隧道围岩岩爆监测报告

隧道围岩岩爆监测报告 2 3 受云南xx州xx县xx公路改建工程公路建设指挥部委托，我公司承担了xx州xx由于岩爆的发生与施工进度和岩体地质情况有密切关系，而且还具有滞后性（在先结合地质超前预报情况和掌子面出露岩层条件判断掌子面前方30-50m范围内是否属岩爆辨识的经验观测方法：岩体在钻孔过程中或爆破后出现深部或浅部爆裂声或表1岩爆分级依据岩爆烈度轻微岩爆中等岩爆强烈岩爆剧烈岩爆分级依据围岩表层无声响或不易察觉裂的岩块自由下落或松弛后下落，规模小，表现为岩坑较寸小、数量少，多为破裂剥落型，σθ/σc≈0.3~0.5,对施工影响小爆裂脱落、剥离现象较严重，岩屑或岩块向临空面弹出，伴有清脆爆裂声，表现为岩爆坑连续分布，规模较大，坑径可达数米，坑深一般小于2m，爆落岩石尺寸较大，数量多，多为弹射型及破裂剥落θ/σc≈0.5～0.7，对施工有一定影响岩爆时伴有巨响，具有锐利边棱的大小岩石碎片迅猛飞出，表现为岩爆坑连续分布，坑深一落岩石尺寸大，数量多，且造成围岩大面积开裂失稳，严重威胁施工人员及设备安全，σθ/σc≈0.7～0.9，对正常施工及硐室影响大剧烈的爆裂弹射甚至抛掷性破坏，有似炮弹巨响声，岩爆具有突发性，并迅速向围岩深部发展，影响深度可大于2m，σθ/σc＞0.9，严重影响甚至可以摧毁工程，释放的能量可相当于200多吨TNT炸药。严重的岩爆像小地震一样，可在100多公里之外测到，测到的最大震级为4.6级注：σθ/σc与围岩强度比不同；其中，σθ为地下工程围岩最大切向应力，σc岩石单轴抗压强度。岩爆是指井巷或工作面周围岩体，在二次应力分配过程中积聚了大量的弹性变形声发射监测法是利用岩体在开裂过程中会释放能量发出一定频率的声音，通过声型岩体声发射监测仪主要适用于矿山及其他岩土工程涉及的声发射信号的长时自动监USB接口连接，将采样波形数据文件转储于微型计算机以(4)监测仪提供一套岩体声发射数据处理软件，图1SF-BC1声发射监测仪图2声发射数据处理软件但如图圆圈所示，还是有部分岩体干燥发白；拱顶有轻微的岩爆现象，图3K2+694.8掌子面照片图4为K2+733.2掌子面的照片从拱肩的照片上，可以看到由于岩爆梯形岩爆坑，并依稀可以从拱肩的照片上，可以看到由于岩爆梯形岩爆坑，并依稀可以看出岩体的层状次岩爆发生的时间明显晚于掌子面的开挖进程（掌子面桩号K2+733.2属于轻图5K2+728附近拱肩岩爆照片（岩爆滞后照片）这张拱顶照片显示出由岩爆而产生梯形状岩爆坑且中间几乎呈三角状（如圆圈所这张拱顶照片显示出由岩爆而产生梯形状岩爆坑且中间几乎呈三角状（如圆圈所图6K2+610左右的拱顶照片（岩爆滞后照片）在掌子面的下部或边墙，而上部及拱顶多是干燥无水；从桩号K2+694.8掌子面照片可图7本监测期内隧道进口端围岩声发射事件数变化图8本监测期内隧道进口端围岩声发射事件率图9本监测期内隧道进口端围岩声发射大事件数变化图10本监测期内隧道进口端围岩声发射大事件率图11本监测期内隧道进口端围岩声发射总能量变化图12本监测期内隧道进口端围岩声发射能量率图13本监测期内隧道进口端围岩声发射振铃计数变化图14本监测期内隧道进口端围岩声发射振铃率图15进口端5月7日(桩号K2+694.8)实测波形图16进口端5月20日(桩号K2+716)实测波形图17进口端5月23日(桩号K2+733.2)背景波形图18进口端5月23日(桩号K2+733.2)背景波形表2隧道围岩声发射特征次数事件数事件率大事件数大事件率总能量总能量率振铃计数振铃计数率12880.91720.231317.654.1621966.9222880.91300.09228.940.724.9632130.67490.152902.9228849.0740.58280.11284.324.374.875960.30.042.644.7460.53280.091068.873.364.67730.0100030.018790.250.06271.240.857462.3590.39220.071757.65.5527298.61560.1840.010.052190.690.270.05782.632.463.563420.0179.730.252870.914570.02216.040.68430280.0940.01134.470.422520.79660.2190.0380.520.254002080.66300.091344.614.2430989.782660.84490.153438.26008650.210.05642.222.034.23490.150.03195.610.62419200.61520.162228.047.05553421390.04403.363.4422910.29270.08627.718682.7323990.310.06432.99673.05240.260.06296.280.939573.01250.49400.131219.243.8529469.3260.5280.09329.575.64273860.02152.320.482460.78280.39250.08732.632.34.63293560.02372.2536630660.210.04711.462.2562631450.051561.744.939052.8632250.08100.040.5933240.0820.0125.880.080.4434630.20.04245.180.778172.5835540.1860.0241.362070.68360.74230.17948.686.9239237670.37330.1818803.59103.52513028.2438250.1320.0825.220.250.46390.53360.151040.674.2820178.340560.230.054020.288.1341560.316451.2935.56715439.4442730.340.064659.89414643730.650.16830.557.389.454430.0310.017.030.0640.0345200.160.08967.327.86004.84460.63200.171232.459.67470.48381342.63.7928459.074860.0620.02591.346.077137.324990.0640.026.480.04970.615040.0210.01126.760.730.5151620.33300.179723.6798.72403026.325250.0820.028.780.0860.0553420.130.051864.673.745420.0220.02306.96.010.82550.48220.08317.235.5656210.0820.0123.650.080.39570.51500.136989.4721.29615820.57582850.860.2913210.2941.51251942.36590.67430.169721.2935.35749927.27602340.77710.2315374.6350.4738.6661319960.3216840.8255.281879661.7620.6331898.077.914405630.58580.171925.035.663879642320.91750.2940193.35156.921398554.665720.240.036.2723947.86662310.73660.2172064.79227.981855658.7670.52310.131984.68.1922339.21680.56440.154728.444095690.34280.0918693.7761.57928130.5770680.22200.073131.073104710.68530.2619825.3996.171002948.6572780.26240.08933.673.086.18734180.269025.7629.511037636.46742660.88600.22986.449.854489750.36230.085382.783267762900.880.2712830.4641.81260843.38776202560.89986.2634.531253838.397832970.3223825.5578.741327043.8679570.260.053963.722820.38250.092540.948.765.792750.770.3449034.36136.892534870.770.44400.132684.148.843883表3岩爆情况统计123456789顶顶顶顶中等岩爆（2）图8和图9表示本监测期内进口端隧道围岩声发射大事件数及大事件率的变规律，在桩号K2+716处能量明显增大，说明了此桩号岩体及其周围的能量的释放率大计数率均呈较大波动，说明了岩体在释放应力的阶段K2+678.5~K2+733.2掌子面岩体表面总体上较干燥且地温较高，故多处发生不同（1）据现场地质资料和地质超前预报资料，结合本次监测的数据显示即各项监测指标均较前段时间监测数据要有所下降，且由于前方区段围岩完整性较好整体呈大块爆区，岩体可能发生似枪声或者小炮声响，并可能弹射出来，持续时间可长达24小时(4)虽然采用声发射法监测到了岩体内破裂产生的声发射，但是并不是所有的破裂（5）根据监测区内出露的岩体地质情况，目前施工区内虽然经常有一些(1