超大深埋隧道岩爆防治技术探讨

但功恩

重庆蜀通岩土工程有限公司 重庆 401147

引言

对目前的工程建设做分析可知，出于工程建设质量和安全考虑，需要对工程施工技术等进行分析，同时要对技术的应用注意事项等做思考，这样，工程建设中的技术利用实效会更加显著[1]。对深埋隧道施工进行分析可知，岩爆问题是施工中需要重点关注的问题之一，一方面是岩爆问题对施工的整体影响巨大，另一方面是岩爆问题的处理效果不良会导致人员、财产等受到威胁，所以在实践中，全面认知岩爆问题，并基于岩爆问题的发生机理以及发生规律等制定岩爆问题的预防措施体系，同时制定岩爆问题的处理方案这样，超大深埋隧道施工的安全性、可靠性等会显著提升。简言之，强调超大深埋隧道施工中的岩爆防治技术分析有突出的现实价值。

1 岩爆概述

在超大深埋隧道的施工中要有效地进行岩爆问题防治，首先需要了解什么是岩爆[2]。从概念解释来看，所谓的岩爆指的是地下开采的深部或构造应力很高的区域，在临空岩体中发生突发式破坏的现象。这种现象也称为岩爆。发生的原因是临空岩体积聚的应变能突然而猛烈地全部释放，致使岩体发生像爆炸一样的脆性断裂。冲击地压造成大量岩石崩落，并产生巨大声响和气浪冲击，不但可将矿井破坏，而且震动波可危及地面建筑物。简单来讲，在超大深埋隧道的施工过程中，岩爆问题的出现会对施工造成巨大的影响，所以了解岩爆的机理以及条件，并针对性的做岩爆的防治，这于实践来讲帮助巨大。

2 超大深埋隧道岩爆问题的发生

结合目前的实践做分析，超大深埋隧道岩爆问题的发生主要与两方面因素有关，以下是对两方面因素的具体分析。

首先是岩体自身的结构。对岩体结构进行分析，在一般状态下，岩体的受力是比较均衡的，所以其会维持一个稳定的状态[3]。在进行深挖隧道施工的时候，因为岩体内部的结构发生了变化，所以岩体内部的应力会出现向某个方向集聚的情况，当集聚的应力超过了隧道支撑结构的支撑极限时，应力的巨大作用会导致岩体发生崩坏，这样一来，岩爆现象便发生了。对目前的工程实践进行分析可知，在超大深埋隧道的施工过程中，岩爆事故的发生中有超过50%的事故与岩体自身结构的崩坏有显著关系。简言之，岩体自身结构的崩坏是造成岩爆的主要原因之一，所以在超大深埋隧道的施工过程中，强调岩体结构崩坏的预测和预防，这对于解决岩爆问题有突出的现实意义。

其次是施工要素。所谓的施工要素具体指的是在深埋隧道的施工过程中，因为施工原因，比如施工不规范或者是超负荷施工等引发了岩爆问题。一般来讲，超大深埋隧道的施工过程中，施工的具体规范和要求会在施工开始之前进行强调，具体的施工需要严格执行施工规范，这样，最终的施工结果才会向预期的方向发展。对现阶段的超大深埋隧道施工做分析可知，在施工的过程中，部分工程的具体展开存在着监管不力等现象，在失去了专业监管之后，具体的施工便出现了操作不规范等问题，这些问题的出现容易引发岩爆事故[4]。简单来讲，按照设计进行施工可以将岩爆的发生率控制在一定的范围内，但是因为部分施工没有按照要求进行，所以岩爆的发生率会增加，这会给具体的施工带来诸多不便。简单来讲，在超大深埋隧道的施工过程中，强调专业、规范施工有突出的现实价值，因此在实践中需要对其进行强调。

3 超大深埋隧道岩爆防治技术与应用

结合目前的实践做分析可知，超大深埋隧道岩爆问题对深埋隧道的安全施工有显著影响，因此在实践中需要讨论岩爆防治技术，并要强调技术的有效利用，这样，超大深埋隧道施工中的岩爆问题可以得到有效控制。就目前的实践分析来看，深埋隧道岩爆防治工作的开展需要从如下几个方面进行。

3.1 详细调查，获取资料

就超大深埋隧道的岩爆防治来看，必须要强调的工作内容之一是详细调查，获取资料。结合实践情况做分析可知，岩土工程项目的施工必须要对岩体结构、周围环境等做详细的调查，这可以为后续的施工方案设计等提供资料。就深埋隧道的岩爆问题分析来看，其不仅与岩土结构有显著的关系，与周围的情况，比如地表建筑情况等有显著的关系，因此在施工方案制定之前需要做详细的调查。就调查工作的开展来看，需要关注如下内容：①岩体结构的调查。岩体结构调查是资料调查中需要重点强调的内容，在调查的过程中，一方面需要对岩体结构的基本情况做了解，比如岩体种类、岩体的基本结构等；另一方面需要对岩体结构的特性做分析，比如岩体结构的力学特性等。通过岩体结构的调查了解岩体本身的受力以及支撑情况，这对于后续的施工设计而言有显著的参考价值[5]。②水文调查。主要是对施工区域的水文情况做分析，比如了解施工区域的地下水情况，如地下水水位情况，地下水的涨落变化规律等。掌握了地下水的变化情况，这对于分析地下水的影响、完善施工方案有突出价值。③施工区域地表调查，主要是对深埋隧道施工区域的地表情况做调查，比如调查地表建筑的分布情况，调查地表交通问题等，通过地表现状调查了解地表建筑等对隧道施工的影响以及其对岩爆发生的影响，这对于细化施工方案，完善施工策略有突出的现实意义。

3.2 科学规划，设计施工

在综合调查的基础上对超大深埋隧道的具体施工进行科学规划，使施工方案具有科学性，这对于最终的施工安全保障来讲有重要价值。就科学规划和施工设计来看，需要强调的内容如下：①施工流程规划。在施工的过程中，流程是施工稳定的重要考虑要素，所以对施工流程进行确定，这可以为具体的施工提供指导。就超大深埋隧道的具体施工来看，其主要包括了施工调查、施工设计、施工分析、施工组织与实施、施工评价等多个环节，对各个环节的工作范围和责任进行明确，并强调落实，这样，施工的科学性和完整性可以得到加强。②施工方案设计。就施工方案设计来看，其中包括了技术设计、人员设计、施工环节分工等多项内容，多施工方案当中的具体内容进行分析与强调，保证方案本身具有科学性，这样，方案对施工的指导作用会显著加强[6]。③施工管理设计。在深埋隧道的施工过程中，为了规避施工问题，需要基于岩爆预防的要求对施工进行管理，对管理的内容、策略等进行设计，这能够为最终的施工提供科学参考。

3.3 模拟分析，优化施工方案

在施工方案确定之后，为了进一步的对岩爆问题进行预防，需要通过模拟分析的方式来确定岩爆问题的发生概率以及导致岩爆问题的具体原因[7]。现阶段，动态模型分析技术获得了比较广泛的利用，在超大深埋隧道的岩爆问题防治中可以选用动态模型分析技术，利用相关的施工要求和获取的施工区域数据资料构建施工模型，并对模型中的具体参数等进行变化，比如按照目前的施工方案进行施工模拟，并基于结果判断施工中岩爆问题的发生率。在获得模拟结果之后对其进行记录，同时改变参数，比如改变施工过程中的设备规格参数或者是其他的参数，并在此基础上确定岩爆问题的发生情况。通过多次动态分析获取岩爆问题数据，并结合数据结果和参数变化对导致岩爆问题的原因进行更加具体的分析，这样，施工过程中需要重点关注的内容会更加的明确。简单来讲，在模拟分析的基础上了解导致岩爆问题的具体因素，并讨论方案中需要优化的内容，这样可以获得更具优化效果的岩爆防治施工方案。

3.4 应急预案制定，防控施工问题

对施工实践进行分析，施工方案的制定与实施，目的是提高施工的安全性以及质量。需要注意的是，在施工的过程中，因为涉及的要素比较多，所以总是会出现一些不可控问题，这些问题的出现会导致施工出现意外，进而发生岩爆或者是其他安全事故。基于施工安全和质量考虑，在施工开始之前需要对可能发生的事故类型做分析，同时要对事故类型的具体解决做规划，即要在施工开始之前制定施工问题应急预案[8]。比如要针对岩爆问题发生做应急预案制定，在预案中，岩爆问题发生之后的一系列措施，比如救援措施、施工现场安全保障措施等均需要在预案中进行体现。总的来讲，结合实践经验制定应急预案 ，并在真正发生事故之后立即启动应急预案，这样，事故的影响能够控制在一定的范围之内，施工的整体效果可以得到保证。简言之，岩爆问题是超大深埋隧道施工中比较常见的问题之一，也是需要重点解决的问题之一。在施工开始之前基于岩爆问题的发生原因确定科学有效的岩爆问题预防手段，并将其写入应急预案，这样，在岩爆问题的具体预防以及处理中，策略的完善性和有效性会显著提升，施工安全等得到了有效保证。

3.5 经验总结，改进创新

在超大深埋隧道的岩爆问题防治中，还需要结合工作实践进行经验总结，同时要利用新技术和新方法对施工等进行改进与创新。就目前的分析来看，在工程组织开展的过程中，诸多基于新技术的设备或者是元件在工程建设中获得了广泛的应用。比如在工程施工建设中使用到了一种震动传感器，该传感器在施工区域进行防治，区域的震动情况会让传感器发生状态变化，状态变化数据基于无线传输的方式进入到了监控系统，监控人员能够基于震动传感器的数据反馈对施工区域的情况进行了解，这对于监测施工现场，预防事故发生等有积极的意义[9]。结合实践做分析可知，在诸多工程实践中，部分优秀经验的利用可以规避岩爆问题的发生，所以在施工过程中，一方面借鉴优秀经验，另一方面使用先进的设备或者元件，通过双管齐下的方式对岩爆问题进行防治，其对超大深埋隧道施工的影响会明显减弱。

4 结束语

综上所述，在超大深埋隧道施工的过程中，岩爆问题的发生会对施工安全以及施工质量等产生显著影响，所以就该问题的防治做分析与讨论有突出的现实价值。文章对岩爆这个概念进行了总结，并对超大深埋隧道的岩爆问题的发生原因做了分析，同时总结了岩爆问题的防治策略，目的是要为当前的实践工作提供指导和帮助，从而提高超大深埋隧道施工的安全性。