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隧道围岩岩爆监测报告

目录

1概述 1

2监测依据 1

3检测原理和设备 2

4地质情况 3

5测试结果 5

6结论与建议 11

1概述

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县xx公路改建工程xxxx隧道围岩岩爆预测预报工作。其目的在于：预测围岩的岩爆信息，从而为隧道施工阶段的施工支护方式做好准备、防止可能出现的工程险情、确保合理的施工措施，降低隧道施工风险，促使隧道施工技术更趋科学合理，为隧道施工服务。

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（在开挖时基本稳定，开挖后2天内突然大面积失稳）。因此，本项目结合岩爆发生规律，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范围内是否属于轻微岩爆区或者中等岩爆区，然后根据实测预报岩爆滞后时间，为隧道施工提供预警预报。

2012年7月10日~2013年5月23日对xxxx隧道进口掌子面K1+460~K2+733.2进行测试，2013年5月23日进行资料处理与报告编写。

2监测依据

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伴随着呈片状剥离掉块和岩体自行辟裂现象时，一般情况下，可先考虑有岩爆的可能性；

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的微弱响声，劈裂的岩块自由下落或松弛后下落，规模小，表现为岩坑较浅，爆落岩片尺寸小、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型，σθ/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，坑深一般都在2m以上，爆落岩石尺寸大，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。整体性较好、弹性脆性层状岩层层面某部位突然出现呈贝壳凹穴状（片状剥落）以及岩

块弹射的情况等可认定为岩爆现象。岩爆分级标准如表1所示。本监测将结合《公路隧道设计规范JTGD70-2004》，基于现场地质情况，采用声发射多指标综合评判。

3检测原理和设备

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能，由于弹性变形能的瞬间释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，常伴随岩体抛出、巨响及气浪等现象，是深部岩体破坏失稳的主要方式。岩爆失稳有两个主要特征：一个是动力破坏，弹性能瞬间释放；另一个是滞后效应，往往在开挖时基本稳定，开挖后1-2天内突然大面积失稳。

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，通过声发射探头接收岩体开裂过程中发出的声音，这些声音可以客观反映岩体开裂情况。采用仪器自带软件处理声发射探头接收的声波信号，然后根据处理后的数据得到声发射事件数、大事件数、振铃计数、能量、能率及岩体声发射信号波形等，根据声发射波形和岩体结构特征综合预测围岩岩爆。

本次监测采用的主要设备为SF-BC1型岩体声发射监测仪，有效范围为50m。SF-BC1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测，具有以下主要功能：

(1)对传感器接受的岩体声发射信号进行采样存储；

(2)可进行较长时间（大于10天，视电池容量）的岩体声发射信号自动监测、采样，并存储为波形数据文件；

(3)通过监测仪的输出接口（USB），与微型计算机（现场一般采用笔记本电脑）的USB接口连接，将采样波形数据文件转储于微型计算机以待处理；

(4)监测仪提供一