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隧道围岩分级

岩爆是高应力地区地下洞室中围岩脆性破坏时,应变能突然释放造成的一种动力失稳现象,属于高应力地区洞室开挖中常见的一种地质问题。

在隧洞开挖过程中,围岩突然破坏,并把破坏后的岩石弹射出来,有时伴发出响声,轻微的呈片状弹射,严重的可将巨石猛烈抛出,甚至抛出数以吨计的岩片和岩块,威胁人身和设备安全,影响施工进度。

岩爆多呈两种破坏形态:一是劈裂破坏,二是剪切破坏。

劈裂破坏属于低应力时围岩的脆性破坏, 其断裂面与孔口边界平行,断裂面呈劈裂状.由于围岩出现断裂时只有断裂面释放能量,断裂面产生的能量在裂缝开展中消耗一部分,有一部分将转移到附近的岩体上,因此转化成喷射岩石的动能不多,劈裂破坏的岩爆较弱。

剪切破坏是高应力条件下岩石的极限强度破坏。

洞口岩石破坏呈两条相交的对数螺旋线形,直壁孔口的极限破坏呈楔形(这与实际发生岩爆后的岩爆坑相符),反映发生这种破坏时的围岩应力已经达到了极限状态,当岩石达到极限强度造成不稳定状态时,不仅破坏区岩石释放能量比破裂时多,而且破坏区以外也有一部分岩石发生应力降,也要释放能量,因而有较大能量转化为动能,造成岩石出现强烈的弹射现象。

岩爆的防治措施:针对可能发生岩爆的强度和规模,采用加强施工监测和预报分析,调整施工方法,进行喷锚支护和安全防护等措施,减轻岩爆的烈度,避免人员和设备的损伤,保证施工进度。

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