实测数据进行统计分析，而后根据统计分析式
进行判定的方法。我们根据276个国内外地下工
程的地应力场的实测数据进行统计分析，获得
以下结果。
岩爆与大变形专题分析
二、秦岭隧道初始地应力场和高 地应力地段的判定
垂直应力 σv=1.88+0.0244H (r=0.965) 平均水平应力σh avg=10.276+0.0182H (r=0.7812) 最大水平应力σh max=13.763+0.0211H (r=0.7839) 最小水平应力σh min=6.464+0.0146H (0.8206) 平均水平应力与垂直应力之比在下式范围之内：
一、 概述
3、工程应用：将本文提出的岩爆发生判 据应用于秦岭隧道II线出口段发生岩爆的 地质区段，进行工程验证，结果很好。 4、岩爆治理：归纳岩爆的类型、性质和 特点，提出合理有效的工程理技术措施。 5、大变形问题：结合工程实例进行分析， 阐明大变形现象的特征，提出大变形的分 级和预测方法，以及治理大变形的工程措 施。
岩爆与大变形专题分析
（二）、秦岭隧道高地应力场判定
3、秦岭隧道高地应力或极高地应力地段分布 如图2所示，秦岭隧道沿纵向高地应力和极高地应力地
段的分布情况。从中可以看出，秦岭隧道在整体上具有 高地应力分布的特点，其范围达到隧道全长的95%，而在 隧道中部还呈现出大范围（占隧道全长的52%）的极高地 应力分布，并且向两边延展，逐渐降低到高地应力及其 以下地应力水平。
150/H+0.50 C 1000/H+0.80
岩爆与大变形专题分析
二、秦岭隧道初始地应力场和高 地应力地段的判定
式中， H ——埋藏深度(m) σv ——垂直应力(MPa)
σσσhhhmamavixgn——————最平最大均小水水水平平平应应应力力力(((MMMPPPaaa)))
C=σh avg/σv——侧压力系数
Rc/σmax = 4。 岩爆与大变形专题分析
（二）、秦岭隧道高地应力场判定
2、岩石抗压强度指标Rc的确定 1）勘测阶段Rc确定 方法：在隧道通过的轴线部位共完成60m~607m不同深 度的钻孔10个，并在孔中取岩样共51组进行岩石的常规 物理力学及岩石纵波速度的测试。然后进行了归纳和统 计，在此基础上，分（4个）区段提出隧道穿越，主要岩 样（三种）的物理力学指标(详见表1)。 结果：第一段岩石干抗压强度范围值是122.1~137Mpa， 平均值分别为107.6MPa。第二段岩石干抗压强度范围值 是122.1~162.46Mpa，平均值为147.1Mpa。第四段岩石干 抗压强度范围值是117~192.2MPa，平均值为162.3Mpa。 第三段的混合片麻岩干抗压强度范围值是 105.3~325.0Mpa，平均值岩爆为与大1变9形5.专0题M分p析a。
根据上述公式决定的地应力场，沿隧道纵向
分布如图1所示。
岩爆与大变形专题分析
二、秦岭隧道初始地应力场和高 地应力地段的判定
岩爆与大变形专题分析
二、秦岭隧道初始地应力场和高 地应力地段的判定
岩爆与大变形专题分析
（二）、秦岭隧道高地应力场判定
1、高地应力判据 为了确定出秦岭隧道沿纵向分布的高地应力或
主题报告
高地应力条件下的岩爆及大变形
岩爆及大变形
一、 概述
西康线—秦岭隧道地处高海拔的高地应力 区域，是我国目前在建的铁路隧道中最长大的 隧道之一，全长为18.4公里，且最大埋深达到 1600m；环境条件恶劣，地质条件十分复杂，施 工难度大，工期紧迫，是施工风险较大的隧道 工程之一。秦岭隧道的施工风险主要表现在具 有显著的高地应力（或极高地应力水平），以 及地质条件的变异上。因此，很好地掌握在高 地应力条件作用下，岩爆地与大变质形专的题分变析 化是异常重要的。
岩爆与大变形专题分析
二、秦岭隧道初始地应力场和高地应力 地段的判定
一般说，岩爆和大变形的发生都与地应力场
的演变有关。因此,在说明岩爆和大变形工程现
象之前，首先，应对秦岭隧道的地应力场的基
本变化情况给以说明。
（一）、秦岭隧道初始地应力场分析
秦岭隧道初始地应力场在没有实地测试数据
的情况下，最可靠的方法是采用对既有工程的
岩爆与大变形专题分析
一、 概述
本文以秦岭长大隧道为依托工程，围 绕秦岭隧道高地应力区围岩稳定性进行研 究。主要包括以下几方面的内容： 1、秦岭隧道初始地应力场和高地应力地 段的判定， 2、岩爆问题：通过对国内外隧道工程施 工中所发生典型岩爆实例的统计、分析与 归纳，阐明岩爆发生的基本条件；
岩爆与大变形专题分析
极高地应力地段，本文采用了国标《工程岩体分级 标准》(GB50218-94)所建议的划分标准，进行分类。 其判据表达式为：
式极高中高 地，地 应Rc应 力为力 ：岩：7石>R的Rcc/抗σ/σmm压axax<强4>4度，而σmax为最大地应 力值。显然，Rc/σmax的值越小，说明地应力水平越 高。区分高或极高地应力水平的界限是：
一、 概述
大量的国内外地下工程实例表明，在满足高 或极高地应力水平条件下，在特殊不良地质区段 修建隧道时，施工中将会遇到硬岩中的岩爆，以 及软岩中的大变形破坏等工程灾害。因此在工程 技术上有许多难点问题需要解决。事实上近几十 年来, 随着矿山开采, 隧道工程, 水利水电, 军工建 设等地下工程的大型化发展，因岩爆和大变形造 成的围岩稳定性破坏，已经客观的构成了高地应 力区两大最严重的地下工程灾害, 这种工程上的 客观要求是本项科题研究的主导因素。
（二）、秦岭隧道高地应力场判定
2）施工阶段Rc确定 平 导 施 工 综 合 地 质 测 试 阶 段 在 平 导 内 取 岩 样 37 组 ，
其中第一段混合片麻岩8组，第二段混合花岗岩4组，第 三段混合片麻岩17组，第四段含绿色矿物混合花岗岩3组。 蚀变闪长岩2组，碎裂岩3组。获得结果：第一段混合片 麻岩干抗压强度波动范围值是99.8～148.3MPa，平均值 分别为122.2MPa。第二段混合花岗岩干抗压强度波动范 围值是152.7～208.9MPa，平均值分别为173.3MPa。第三 段混合片麻岩干抗压强度波动范围值是82.6～302.1MPa， 平均值分别为154MPa。第四段含绿色矿物混合花岗岩干 抗压强度波动范围值是141.7～226.5MPa，平均值分别为 170.5MPa。