浅谈隧道施工中岩爆的成因及预防

1、    浅谈隧道施工中岩爆的成因及预防    李相钦摘要：伴随我国施工事业的不断发展以及施工技术的不断创新，我国的建筑施工事业取得了空前的发展。尤其是在我国隧道施工中的岩爆控制工作取得的成绩，更是不容人质疑。本文主要对我国隧道施工中岩爆的成因及预防工作的相关性问题进行了探讨与分析。为其未来的发展道路与预防工作提供了相关性的参考依据。关键词：隧道施工；岩爆的成因；岩爆灾害；预防措施随着我国市场经济以及国内生产总值的不断上升，人们对施工中的各项安全管理措施以及施工质量的要求也越来越高。尤其是高危险施工作业，更是人们关注的焦点。虽说我国隧道施工中的岩爆控制工作

2、随我国施工技术的不断上升，其安全性工作也取得了飞速的发展，但仍有众多问题亟待专业人士去解决的，且这些问题的存在不仅使隧道的质量难以得到保障，还威胁到了施工人员的身心健康。因此，如何正确合理的在隧道施工中开展岩爆的控制工作就成为了隧道施工中的关键性因素之一。一、隧道施工中岩爆的特点探析众所周知：一个工作要想对其采用一些解决对策以及防治措施，就必须对其具有的特点进行系统分析与探讨，然后在根据其具有的特色进行有效的防治工作。这种具有针对性的防治工作，能够在本质上有最好的预防与防治,防止该具有危害性的问题在施工中发生。1.隧道在岩爆之前的预兆显示。隧道发生岩爆的过程中，其刚开始能听到岩石被挤压和折断的

3、声音，随后部分岩石会出现爆裂并伴随坠落的现象。2.在隧道发生岩爆的过程中，岩石的母体会从岩石壁中弹射而出，使得隧道会发生坍塌性的现象。3.岩爆发生的时间不定性。由于隧道在发生岩爆时候都是瞬间发生的，这在一定的程度上使得岩爆的防治与预测工作遇到了诸多困难；再加上，隧道岩爆发生的时间也存在的一定的不定性，有可能是几天，也有可能是几个月。二、隧道施工中岩爆成因机理探析如若隧道的施工单位要想彻底的解决隧道岩爆问题，除了对其特点进行分析之外，还要对岩爆的形成机制进行系统性的研究与分析，才能在本质上彻底的解决隧道施工中的岩爆问题。1.静力学形成机制的探讨。在隧道的施工过程中，一定要充分考虑到岩石的高地适应

4、力以及其自身的压力强度，以免出现负荷过大而导致的坍塌现象发生，我们一定要最大程度的满足隧道岩石的强度理论，让隧道的岩爆的发生率降到最低。另外，我们还要在能量学观点上与断裂以及损伤理论上对岩石进行分析。对于前所而言，专家学者认为隧道发生岩爆现象是由于周围岩石的积聚弹性应变能释放能量的过程，弹性应变能数值越高，说明岩石进入不稳定破裂之前发生的损伤较小，其释放的能量就越高，形成的爆裂情况就越发严重，反之亦然；而对于断裂以及损伤理论来讲，其主要是由于掩体材料本身的内部就存在一定的损伤以及裂缝或缺陷，这种不良的影响会大大降低岩石体积的负荷能力，使得隧道容易发生坍塌以及工程裂缝的情况。2.隧道岩爆的动力学

5、理论机制探析。在现今的隧道岩爆发生数据调查显示看来，隧道岩爆的发生并不是自然地质灾害，而是与隧道的施工技术的息息相关的。一个合理有效的隧道施工技术能够最大程度的减少隧道施工发生岩爆现象。另外，施工技术人员的综合素质水平以及其自身采取的施工方法与方式也是造成隧道岩爆发生的重要影响因素之一。例如：施工技术人员如若在隧道的两面都采用钻爆法来进行隧道的施工开挖工作，这在一定的程度上使得各炮层在开展隧道施工的过程中，势必会使得周围的岩石发生一定质量性的裂伤与缝隙，这些后天导致的裂缝，使得整个周围岩石的岩质发生了变化，不仅仅降低了周围岩体的质量性，还增加了岩爆的发生率。再加上，岩体的局部变化积累也会使得其

6、整体结构发生变化，更加使得隧道容易发生岩爆以及坍塌的现象。所谓的量变势必会引起质变在这里显得尤为充分。三、隧道施工中岩爆的预防措施探析实际上，面对如此问题众多以及特点尤为特殊的隧道岩爆现象，我国政府与施工技术人员势必要根据隧道的本身特点，来不断的对隧道的岩体以及施工技术进行适当合理的改变与更新，让其能够更好的为我国隧道施工做出其应有的贡献，才是我国隧道施工工程发展的必由之径。为此，笔者在这里对隧道施工中的岩爆的预防、管理、解决对策进行了总结与探析，以期可以供更专业的人士进行参考。1.设计上的岩爆防治工作分析。同所有的防治措施一样，与其更好的对其进行更为优秀的治理工作，不如对其采取更好的预防工作

7、。所以，认为对隧道岩爆的防治工作，仍是以预防为主，治理为辅的主要防治对策。因此，我们在对隧道进行设计施工的过程中，一定要最大程度的减少对施工现场进行适当的勘察工作，尤其是对周围岩体的评价与强度测试工作，更是要做到细致入微，以期做到保护隧道发生岩爆现象。2.施工阶段的防治工作。由于施工阶段涉及的领域与施工技术众多，因此，我们在对其进行岩爆的防治工作的时候，一定要采取具体问题，具体分析的办法，借以最大限度的实现防止隧道施工岩爆现象的发生。21物理防治法。该方法主要通过采用物理外在的洞壁喷水以及钻孔注水的方法，来实现不断的为岩体的软化工作以及降低周围岩层的强度的方法。我们在采用物理防治法的过程中，一

8、定要注意喷水的质量与钻孔注水的方式，不能为了增强岩体的软化性，而使得整个岩体的强度下降的过于低下，使得岩体的负荷能力受到限制。22改善周围岩体应力的条件。对于该防治措施来说，其是认为的将隧道周围的岩体进行适当合理的空间变形以及改变岩体的内部岩应力的方式，来实现降低隧道施工中减低岩爆的发生率的方法。23被动的防护。对于具有岩爆的隧道而言，由于用上述方法并不一定能完全根治，因此为了确保施工人员的安全，有必要采用支护的方式来防止岩爆的发生。3.施工技术人员的培养以及合理的挖掘方式。施工技术人员要不断对自己的施工能力以及综合素质水平进行适当的进修工作，以期能够最大程度的保障施工技术的安全性。另外，我们

9、还要大力提升隧道施工的挖掘技术，优化爆破设计，减少周边孔间距，采用小药卷，间隔装药，增加起爆雷管数以减少同段起爆药量，提高光爆效果，尽量减少诱发岩爆的因素。结束语综上所述，由于岩爆工作在隧道施工中具有的意义重要，使得国家政府与施工单位的管理者不得不对其采取一些适当的预防措施以及防治手段，借以最大程度的减少施工存在的威胁性，从而做到保障施工作业安全性与质量型的重要作用。另外，施工技术人员还要不断对岩爆产生的机理与原因进行系统性的分析与探讨，从中找到最本质的解决对策，从而保障施工人员的作业安全与人身安全，让我国的隧道施工道路可以走的更长远。参考文献：1 邱道宏,陈剑平,张秉鹤,肖云华. 深埋长大公路隧道岩爆预测及防治研究j. 地下空间与工程学报, 2006,(06) .2 李忠,刘志刚,曲力群. 岩爆防治在大伙房引水隧道中的应用j. 辽宁工程技术大学学报, 2004,(02) .3 刘道胜. 西康二线秦岭翠华山特长隧道岩爆预测j. 铁道勘察, 2009,(03) .4 徐则民,黄润秋,罗杏春,李睿,孙静怡. 静荷载理论在岩爆研究中的局限性及岩爆岩石动力学机理的初步分析j. 岩石力学与工程学报, 2003,(08) .5 study on mechanical behavior of hard rock tunnel in high geo-stress