有以下特點(diǎn)：在未發(fā)生前，并無(wú)明顯的征兆，雖經(jīng)過(guò)仔細(xì)尋找，并無(wú)空響聲，一般認(rèn)為不會(huì)掉落石塊的地方，也會(huì)突然發(fā)生巖石爆裂聲響，石塊有時(shí)應(yīng)聲而下，有時(shí)暫不墜下。巖爆發(fā)生的地點(diǎn)多在新開(kāi)挖的工作面附近，個(gè)別的也有距新開(kāi)挖工作面較遠(yuǎn)，常見(jiàn)的巖爆部位以拱部或拱腰部位為多；巖爆在開(kāi)挖后陸續(xù)出現(xiàn)，多在爆破后的2?3小時(shí)，24小時(shí)內(nèi)最為明顯，延續(xù)時(shí)間一般1?2個(gè)月，有的延長(zhǎng)1年以上，事前一般無(wú)明顯預(yù)兆。巖爆時(shí)圍巖破壞的規(guī)模，小者幾厘米厚，大者可多達(dá)幾十噸重。石塊由母巖彈出，小者形狀常呈中間厚、周邊薄、不規(guī)則的片狀脫落，脫落面多與巖壁平行。巖爆圍巖的破壞過(guò)程，一般新鮮堅(jiān)硬巖體均先產(chǎn)生聲響，伴隨片狀剝落的裂隙出現(xiàn)，裂隙一旦貫通就產(chǎn)生剝落或彈出，屬于表部巖爆；在強(qiáng)度較低的巖體，則在離隧洞掌子面以里一定距離產(chǎn)生，造成向洞內(nèi)臨空面沖擊力量最大，這種巖爆屬于深部沖擊型。1.2.3巖爆的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)地形地貌分析法及地質(zhì)分析法認(rèn)真查看其地形地貌，對(duì)該區(qū)的地形情況有一個(gè)總體的認(rèn)識(shí)，在高山峽谷地區(qū)，谷地為應(yīng)力高度集中區(qū)，另外根據(jù)地質(zhì)報(bào)告資料初步確定輔助洞施工期間可能遇到的地應(yīng)力集中和地應(yīng)力偏大的地段。依據(jù)地質(zhì)理論，在地殼運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)區(qū)有較高的地應(yīng)力，在地區(qū)上升劇烈，河谷深切，剝蝕作用很強(qiáng)的地區(qū)，自重應(yīng)力也較大。AE法（聲發(fā)射法）AE法主要利用巖石臨近破壞前有聲發(fā)射現(xiàn)象這一結(jié)果，通過(guò)聲波探測(cè)器對(duì)巖石內(nèi)部的情況進(jìn)行檢測(cè)，該方法的基本參量是能率E和大事件數(shù)頻度N，它們?cè)谝欢ǔ潭壬戏从吵鰩r體內(nèi)部的破裂程度和應(yīng)力增長(zhǎng)速度。這種預(yù)報(bào)方法是最直接的，也是最有效的。鉆屑法（巖芯餅化法）這種方法是通過(guò)對(duì)巖石鉆孔進(jìn)行，可在進(jìn)行超前預(yù)報(bào)鉆孔的同時(shí)，對(duì)鉆出的巖屑和取出的巖芯進(jìn)行分析；對(duì)強(qiáng)度較低的巖石，根據(jù)鉆出巖屑體積大小與理論鉆孔體積大小的比值來(lái)判斷巖爆趨勢(shì)。在鉆孔過(guò)程中有時(shí)還可以獲得如爆裂聲、磨察聲和卡鉆現(xiàn)象等輔助信息來(lái)判斷巖爆發(fā)生的可能性。地溫法采用紅外線(xiàn)測(cè)溫儀，若地溫接近正常埋深地溫，說(shuō)明地下水滲流弱，圍巖干燥無(wú)水，則產(chǎn)生巖爆的可能性較大。以上幾種方法在實(shí)際施工過(guò)程中要綜合應(yīng)用，相輔相成互相印證，方能對(duì)巖爆的發(fā)生進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。1.2.4巖爆防治措施改善圍巖應(yīng)力采用支護(hù)的方法，這種方法主要是改善圍巖應(yīng)力大小及分布使圍巖應(yīng)力小于圍巖強(qiáng)度，避免巖爆的發(fā)生。在施工中主要采取如下措施：在洞身開(kāi)挖爆破時(shí)，采用“短進(jìn)尺、多循環(huán)”，采用光面爆破技術(shù)，盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，改善圍巖應(yīng)力狀態(tài)。選擇合適的開(kāi)挖斷面形式，也可改善圍巖應(yīng)力狀態(tài)。應(yīng)力解除法：通過(guò)打設(shè)超前鉆孔或在超前鉆孔中進(jìn)行松動(dòng)爆破，在圍巖內(nèi)部造成一個(gè)破壞帶，即形成一個(gè)低彈區(qū)，從而使動(dòng)壁和掌子面應(yīng)力降低，使高應(yīng)力轉(zhuǎn)移至圍巖深部，施工時(shí)可在掌子面上打設(shè)5?6個(gè)超前鉆孔，深15?20m左右，鉆孔方向垂直巖面，間隔數(shù)十厘米，鉆孔可以起到超前鉆探地質(zhì)的作用，又可以起到釋放掌子面應(yīng)力的作用。超前鉆孔的布置形式及參數(shù)與地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)孔相同。改善圍巖性質(zhì)在施工過(guò)程中，可采取對(duì)工作面附近隧道巖壁噴水或鉆孔注水來(lái)促進(jìn)圍巖軟化，從而消除或減緩巖爆程度。但這種方法在隧道施工中一般對(duì)隧道圍巖的穩(wěn)定有一定的影響。對(duì)圍巖進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)和超前支護(hù)加固對(duì)圍巖的加固其作用有兩個(gè)：改善掌子面及1?2倍洞徑洞段內(nèi)圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，由于支護(hù)的作用不但改變了應(yīng)力大小的分布，而且還使洞壁從單維應(yīng)力狀態(tài)變?yōu)槿S應(yīng)力狀態(tài)。擬采用的加固辦法有：錨桿和超前錨桿支護(hù)、錨噴砼支護(hù)、鋼纖維噴砼支護(hù)、鋼支撐，二次襯砌。這種方法是施工中最為常用的，因此施工過(guò)程中，在易發(fā)生巖爆的地段，要采取錨桿、超前錨桿支護(hù)、錨噴砼支護(hù)、鋼纖維噴砼支護(hù)、鋼支撐等多種支護(hù)方法有效的組合在一起來(lái)防止巖爆的發(fā)生。1.2.5巖爆段施工技術(shù)措施針對(duì)隧道的地質(zhì)特征，在施工中可能出現(xiàn)巖爆的地段應(yīng)采取積極主動(dòng)的預(yù)防措施和強(qiáng)有力的施工支護(hù)，確保巖爆地段的施工安全，將巖爆發(fā)生的可能性及巖爆的危害降到最低。在高應(yīng)力地段施工中可采用以下技術(shù)措施：在施工前，針對(duì)已有勘測(cè)資料，首先進(jìn)行概念模型建模及數(shù)學(xué)模型建模工作，通過(guò)三維有限元數(shù)值運(yùn)算、反演分析以及對(duì)隧道不同開(kāi)挖工序的模擬，初步確定施工區(qū)域地應(yīng)力的數(shù)量級(jí)以及施工過(guò)程中哪些部位及里程容易出現(xiàn)巖爆現(xiàn)象，優(yōu)化施工開(kāi)挖和支護(hù)順序，為施工中巖爆的防治提供初步的理論依據(jù)。事先做好地質(zhì)勘測(cè)工作，利用地質(zhì)雷達(dá)，超前鉆孔綜合方法進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，根據(jù)超聲波結(jié)果，從圍巖完整性，輕度，地下水，是否存在斷層等情況，超前預(yù)測(cè)掌子面前方圍巖是否能產(chǎn)生巖爆現(xiàn)象，分析巖爆的等級(jí)，預(yù)先做好措施。在施工過(guò)程中，加強(qiáng)超前地質(zhì)探測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)的地應(yīng)力的大小。采用上述超前鉆探、聲反射、地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)方法，同時(shí)利用隧道內(nèi)地質(zhì)編錄觀察巖石特性，開(kāi)挖后根據(jù)已經(jīng)發(fā)生的巖爆特征，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況有針對(duì)性的采取支護(hù)措施打設(shè)超前鉆孔轉(zhuǎn)移隧道掌子面的高地應(yīng)力或注水降低圍巖表面張力超前鉆孔可以利用鉆探孔，在掌子面上利用地質(zhì)鉆機(jī)或液壓鉆孔臺(tái)車(chē)打設(shè)超前鉆孔，鉆孔直徑為45mm，每循環(huán)可布置4?8個(gè)孔，深度5?10m，必要時(shí)也可以打設(shè)部分徑向應(yīng)力釋放孔，鉆孔方向應(yīng)垂直巖面，間距數(shù)十厘米，深度1?3m不等。必要時(shí)，若預(yù)測(cè)到的地應(yīng)力較高，可在超前探孔中進(jìn)行松動(dòng)爆破或?qū)⑼暾麕r體用小炮震裂，或向孔內(nèi)壓水，以避免應(yīng)力集中現(xiàn)象的出現(xiàn)。對(duì)干燥的巖石噴水濕潤(rùn)，改善巖石應(yīng)力吩咐，在施工中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作，通過(guò)對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)觀察、通過(guò)對(duì)輔助洞拱頂下沉、兩維收斂以及錨桿測(cè)力計(jì)、多點(diǎn)位移計(jì)讀數(shù)的變化，可以定量化地預(yù)測(cè)滯后發(fā)生的深部沖擊型巖爆，用于指導(dǎo)開(kāi)挖和支護(hù)的施工，以確保安全。在開(kāi)挖過(guò)程中采用“短進(jìn)尺、多循環(huán)”同時(shí)利用光面爆破技術(shù)，嚴(yán)格控制用藥量，以盡可能減少爆破對(duì)圍巖的影響并使開(kāi)挖斷面盡可能規(guī)則，減小局部應(yīng)力集中發(fā)生的可能性。在巖爆地段的開(kāi)挖進(jìn)尺嚴(yán)格控制在2.5m以?xún)?nèi)。加強(qiáng)施工支護(hù)工作支護(hù)的方法是在爆破后立即向拱部及側(cè)壁噴射鋼纖維混凝土，頂拱再加設(shè)錨索。必要時(shí)還要架設(shè)鋼拱架和打設(shè)超前錨桿進(jìn)