1、 淺談隧道施工中巖爆的成因及預防摘要:伴隨我國施工事業的不斷發展以及施工技術的不斷創新,我國的建筑施工事業取得了空前的發展。尤其是在我國隧道施工中的巖爆控制工作取得的成績,更是不容人質疑。本文主要對我國隧道施工中巖爆的成因及預防工作的相關性問題進行了探討與分析。為其未來的發展道路與預防工作提供了相關性的參考依據。關鍵詞:隧道施工;巖爆的成因;巖爆災害;預防措施隨著我國市場經濟以及國內生產總值的不斷上升,人們對施工中的各項安全管理措施以及施工質量的要求也越來越高。尤其是高危險施工作業,更是人們關注的焦點。雖說我國隧道施工中的巖爆控制工作隨我國施工技術的不斷上升,其安全性工作也取得了飛速的發展,但

2、仍有眾多問題亟待專業人士去解決的,且這些問題的存在不僅使隧道的質量難以得到保障,還威脅到了施工人員的身心健康。因此,如何正確合理的在隧道施工中開展巖爆的控制工作就成為了隧道施工中的關鍵性因素之一。一、隧道施工中巖爆的特點探析眾所周知:一個工作要想對其采用一些解決對策以及防治措施,就必須對其具有的特點進行系統分析與探討,然后在根據其具有的特色進行有效的防治工作。這種具有針對性的防治工作,能夠在本質上有最好的預防與防治,防止該具有危害性的問題在施工中發生。1.隧道在巖爆之前的預兆顯示。隧道發生巖爆的過程中,其剛開 始能聽到巖石被擠壓和折斷的聲音,隨后部分巖石會出現爆裂并伴隨墜落的現象。2.在隧道發

3、生巖爆的過程中,巖石的母體會從巖石壁中彈射而出,使得隧道會發生坍塌性的現象。3.巖爆發生的時間不定性。由于隧道在發生巖爆時候都是瞬間發生的,這在一定的程度上使得巖爆的防治與預測工作遇到了諸多困難;再加上,隧道巖爆發生的時間也存在的一定的不定性,有可能是幾天,也有可能是幾個月。二、隧道施工中巖爆成因機理探析如若隧道的施工單位要想徹底的解決隧道巖爆問題,除了對其特點進行分析之外,還要對巖爆的形成機制進行系統性的研究與分析,才能在本質上徹底的解決隧道施工中的巖爆問題。1.靜力學形成機制的探討。在隧道的施工過程中,一定要充分考慮到巖石的高地適應力以及其自身的壓力強度,以免出現負荷過大而導致的坍塌現象發

4、生,我們一定要最大程度的滿足隧道巖石的強度理論,讓隧道的巖爆的發生率降到最低。另外,我們還要在能量學觀點上與斷裂以及損傷理論上對巖石進行分析。對于前所而言,專家學者認為隧道發生巖爆現象是由于周圍巖石的積聚彈性應變能釋放能量的過程,彈性應變能數值越高,說明巖石進入不穩定破裂之前發生的損傷較小,其釋放的能量就越高,形成的爆裂情況就越發嚴重,反之亦然;而對于斷裂以及損傷理論來講,其主要是由于掩體材料本身的內部就存在一定的損傷以及裂縫或缺陷,這種不 良的影響會大大降低巖石體積的負荷能力,使得隧道容易發生坍塌以及工程裂縫的情況。2.隧道巖爆的動力學理論機制探析。在現今的隧道巖爆發生數據調查顯示看來,隧道

5、巖爆的發生并不是自然地質災害,而是與隧道的施工技術的息息相關的。一個合理有效的隧道施工技術能夠最大程度的減少隧道施工發生巖爆現象。另外,施工技術人員的綜合素質水平以及其自身采取的施工方法與方式也是造成隧道巖爆發生的重要影響因素之一。例如:施工技術人員如若在隧道的兩面都采用鉆爆法來進行隧道的施工開挖工作,這在一定的程度上使得各炮層在開展隧道施工的過程中,勢必會使得周圍的巖石發生一定質量性的裂傷與縫隙,這些后天導致的裂縫,使得整個周圍巖石的巖質發生了變化,不僅僅降低了周圍巖體的質量性,還增加了巖爆的發生率。再加上,巖體的局部變化積累也會使得其整體結構發生變化,更加使得隧道容易發生巖爆以及坍塌的現象

6、。所謂的量變勢必會引起質變在這里顯得尤為充分。三、隧道施工中巖爆的預防措施探析實際上,面對如此問題眾多以及特點尤為特殊的隧道巖爆現象,我國政府與施工技術人員勢必要根據隧道的本身特點,來不斷的對隧道的巖體以及施工技術進行適當合理的改變與更新,讓其能夠更好的為我國隧道施工做出其應有的貢獻,才是我國隧道施工工程發展的必由之徑。為此,筆者在這里對隧道施工中的巖爆的預防、管理、解決對策進行了總結與探析,以期可以供更專業的人士進行參 考。1.設計上的巖爆防治工作分析。同所有的防治措施一樣,與其更好的對其進行更為優秀的治理工作,不如對其采取更好的預防工作。所以,認為對隧道巖爆的防治工作,仍是以預防為主,治理

7、為輔的主要防治對策。因此,我們在對隧道進行設計施工的過程中,一定要最大程度的減少對施工現場進行適當的勘察工作,尤其是對周圍巖體的評價與強度測試工作,更是要做到細致入微,以期做到保護隧道發生巖爆現象。2.施工階段的防治工作。由于施工階段涉及的領域與施工技術眾多,因此,我們在對其進行巖爆的防治工作的時候,一定要采取具體問題,具體分析的辦法,借以最大限度的實現防止隧道施工巖爆現象的發生。2.1物理防治法。該方法主要通過采用物理外在的洞壁噴水以及鉆孔注水的方法,來實現不斷的為巖體的軟化工作以及降低周圍巖層的強度的方法。我們在采用物理防治法的過程中,一定要注意噴水的質量與鉆孔注水的方式,不能為了增強巖體

8、的軟化性,而使得整個巖體的強度下降的過于低下,使得巖體的負荷能力受到限制。2.2改善周圍巖體應力的條件。對于該防治措施來說,其是認為的將隧道周圍的巖體進行適當合理的空間變形以及改變巖體的內部巖應力的方式,來實現降低隧道施工中減低巖爆的發生率的方法。2.3被動的防護。對于具有巖爆的隧道而言,由于用上述方法并 不一定能完全根治,因此為了確保施工人員的安全,有必要采用支護的方式來防止巖爆的發生。3.施工技術人員的培養以及合理的挖掘方式。施工技術人員要不斷對自己的施工能力以及綜合素質水平進行適當的進修工作,以期能夠最大程度的保障施工技術的安全性。另外,我們還要大力提升隧道施工的挖掘技術,優化爆破設計,

9、減少周邊孔間距,采用小藥卷,間隔裝藥,增加起爆雷管數以減少同段起爆藥量,提高光爆效果,盡量減少誘發巖爆的因素。結束語綜上所述,由于巖爆工作在隧道施工中具有的意義重要,使得國家政府與施工單位的管理者不得不對其采取一些適當的預防措施以及防治手段,借以最大程度的減少施工存在的威脅性,從而做到保障施工作業安全性與質量型的重要作用。另外,施工技術人員還要不斷對巖爆產生的機理與原因進行系統性的分析與探討,從中找到最本質的解決對策,從而保障施工人員的作業安全與人身安全,讓我國的隧道施工道路可以走的更長遠。參考文獻:1 邱道宏,陳劍平,張秉鶴,肖云華. 深埋長大公路隧道巖爆預測及防治研究j. 地下空間與工程學報, 2006,(06 .2 李忠,劉志剛,曲力群. 巖爆防治在大伙房引水隧道中的應用j. 遼寧工程技術大學學報, 2004,(02 .3 劉道勝. 西康二線秦嶺翠華山特長隧道巖爆預測j. 鐵道勘察, 2009,(03 . 4 徐則民,黃潤秋,羅杏春,李睿,孫靜怡. 靜荷載理論在巖爆研 究中的局限性及巖爆巖石動力學機理的初步分析j. 巖石力學與 工程學報, 2003,(08 . 5 study on mechanical behavior of hard rock tunnel in hig