新奥法隧道施工技术的总结1.doc

岩爆地层的隧道施工技术 李东升 西昌学院工程技术学院水利水电工程专业一班 【摘 要】：岩爆是储存于围岩中得弹性应变能突然释放，产生脆性变形破坏，造成开挖空间周围分布岩石爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷的一种动态力学现象。岩爆在世界范围内施工中都有发生，岩爆主要分为轻度岩爆、中等岩爆、强烈岩爆、剧烈岩爆。在现代隧道施工过程中我们面对岩爆地质积累了丰富的经验，现在主要就隧道施工阶段讲述岩爆的治理方法，主要有一下几种方法：强化围岩应力、弱化围岩应力、分类型治理等。 【关键词】：岩爆 治理方法 施工过程 预测预报 隧道内岩爆的特点 熟悉了岩爆的特点有助于从根本上深入了解岩爆治理的原理。 （一）岩爆在发生前没有明显的征兆：有时候虽然已经经过仔细找顶，并无空响声，一般认为不会掉落石的地方，也会突然发生岩石爆裂声响，石块有时候应声而下，有时不坠下，在没有支撑的情况下，对施工安全威胁极大。 （一）岩爆岩块儿不规则：岩爆时弹射出的石块呈现中间厚、周边薄、不规则的片状。 （三）岩爆主要发生在埋深较大，所处岩层形状单一，弹性模量较高，能储存一定的应变能量。 （四） 岩爆是由于人工开挖诱导产生的，与开挖的方式和隧道内支护的方式有很大的关系。 （五） 岩爆多在发生在新工作面附近，一般发生在爆破两三个小时后，已发生在顶部或者拱腰部位。 二. 岩爆产生的条件 我们再来了解一下岩爆的产生条件，可初步归纳为以下几点： （一）近代构造活动山体内应力较高，岩体内储存着很大的应变能。 （二）围岩新鲜完整，裂隙极少或者仅有引裂隙，属于坚硬脆性介质，能够储存能量，而其变形特性属于脆性破坏类型，应力解除后，回弹变形很小。 （三）具有足够的上覆岩体厚度，一班均远离沟谷切割的卸载裂隙带，埋藏深度大于200m。 （四）无地下水，岩体干燥 （五）开挖断面形状不规则，造成局部应力集中。 （六）在溶孔较多的岩层里，一般不会发生岩爆。 三 施工阶段的岩爆治理 了解了岩爆发生的特点和产生条件，我们从施工阶段的各个方面来了解治理岩爆有哪些措施。 爆破方法方面 1.调整钻爆设计，采用短进尺、弱爆破，降低爆破对围岩的扰动，可以降低岩爆的发生频率，改其为浅孔爆破，缩短循环进尺，减少一次用药量，拱部采用小药卷光面爆破措施，拉大不同部位炮眼的雷管段位间隔，从而延长爆破时间，减少围岩的爆破扰动，减少爆破动应力的叠加，控制爆发裂隙的形成，避免由于爆破诱发的岩爆，从而降低岩爆频率。 2.采用光面爆破，在中等以上岩爆区，周边眼间距控制在25cm以内，采用隔眼装药，堵塞炮泥，增加光面爆破的效果，达到开挖轮廓线圆顺，避免凹凸不平造成的应力集中，达到减弱岩爆发生的效果。 改善岩体本身性质 改善围岩物理性质：如在掌子面和洞壁经常喷洒冷水，一定程度上可以降低表层围岩的强度，该方法可以通过三方面作用来防治岩爆： 1.钻孔卸压，包括超前水平钻孔和径向钻孔两种，每一种钻孔周围形成一定的破碎区，这些破碎区相互接触，便能是岩层破裂卸压，钻孔卸压法实质就是利用高压应力条件下，岩层中积聚的弹性应变能来破坏钻孔周围的岩体，使岩层卸压，释放能量，消除岩爆的危险。 2.表面喷水，由于岩爆主要是发生在爆破后的新接触面附近，于是在爆破后立即在掌子面和附近洞壁喷水，以软化，膨胀，溶蚀岩石，降低岩石的强度。 3.围岩深层注水，在岩爆可能发生的地段，岩爆后在工作面和附近洞壁打孔，或者利用炮孔和锚杆孔，向岩体深层进行高压注水。第一是软化深层岩石，降低岩石的破裂强度，第二是降低岩石储存的能量，降低岩爆发生的可能性。 （三）.支护方面 支护的方法使在爆破后立即向拱部级侧壁喷射钢纤维混凝土，再加设锚杆及钢筋网，必要时还要架设钢拱架和打设超前锚杆进行支护。 衬砌工作要紧跟开挖工序进行，以尽可能减少岩层暴露时间，减少岩爆的发生和确保人身安全，必要时可采取跳段衬砌。同时应准备好临时钢木排架等，在听到爆裂响声后，立即进行支护，以防发生事故。 （四）.个体防护方面 给工人配发安全钢盔，反弹背心，对主要施工设备安装防护棚架，掌子面架设移动防护架，防治岩块儿飞出伤人。 加强施工人员岩爆知识教育，强化作业人员安全纪律教育，以及岩爆常识，防护知识的学习，严格执行有关技术和安全操作规程，危险地段设置醒目标志。 （五）避开围岩高发区 加强巡视，警戒人员要对岩爆段，特别是强烈岩爆段岩石的变化仔细观察，发现异常及时通知，听到围岩内部有沉闷的声响时，撤离施工人员设备以保证安全。 岩爆一般在爆破2小时左右比较剧烈，以后趋于缓和，多发生在爆破范围0~50m的区域和掌子面处，所有施工作业时应该尽量避开这些时间段和区域，或者在这些趋于加强防护。 不仅仅要在岩爆发生阶段进行防治，还应该做好超前的预测预报工作，为开挖工作做好。