山岭隧道岩爆起因及防治初探.pdfVIP

山岭隧道岩爆起因及 防治初探 雷华明 (广州市地下铁道总公司广州 51O03O) 摘 要 以秦岭隧道工程为背景，分析了山岭隧道在开挖过程中岩爆的起因，提出了相应的防治措施，不但确保 了施工安全，而且为类似工程的研究提供了可借鉴的经验。 关键词 山岭隧道 岩爆 原因 防治 力场构成的地质环境是岩爆发生的决定因素，是 内 …l 刖 舌 因；而施工引起的洞室围岩压力的变化则是诱发因 随着 国家西部大开发战略的深入 ，隧道工程因 素，是外因。 工程建设的需要而迅速发展 。由于西部地区地势险 下面就秦岭隧道工程建设中出现的岩爆现象， 峻，在工程的选址上采取一味 “避让”的态度似不可 对其成因条件和主要特征进行具体分析和总结。 取，因此穿越山岭的长大深埋隧道工程越来越多，其 2．1 地质构造 “延伸长、跨度大、埋藏深”的特点及所处的复杂地质 岩爆具有明显的岩体结构效应。岩爆一般既不 条件等往往易于形成高地应力，并引发岩爆等地质 发生在非常完整的岩体 中，也不发生在节理很发育 灾害，从而备受人们关注 。 的围岩 中。孙广忠教授 (1993)认为，强烈构造作用 在这种形势下，加强岩爆的起因分析，并在此基 地区，地应力与岩体强度有关。秦岭铁路隧道和秦 础上探讨合理的防治措施，不仅具有重要的现实意 岭终南山公路隧道洞身横穿秦岭东西向构造带 (图 义，也是从事隧道工程建设的技术人员必须考虑的 1为秦岭铁路隧道和秦岭终南山公路隧道出口段地 问题。笔者根据秦岭隧道工程 (包括秦岭铁路隧道 质纵断面)，该带经历了多期构造运动、变质运动和 和秦岭终南山公路隧道)的施工实践和 国内外的相 混合岩化作用，地质构造复杂并有多条断层穿越。 关资料，对此作一简单探讨，以期对现阶段我国长大 在断层破碎带和节理十分发育的地段和部位，由于 深埋山岭隧道的建设有所裨益。 在其形成过程中已经产生了能量释放，并不具备储 存高能量的条件 ，因此在这些地段和部位不会 出现 2 岩爆起因及其主要特征 岩爆。而在岩体完整性较好的高地应力区，其岩体 岩爆是高应力条件下隧道开挖造成的围岩应力 原始构造应力大部分保存下来，开挖时应力平衡受 重分布而引起的硬脆性岩体在短时间内产生的储备 到破坏，构造应力将以应变能的形式释放 。当岩石 弹性应变能突然、快速释放，并发生岩块剥落、弹射 破坏后，耗散剩下的弹性应变能转化为较大的动能， 甚至抛掷的一种动力地质灾害_】]。可见强大的地应 使岩石弹射甚至抛出_】]。 (Ⅲ) l600 、．一 241l0000 一 l l 岩性 以含绿色矿物混合花岗岩为主，间夹蚀变闲长岩、霏细岩 l蚀变}以 台 庵塞 主，具条带 、 球状和片麻构造．间夹斜角 及花岗伟晶岩脉 闪长 闲片麻岩残留体，云母片岩残留体，局部夹花岗质伟晶岩脉 岩爆