基于应力判据法的拉林铁路岩爆烈度分级

把现有的判据直接应用于拉林铁路某一隧道的岩爆预测不能得到符合现场实际情况的岩爆预测结果，为了制定针对拉林铁路全线的岩爆烈度分级方案及应力判据，以拉林铁路桑珠岭隧道现场岩爆发育特征和规律、岩爆破坏形迹及kNN （k近邻分类）算法为基础，进行现场洞壁二次应力量测、现场岩样点荷载试验、基于二次修正地应力场的开挖模拟，提出了针对拉林铁路的岩爆烈度分级方案及应力判据，在通过桑珠岭隧道的岩爆预测准确性验证后将判据推广应用于拉林铁路典型岩爆隧道（祝拉岗隧道、达嘎拉隧道、岗木拉隧道）的岩爆预测中，并与现有判据的判定结果进行对比分析. 研究结果表明:针对拉林铁路而言，卢森判据会低估轻微岩爆的发生，但对中等岩爆的判定较好；王兰生判据判定的岩爆等级主要集中在轻微岩爆，没有正确判定实际发生的中等、强烈岩爆，表明其容易低估实际岩爆等级；关宝树判据判定的岩爆等级主要集中在强烈岩爆，基本没有正确判定实际发生的轻微、中等岩爆，容易高估实际岩爆等级；拉林铁路岩爆判据除了对中等岩爆的判定能力与卢森判据持平外，其各等级岩爆预测结果准确率均大于其余判据，更符合拉林铁路现场实际情况.      

热力耦合作用下拉林铁路桑珠岭隧道岩爆预测

热力耦合作用是高温高地应力隧道岩爆预测中一个新的问题.在新建拉林铁路桑珠岭隧道开挖过程中,利用现场温度测试数据反演并得到隧道不同埋深时的地温,通过热力耦合数值模拟计算得到隧道开挖过程中的洞周应力变化规律,利用卢森、陶振宇、王元汉、樊建平4种岩爆判据对隧道不同温区、不同洞周应力释放率的岩爆发生烈度和岩爆范围进行预测,最后将预测结果与现场岩爆进行了比较分析.研究结果表明:桑珠岭隧道地温梯度为5.5℃/100 m,隧道埋深越大地温越高;在以自重应力场为主的深埋段,最大压应力集中在拱顶和拱脚部位;在45~85℃地温区间,洞周最大切向应力和最大主应力随应力释放率增大而线性增长,当洞周应力释放率为100%时,其增加量分别为84~96 MPa、93~96 MPa,同时岩爆烈度等级也相应增加;判据预测与现场实测的比对表明,高温热力耦合作用在应力释放过程中加速了岩爆发生,在应力释放率前期,陶振宇判据对中等及以上岩爆的发生更加敏感,而在应力释放中后期王元汉判据与实测结果的相似度更为一致.      

某公路隧道岩爆预测分析

岩爆是在高地应力条件下地下硐室开挖过程中一种危害性工程现象,对岩爆的成功预测有助于及时地采取相关的防护措施．以减小或避免岩爆灾害的发生。故以某公路隧道为例,对其岩爆的发生进行预测,可为类似工程施工提供有益的参考。     

锦屏4#引水隧洞岩爆发生规律及处理措施

结合锦屏二级水电站东端4#引水隧洞岩爆地段的施工,总结了岩爆的发生规律、发生条件及预测方法,并针对不同岩爆级别提出了一整套行之有效的防治措施,为今后岩爆地段施工积累了经验。     

锦屏电站引水隧洞的岩爆特征及防治措施

总结了锦屏二级水电站2#引水隧洞典型洞段的岩爆在时间、空间、烈度及形态方面的特征,提出了岩爆条件下支护设计的整体指导思想,给出了不同等级岩爆的支护参数,保证了后期开挖和支护的施工安全及施工进度。     

强岩爆隧道施工技术

锦屏电站辅引3#隧洞埋深超过2 200m,地应力极高,属于强岩爆洞段。施工中采用微震监测方法进行岩爆预测,结合喷洒高压水和岩体深部注水技术、光面爆破及应力解除爆破技术和及时施作锚杆、喷砼等支护措施,大大降低岩爆发生概率和产生严重后果的风险,顺利完成隧洞的开挖施工。     

地温梯度孕育的岩体热应力对岩爆预测的影响

为使在高地温环境下通过水压致裂获得的应力更加真实地预测岩爆，提出在岩爆预测过程中应考虑地温梯度孕育的岩体热应力. 结合弹性理论获得了在高地温环境下水压致裂的理论应力解；基于此理论应力解对圆形隧道进行了岩爆预测；应用岩体热应力公式对桑珠岭隧址区的岩爆进行了预测. 研究结果表明:在高地温环境下，恒定压力和水平主应力会增加约一倍的岩体热应力，裂隙重开压力会增加约两倍的岩体热应力，垂直应力不变；如果在高地温环境下直接采用水压致裂测得的应力进行岩爆预测，当水平原位地应力大于竖向原位地应力时，得到的岩爆等级偏高，当水平原位地应力在重力应力和竖向原位地应力之间时，得到的岩爆预测位置与实际不一致，当水平原位地应力小于重力应力时，得到的岩爆等级偏低；桑珠岭隧址区的岩体热应力约为重力应力的61%，若不考虑此热应力进行岩爆预测会导致严重的错误.      

隧道施工中岩爆的成因及预防研究

全面分析了岩爆发生的特征和条件,并对现有几种岩爆机理进行了剖析。在此基础上提出以洞室围岩地应力状态和岩石强度比值作为岩爆能否发生的判据较为实用,并提出一些岩爆防治措施,为隧道施工中岩爆防治提供参考。     

锦屏二级水电站微震监测预报与岩爆特征分析

锦屏二级水电站深埋地区地质条件复杂,岩石种类繁多,引（排）水隧洞具有洞线长、洞径大、埋深大、地应力高等特点,是世界已建和在建规模最大的深埋隧洞群。以锦屏二级水电站3#引水隧洞为研究对象,构建一套基于TBM全断面开挖实时监测围岩破裂过程的微震监测系统。通过对3#引水隧洞监测数据的分析,对发生岩爆前岩石微破裂活动的规律进行归纳和总结。分析结果表明,岩爆发生前监测系统监测到的微震事件在时空分布上均有一定特征：事件数量在空间上的分布有增多趋势且分布由离散状态逐步变为局部集中状态,岩爆一般发生在开挖后的几小时或几天内。利用和分析这些前兆信息对现场岩爆情况进行预测预报,可为施工和设计人员提供一定的参考依据。     

隧道工程中岩爆的防治与应对

对于隧道工程中岩爆的现象,笔者主要进行了比较全面的分析,针对岩爆发生时的特征以及其具备的条件进行了剖析,并且在这个基础上提出了岩爆发生的判断依据,主要是洞室围岩地应力的状态和岩石强度的比值,最后针对岩爆的防治提出了相关的措施。     

中天山隧道地应力测量及岩爆预测研究

在勘察设计阶段研究越岭隧道区域内的现代地应力特征,可以为越岭隧道选线设计、隧道断面设计及隧道二次衬砌设计提供依据,并揭示出施工中可能发生岩爆的具体段落.介绍了应用钻孔内水压致裂法进行地应力测试,确定出隧道通过区岩体的原地应力大小和方向.根据原地应力测量成果,综合分析钻孔附近地层地应力的基本特征,结合隧道通过区各类型地层...     

黑石岭公路隧道岩爆防治关键技术

结合黑石岭隧道岩爆发生的特点,在分析爆破效果影响因素的基础上,确定了合理的爆破卸压方案和参数,同时耦合支护时机和支护方式,形成了有效的岩爆防治措施,对类似工程有指导借鉴意义.     

某隧道特殊围岩段施工安全技术

以某隧道为工程背景,介绍了岩溶地段、突水突泥地段、岩爆地段的施工安全技术。该隧道的安全顺利贯通,说明所采取的安全技术措施是恰当的。     

岩石工程岩体各向异性的显现模式研究——以三峡工程永久船闸边坡工程为例

岩体各向异性是岩石工程所面临的重要问题 ,是一切岩体力学及岩体水力学行为特性的主要控制因子 .本文以三峡工程永久船闸边坡工程为例 ,对岩石工程岩体各向异性的基本显现模式进行了研究 .岩体各向异性主要表现在岩体中的地应力、岩体宏微结构特性、岩体力学及岩体水力学参数等方面 :地应力状态主分量值在垂直剖面σ1≠σ2 ≠σ3 、主方向会发生明显的偏转 ;地表及岩体中岩体结构面的分布、岩体的微观特性结构均呈现明显的方向性 ;岩体力学参数沿卸荷方向的值低于沿垂直方向的值 ,而渗透系数K1≠K2 ≠K3 .     

三向应力下典型岩石破坏预警及峰后特性

为探讨岩石在三向应力下的变形、破坏规律及其峰后本构模型,对不同围压下石灰岩和砂岩进行了三 轴压缩全过程试验,分析了2种典型岩石的变形、破坏规律和峰前、峰后承载能力与变形之间的关系,在此基础 上建立了岩石的本构模型.研究结果表明:石灰岩在低围压下易于发生失稳破坏,在高围压下较难发生失稳破 坏,围压的增大对岩爆有一定抑制作用;同种岩石峰值应力时对应的环向应变不随围压的改变而改变,近似为一 定值,可以将其作为岩石破坏的一个预警指标;石灰岩的剪胀效应发生在破坏后,而砂岩在轴向应力达到其峰值 的70%左右时就开始出现剪胀;岩石峰后应力与其承载能力相等,由侧向变形控制,随侧向变形增大逐渐衰减 至残余强度;基于本构模型的计算结果与三轴压缩试验结果吻合较好.      

后云台山隧道地应力测试分析与岩爆防治措施

高地应力是一种常见的隧道地质灾害,在施工前准确掌握隧道穿越段的工程地质状况及地应力状态至关重要。针对后云台山隧道施工中洞室围岩发生＂脆响＂及掌子面后方初期支护喷射混凝土开裂等表象,通过地应力测试分析,判断隧道穿越地段围岩属中等应力水平,预测洞室开挖过程中有发生弱岩爆甚至中等岩爆的可能,采取加强监控、优化支护参数及施工工艺和打设应力释放孔等措施,取得显著效果。     

极强岩爆条件下开敞式TBM施工措施探讨与应用

每一台隧道掘进机（TBM）都是针对一定的地质条件设计制造的,其针对性强、通用性较差,在不良地质条件下,既需要TBM设备配置具有适应性,又必须采取适当的施工措施。结合锦屏二级电站引水隧洞TBM施工实践中遇到的大埋深、高地应力、极强岩爆的地质条件,研究了加强初期支护、岩面喷水、应力释放孔、应力释放导洞等解决措施,并付诸实施,取得了较好的应用效果,可为类似工程提供参考。     

朝东岩隧道爆破掘进中围岩振动测试与分析

通过对朝东岩公路隧道爆破掘进过程中围岩振动的测试和数据分析 ,结果表明在隧道爆破掘进过程中 ,采用分段控制爆破在围岩中产生振动效应并不随同时起爆的装药量成正比增长 ,振动最大的是掏槽爆破 .不同围岩类别的应力波衰减规律有明显的差异 ,且均可用萨道夫斯基经验公式较好地模拟 .同时在围岩内应力波的频率有明显的变化规律 .实际施工爆破方案优越于理论爆破方案     

三峡库区危岩链式规律的地貌学解译

危岩的形成、失稳崩塌与运动是三峡库区边坡动力演化过程的主要形式之一,陡崖逆向台阶地貌形迹是危岩阶段性演化的宏观表象。基于对库区内近万个危岩的现场调查并结合地貌分析原理,发现了三峡库区危岩链式规律,包括危岩从坡脚向坡顶逐渐崩落的微观链和从临空面向山体内部后退的宏观链;危岩链式规律可分为仅有一个宏观链简单模式和多个宏观链同时发育的复合嵌套模型;陡崖坡脚岩腔的形成过程及其卸荷效应是三峡库区危岩链式规律的孕育源。