深埋长大公路隧道高地应力岩爆和岩溶涌突水问题及对策与措施

二郎山隧道、华蓥山隧道在建设过程中分别遇到了高地应力岩爆与岩溶涌突水问题，该概述了二郎山隧道地应力场，岩爆，围岩变形监测预报研究，华蓥山隧道岩溶涌突水特征以及产生原因分析和对隧道影响的研究，在此基础上，介绍了对两座隧道所采取的岩爆和涌突水防治措施。     

高地应力与岩爆有关问题的研究现状

从高地应力的含义、岩爆及其主要特征、岩爆烈度分级及其预测方法、岩爆安全防护与防治工程措施等方面着手，较为系统垢阐述了国内外高地应力与岩爆有关问题的研究现状。     

二郎山公路隧道岩爆及岩爆烈度分级

以川藏公路二郎山隧道工程实践为典型实例，对高地应力条件下岩爆的形成机制及岩爆烈度分级进行了讨论，并提出了各级岩爆的防治措施。     

锦屏辅助洞岩爆特征及防治措施研究

岩爆是一个世界范围内的地质灾害,目前对其准确的预报和合理的防治仍是一个难题。锦屏辅助洞为超深埋交通隧洞,在施工过程中岩爆频繁发生,严重影响施工进度,极大地威胁着施工人员和设备的安全。在全面收集与岩爆相关的地质资料的基础上,对锦屏辅助洞岩爆的类型、特征及发生规律、产生的条件与危害进行了较深入的研究,并根据岩爆产生机理和施工要求提出了相应的处理原则和防治措施,通过工程实践检验,效果良好。     

超前锚杆防治岩爆危害在拉平隧洞中的应用

拉平隧洞岩爆地段不断发生岩爆坍方、掉块，施工安全受到严重威胁，工程受阻。本文介绍了采用超前早强锚杆防治岩爆的有效措施，对其经济效益和社会效益进行了客观评价。     

敞开式TBM安全快速通过隧洞强岩爆地层施工技术——以引汉济渭工程秦岭隧洞岭南TBM施工段为例

岩爆为深埋隧洞施工的主要灾害之一,为有效解决敞开式TBM在强岩爆地层施工中安全风险高、效率低这一核心问题,依托引汉济渭工程秦岭隧洞岭南TBM段在岩爆防治措施上的多年实践与研究,形成具有针对性的强岩爆防治技术体系。研究结果表明： 1）引进微震监测岩爆超前预测系统后,通过监测实施过程中数据的不断分析与修正,能大致推断出掌子面前方约15 m范围内围岩可能出现的岩爆等级; 2）采取合理的超前钻孔应力释放预处理措施,可以降低围岩出露TBM护盾后岩爆发生的规模与频率; 3）通过对治理工艺进行优化,可实现高岩爆风险区围岩的快速封闭; 4）采用合理的支护材料,能有效防止滞后性强岩爆对初期支护体系的破坏。系统的防治体系有助于强岩爆地层的施工安全管控,也可达到加快施工进度的目的,对类似工程具有一定借鉴意义。     

公路隧道岩爆风险分析

探讨了岩爆发生的原因、条件及其预测判据，并结合太原西山隧道工程实例，通过临界深度判据、陶振宇判据以及岩性条件等判断因素，从定量与定性相结合的角度出发，对该隧道左线岩爆发生的可能性及风险等级进行分析，并给出了具体的岩爆段隧道开挖的施工防治措施。     

深埋坑道复杂围岩组合试件岩爆倾向性试验研究

岩爆防治是深埋地下工程界面临的重要难题之一。重庆地区某深埋坑道工程是由砂岩、粉砂岩、泥岩构成的层状地层,施工中始终存在岩爆危害。为降低岩爆威胁,从岩爆倾向性室内评判着手,进行了复杂围岩组合试件力学性质和动态破坏特性试验研究,同时研究了浸水对深部岩体岩爆倾向性的影响,最终获得了岩爆倾向室内定量评价结果,为最大限度地降低岩爆威胁提供了试验依据。     

二郎山公路隧道岩爆及岩爆裂度分级

以川藏公路二郎山隧道工程实践为典型实例，对调应力条件下岩爆的形成机制及岩爆裂度分级进行了讨论，并提出了各级岩爆的防治措施。     

马坑山特长隧道岩爆预测及工程对策

通过对马坑山隧道地应力测试结果的分析,推导了隧道轴线水平面上的应力和隧道断面内最大切向应力的估算公式。在此基础上,根据国内外多种岩爆判别准则,对隧道开挖发生岩爆等级进行综合预测,并分析了岩爆发生临界深度,为马坑山隧道防治岩爆危害的工程对策提供依据。     

苍岭隧道施工岩爆预防与防治

根据岩爆的发生机理,对苍岭隧道岩爆在发生时间、空间效应、围岩岩性与岩体结构效应等方面的主要特征进行分析,并从改善岩石物理性能和应力条件、初期支护加固围岩、二次衬砌等方面详细阐述该隧道在实际施工中采取的岩爆预防及防治措施。     

后岗隧道岩爆成因分析与防治措施

该文利用目前的岩爆研究成果,结合后岗隧道岩爆实例,从地层岩性、地质构造、断面形式及开挖方法等方面对岩爆发生成因进行了较为详细的探讨,给出了具体的防治措施,并提出一些新的见解.     

深埋隧道岩爆预测及防治技术现状综述

为对岩爆现有预测及防治技术进行整理和总结,搜集深埋岩爆隧道的大量资料,统计分析已建、在建隧道发生大面积岩爆现象的原因、过程和特征,对岩爆规律、预测方法以及处置措施进行总结和分析。得出结论如下:1)在岩爆预测阶段,基于岩体物理力学性质的岩爆等级判别式具有一定通用性,判别标准的数值可应用于岩性、埋深相近的隧道;采用多个判别式可相互检验隧道的预测岩爆的准确性及特征,现场监控量测为制定判别标准提供了重要参考和有效性验证。2)细化岩爆防治阶段不同岩爆等级的应力解除方法:在轻微岩爆段,采用洒水或者灌水;在严重岩爆段,利用应力孔进行应力释放。3)总结提出不同等级围岩段落的初期支护参数,针对钻爆方法,通过对比总结,提出不同岩爆段落的开挖方法、进尺长度以及相应的等待时间。4)提出利用机器学习、大数据库、无人机、机器视觉、信号采集、多光谱兼热成像技术,实现岩爆预测信息采集及岩爆过程位移场、应变场的全过程监测;提出利用离散元能量迭代算法模拟岩爆过程的新技术。     

基于微震监测的深埋隧道岩爆预警研究

北武夷山高铁隧道是一座单洞双向隧道,隧道最大埋深达1 100 m,属于高地应力区。经岩爆倾向性研究,可能出现弱岩爆。为了预防岩爆造成人员伤亡和设备损坏,研究人员采用微震监测技术,在开挖同时配合微震监测,根据监测到的事件数和能量变化情况,对岩爆和片帮发生进行预警。当微震系统监测到的事件率和和能量率同时急剧增加时,说明岩体内部变化剧烈,发生岩爆等地质灾害的可能性大大增加。根据这一准则,研究人员成功预测了隧道开挖过程中的一次小型岩爆。研究成果如下： 1）总结了隧道施工中常见微震波形的特征; 2）佐证了事件率和相对能量释放率可以客观反映岩体内部剧烈变化的事实,对今后隧道等地下工程利用微震监测方法防治岩爆灾害具有重要意义。     

隧道及竖井中的岩爆机理

许多国家都报导了隧道中发生的岩爆，很明显“岩爆”有不同的概念。在论文中，对岩爆的几种机理加以区别，从起源及 坏机理中找到明确界限。适当地方提出了不同机理简单情况研究。最后，提出了易出现岩爆隧道的有关支护方法的几咱设想。     

八庙隧道岩爆特征与防治措施

该文介绍了八庙隧道岩爆的发生与发展过程,总结了八庙隧道岩爆的主要特征,结合地质条件,分析了隧道岩爆发生的主要原因。根据八庙隧道的岩爆特征,有针对性地提出了隧道岩爆防治措施,处治技术的核心是控制喷混凝土的剥落、保持初期支护的完整性。实践表明在初期支护内设置双层钢筋网是控制喷混凝土剥落的简单而有效的措施。     

FLAC3D数值模拟在岩爆模型试验中的应用

通过运用FLAC3D软件对室内岩爆模型试验进行模拟,验证岩爆模型试验成果,得出以下结论:1.FLAC3D数值模拟结果与室内岩爆模型试验结果吻合,表明岩爆模型试验结果是准确与可行的;2.通过对FLAC3D模拟软件设置与室内岩爆模型试验的相同的边界条件,可较为准确的模拟岩爆现象。本文提出的室内岩爆模型试验和采取FLAC3D数值模拟验证室内岩爆模型试验的方法可作为研究岩爆产生机理的一种探讨和参考。     

鸿图嶂特长公路隧道岩爆预测与防治对策研究

从鸿图嶂隧道工程地质状况和应力场分布特征入手,采用数值模拟手段,通过对隧道开挖后的围岩应力场特征分析,结合岩爆发生判据,对鸿图嶂特长公路隧道全长范围内可能发生的岩爆状况进行了预测,并给出了相应的防治措施.     

基于BP神经网络隧道施工岩爆预测研究

通过综合分析和对以往岩爆判据的研究,将影响岩爆的因素分为三类:围岩岩性、初始地应力、开挖扰动。选取能反映以上三类岩爆因素的4种指标作为岩爆的预测参数,实现了岩爆的多因素预测:利用BP神经网络方法对信息进行大规模处理的能力及很强的鲁棒性和容错性,解决隧道岩爆及其多种影响因素之间关系复杂难以表达、各因素权重的分配不合理问题,实现了根据先验岩爆案例预测未来岩爆情况的目的。在预测模型计算方法的实现上,利用已相当完善的数学软件——Matlab及其神经网络工具箱。计算结果与施工实践对比表明:用该方法及模型进行岩爆预测是可行有效的。     

突变级数法在隧道岩爆等级预测中应用

对岩爆发生及其烈度等级的预测评判研究一直是地下岩石工程领域的研究热点。将突变数学和模糊数学结合引出的突变级数方法应用于岩爆等级预测研究中,从而建立了岩爆预测的突变级数法模型。该模型选用洞室最大切向应力与岩石抗压强度的比值、岩石抗压强度与抗拉强度的比值以及弹性能量指数作为评判指标,在对岩爆样本数据无量纲化处理的基础上,采用归一公式进行综合量化计算,从而可求出各样本的突变级数,并划分了不同岩爆等级对应的突变级数的分类区间。最后,将该方法应用于诸永高速公路括苍山隧道和江边水电站引水隧洞的岩爆预测中,通过与其他方法和实际情况对比,证明了其可行性与有效性。