徐俊帥，徐金明, 2，涂齊亮

(1.上海大學(xué)土木工程系，上海 200444；2.上海大學(xué)文化遺產(chǎn)保護(hù)基礎(chǔ)科學(xué)研究院，上海 200444；3.中鐵十七局集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

巖爆是高地應(yīng)力條件下儲(chǔ)存于硬脆性圍巖中的彈性應(yīng)變能突然釋放且產(chǎn)生爆裂脫落、剝離、彈射甚至拋擲性等破壞現(xiàn)象的一種地質(zhì)災(zāi)害。巖爆預(yù)判工作，是高地應(yīng)力區(qū)進(jìn)行隧道工程設(shè)計(jì)和施工的重要基礎(chǔ)。

目前，實(shí)際工程通常以巖石單軸抗壓強(qiáng)度為基礎(chǔ)來(lái)預(yù)判巖爆，并且取得了很多成果。BARTON等[1]以巖石強(qiáng)度與地應(yīng)力的比值作為巖爆等級(jí)的判別指標(biāo)；陶振宇[2]提出了基于巖石單軸抗壓強(qiáng)度和最大地應(yīng)力之比的巖爆判據(jù)；RUSSENES[3]以隧洞最大切向應(yīng)力與巖石單軸抗壓強(qiáng)度之比作為巖爆等級(jí)的判別基礎(chǔ)；谷明成等[4]提出了巖爆發(fā)生的綜合判據(jù)；張鏡劍等[5]移除了陶振宇和谷明成判據(jù)中的不合理部分，提出了修改的谷明成-陶振宇巖爆判據(jù)；蔡美峰等[6]采用多種巖爆判斷準(zhǔn)則分析了玲瓏金礦發(fā)生巖爆的可能性；呂慶等[7]結(jié)合不同巖爆判別準(zhǔn)則對(duì)蒼嶺隧道進(jìn)行了巖爆預(yù)判；蔡美峰等[8]采用多種準(zhǔn)則與數(shù)值模擬對(duì)三山島金礦進(jìn)行了巖爆預(yù)判；康勇等[9]采用多種巖爆判據(jù)和有限元數(shù)值模擬對(duì)筆架山隧道進(jìn)行了巖爆判定；劉軍強(qiáng)等[10]采用Russenes判據(jù)和Turchaninov判據(jù)對(duì)西周嶺隧道進(jìn)行了巖爆綜合預(yù)判；徐士良等[11]結(jié)合陶振宇判據(jù)對(duì)秦嶺公路隧道2號(hào)豎井進(jìn)行巖爆預(yù)判；王慶武等[12]利用修改后的谷明成-陶振宇判據(jù)進(jìn)行了隧道巖爆的預(yù)判；吳德興等[13]認(rèn)為，Russenes判據(jù)比較符合隧道巖爆的實(shí)際情況。

但是，巖爆的發(fā)生，不僅取決于巖石強(qiáng)度，與巖體結(jié)構(gòu)和巖體強(qiáng)度更是密切相關(guān)。目前，根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)計(jì)算巖體強(qiáng)度的Hoek-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則，得到了廣泛認(rèn)可。HOEK等[14]給出了巖體類型、巖體質(zhì)量指標(biāo)和巖體強(qiáng)度的非線性經(jīng)驗(yàn)關(guān)系；HOEK等[15]通過(guò)巖石三軸試驗(yàn)資料和巖體試驗(yàn)成果的統(tǒng)計(jì)分析，得到了巖塊和巖體破壞時(shí)極限主應(yīng)力之間的關(guān)系式；HOEK等[16]提出了廣義 Hoek-Brown 強(qiáng)度準(zhǔn)則；EBERHARDT[17]認(rèn)為，Hoek-Brown 強(qiáng)度準(zhǔn)則對(duì)于大多數(shù)巖體都可使用、是直接估算巖體性質(zhì)的一種方法；劉寧等[18]認(rèn)為，地質(zhì)強(qiáng)度指數(shù)(Geological Strength Index, GSI)對(duì)巖爆形成具有比較明顯的影響；朱合華等[19]總結(jié)了Hoek-Brown 強(qiáng)度準(zhǔn)則的工程應(yīng)用成果。

以巖石強(qiáng)度-最大地應(yīng)力之比為基礎(chǔ)進(jìn)行巖爆預(yù)判，結(jié)果與實(shí)際情況往往存在一定差別；而實(shí)際巖爆不僅取決于地應(yīng)力狀態(tài)和巖石強(qiáng)度，與巖體結(jié)構(gòu)、施工擾動(dòng)情況也密切相關(guān)。本次研究中，地應(yīng)力狀態(tài)使用空心包體應(yīng)力解除法測(cè)定，巖石強(qiáng)度采用室內(nèi)單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)獲得，巖體結(jié)構(gòu)根據(jù)實(shí)際情況、采用GSI來(lái)表征，巖體強(qiáng)度使用廣義Hoek-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)實(shí)際施工情況和巖爆情況研究基于地應(yīng)力和巖體強(qiáng)度的巖爆預(yù)判準(zhǔn)則，這對(duì)隧道工程施工和巖爆防治措施確定都具有重要的參考價(jià)值。

1 地應(yīng)力的測(cè)定

1.1 工程背景

地應(yīng)力測(cè)定位置為我國(guó)西部某鐵路隧道施工現(xiàn)場(chǎng)。工程所處地區(qū)氣候極端惡劣，山脈呈南北向縱貫延展、地勢(shì)起伏較大，區(qū)域性大斷裂和活動(dòng)斷裂較發(fā)育，地震活動(dòng)頻繁，構(gòu)造地應(yīng)力較高，節(jié)理較發(fā)育。隧道附近巖質(zhì)堅(jiān)硬，巖體較為完整，地應(yīng)力水平較高，存在發(fā)生巖爆的可能性。

1.2 地應(yīng)力測(cè)試

地應(yīng)力測(cè)試采用空心包體應(yīng)力解除法。測(cè)試時(shí)，用地質(zhì)鉆機(jī)鉆取直徑為130 mm的大孔，大孔上傾3°～5°，從大孔孔底鉆打直徑為36 mm的同心小孔，小孔成形后用干毛巾把小孔擦干擦凈并配置黏結(jié)劑，黏結(jié)劑攪拌均勻后，把黃油均勻涂抹在定向儀上，用砂紙打磨空心包體應(yīng)力計(jì)外表，向應(yīng)力計(jì)內(nèi)腔倒入黏結(jié)劑，用安裝桿將應(yīng)力計(jì)送入鉆孔之中。安裝過(guò)程要控制在20分鐘以內(nèi)、以免影響膠體的流動(dòng)性。

膠體完全凝固后，測(cè)量鉆孔的傾角和方位、孔口的位置(大地坐標(biāo))和安裝角。解除應(yīng)力計(jì)時(shí)，用YJZ-16+型智能數(shù)字應(yīng)變儀采集數(shù)據(jù)，用KJ327-F型礦山壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)，將帶有應(yīng)力計(jì)的完整巖芯放進(jìn)圍壓率定儀，給巖芯逐步施加圍壓、采集應(yīng)變、求出有效彈性模量和泊松比。

本文以14個(gè)現(xiàn)場(chǎng)地應(yīng)力測(cè)點(diǎn)作為分析對(duì)象，使用其中10個(gè)測(cè)點(diǎn)資料進(jìn)行實(shí)際巖爆情況、傳統(tǒng)方法預(yù)判結(jié)果與改進(jìn)方法預(yù)判結(jié)果的對(duì)比，以其余4個(gè)測(cè)點(diǎn)資料來(lái)驗(yàn)證本文改進(jìn)方法的正確性。10個(gè)測(cè)點(diǎn)最大地應(yīng)力的測(cè)試結(jié)果見表1。表1還列出了巖石單軸抗壓強(qiáng)度的室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果。

表1 不同測(cè)點(diǎn)的最大地應(yīng)力和巖石單軸抗壓強(qiáng)度Table 1 The maximum geostress and uniaxial compression strength at different measuring locations

表中，σmax為最大地應(yīng)力，σci為巖石單軸抗壓強(qiáng)度。

2 巖爆傾向性預(yù)判

2.1 巖爆發(fā)生的實(shí)際情況

10個(gè)測(cè)點(diǎn)發(fā)生巖爆后的外觀情況如圖1所示。

圖1 不同測(cè)點(diǎn)發(fā)生巖爆后的外觀情況Fig.1 Appearances after rock bursts at different measuring locations

下面以測(cè)點(diǎn)1為例，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)巖爆情況進(jìn)行分析。測(cè)點(diǎn)1所處區(qū)域巖質(zhì)比較堅(jiān)硬，巖體較為完整，地溫和構(gòu)造地應(yīng)力較高，處于區(qū)域性大斷裂和活動(dòng)斷裂發(fā)育地帶，構(gòu)造裂隙和卸荷風(fēng)化裂隙發(fā)育，節(jié)理間距多在2～4 m。隧道施工時(shí)有較大的巖塊迅猛飛出，巖塊的尺寸較大、數(shù)量較多，巖爆坑穴呈連續(xù)分布、影響深度達(dá)2 m以上，圍巖出現(xiàn)大面積的開裂失穩(wěn)，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)聽到強(qiáng)烈的爆裂聲音。測(cè)點(diǎn)1巖爆為強(qiáng)烈等級(jí)。

根據(jù)巖爆發(fā)生的實(shí)際情況確定了10個(gè)測(cè)點(diǎn)的巖爆等級(jí)，確定結(jié)果如表2所示。

表2 不同測(cè)點(diǎn)巖爆等級(jí)的現(xiàn)場(chǎng)判定結(jié)果Table 2 Field rock burst grades at different measuring locations

2.2 使用傳統(tǒng)方法的巖爆預(yù)判結(jié)果

工程實(shí)踐多使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行巖爆預(yù)判。傳統(tǒng)方法通常以巖石強(qiáng)度-最大地應(yīng)力之比為基礎(chǔ)，對(duì)應(yīng)的巖爆預(yù)判準(zhǔn)則如表3所示。

表3 傳統(tǒng)方法中基于巖石強(qiáng)度-地應(yīng)力比的巖爆等級(jí)預(yù)判Table 3 Rock burst grades using strength-geostress ratio of rock in traditional estimation method

表中，巖爆判別適用于完整～較完整的中硬和堅(jiān)硬巖體、無(wú)地下水活動(dòng)的地段；Rc為巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度/MPa，σmax為最大地應(yīng)力/MPa。

根據(jù)空心包體應(yīng)力解除法得到的最大地應(yīng)力、室內(nèi)單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)得到的巖石強(qiáng)度，使用巖石強(qiáng)度-最大地應(yīng)力之比得到了不同測(cè)點(diǎn)的巖爆分級(jí)結(jié)果(表4)。為便于對(duì)比，表4還列出了現(xiàn)場(chǎng)巖爆的觀測(cè)結(jié)果。

從表4可以看出，使用巖爆預(yù)判的傳統(tǒng)方法、基于巖石強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比來(lái)預(yù)判巖爆，預(yù)判結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)情況相差較大。

表4 基于巖石強(qiáng)度-地應(yīng)力比的不同測(cè)點(diǎn)巖爆等級(jí)預(yù)判結(jié)果Table 4 Rock burst grades at different measuring locations using strength-geostress ratio of rock

2.3 巖爆預(yù)判方法的改進(jìn)

傳統(tǒng)巖爆等級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)中，強(qiáng)度應(yīng)力比法中的強(qiáng)度通常指巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度；但實(shí)際工程中巖爆出現(xiàn)與否和巖體結(jié)構(gòu)及相應(yīng)巖體強(qiáng)度有很大關(guān)系。因此，下面對(duì)傳統(tǒng)方法進(jìn)行改進(jìn)，將巖體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相應(yīng)巖體強(qiáng)度大小用于巖爆預(yù)判之中。

研究時(shí)，巖體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使用地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)GSI來(lái)表征。在確定其它相關(guān)參數(shù)(如巖體擾動(dòng)程度系數(shù)、巖石單軸抗壓強(qiáng)度)基礎(chǔ)上，使用廣義Hoek-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則來(lái)計(jì)算巖體強(qiáng)度，進(jìn)而使用巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比作為巖爆預(yù)判指標(biāo)、提出基于巖體強(qiáng)度的巖爆預(yù)判方法。

2.3.1地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)GSI的確定

Marinos-Hoek[20]法確定地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)GSI(表5)，可以充分考慮巖體結(jié)構(gòu)特征、巖體風(fēng)化狀況和巖體節(jié)理表面特征，較好地反映了實(shí)際情況。

表5中，在巖體結(jié)構(gòu)特征方面，完整或大塊結(jié)構(gòu)表示完整巖樣或大塊原巖，幾乎沒(méi)有不連續(xù)面；塊狀結(jié)構(gòu)表示很好的鑲嵌狀未擾動(dòng)巖體，有三組相互正交的不連續(xù)面切割，巖塊呈立方體狀；碎塊狀結(jié)構(gòu)表示鑲嵌狀部分?jǐn)_動(dòng)巖體，有四組或更多組不連續(xù)面切割形成棱角狀巖塊；塊狀或擾動(dòng)結(jié)構(gòu)表示有多組不連續(xù)面相互切割，形成棱角狀巖塊，且經(jīng)歷了褶曲和(或)斷層活動(dòng)；離散結(jié)構(gòu)表示巖塊間相互鑲嵌作用很差，巖體極度破碎，呈混合狀，或由棱角狀和渾圓狀巖塊組成；剪切狀或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)表示沒(méi)有塊體，由薄弱的褶曲層或剪斷面相互疊合。在巖體風(fēng)化狀況和巖體節(jié)理表面特征方面，很好表示表面非常粗糙、新鮮、未風(fēng)化；好表示粗糙、輕微風(fēng)化、表面有鐵銹；一般表示光滑、弱風(fēng)化或蝕變；差表示有鏡面擦痕、強(qiáng)風(fēng)化，有密實(shí)的膜覆蓋或有棱角狀碎屑填充；很差表示有鏡面擦痕、強(qiáng)風(fēng)化，有軟黏土膜或黏土填充。

表5地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)的估算(Marinos和Hoek[20])
Table5Theestimationofgeologicalstrengthindex

(fromMarinosandHoek[20])

表中，“N/A”表示在這個(gè)范圍內(nèi)不適用。

本次研究使用Marinos-Hoek法來(lái)計(jì)算GSI。下面以測(cè)點(diǎn)1為例，簡(jiǎn)要說(shuō)明使用Marinos-Hoek法確定GSI的過(guò)程。測(cè)點(diǎn)1所處區(qū)域構(gòu)造裂隙和卸荷風(fēng)化裂隙發(fā)育，構(gòu)造裂隙組合常呈“X”型分布，節(jié)理一般延伸不遠(yuǎn)，裂隙寬1～10 mm，最大寬度為15 mm，多呈微張及半張開狀，局部可見充填物，節(jié)理間距多在2～4 m。據(jù)此，將測(cè)點(diǎn)1的GSI取為58。

10個(gè)測(cè)點(diǎn)GSI的確定結(jié)果見表6。

表6 不同測(cè)點(diǎn)地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)的確定結(jié)果Table 6 Geological strength index at different measuring locations

2.3.2其他相關(guān)參數(shù)的確定

其它相關(guān)參數(shù)主要包括與巖體擾動(dòng)程度、巖石單軸抗壓強(qiáng)度有關(guān)的參數(shù)。

巖體擾動(dòng)程度系數(shù)D的確定：D與巖體遭受的擾動(dòng)(如爆破、巖體開挖、巖體卸荷等)有關(guān)?？紤]到本工程爆破和開挖對(duì)隧道巖體擾動(dòng)的實(shí)際情況，將所有測(cè)點(diǎn)的D統(tǒng)一取為0.5。

巖石單軸抗壓強(qiáng)度σci的確定：各測(cè)點(diǎn)巖石的單軸抗壓強(qiáng)度由室內(nèi)單軸壓縮試驗(yàn)確定(結(jié)果見前述表1)。

2.3.3基于Hoek-Brown準(zhǔn)則的巖體強(qiáng)度計(jì)算

Hoek和Brown(2002)在分析Griffith理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)巖石三軸試驗(yàn)和巖體試驗(yàn)成果的統(tǒng)計(jì)分析，研究了巖塊和巖體破壞時(shí)極限主應(yīng)力之間的關(guān)系，得到了廣義Hoek-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則。在廣義Hoek-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則中，巖體強(qiáng)度采用下式計(jì)算：

σ1=σ3+σci[mb(σ3/σci)+s]α

(1)

mb=mi+exp[(GSI-100)/(28-14D)]

(2)

s=exp[(GSI-100)/(9-3D)]

(3)

α=0.5+[exp(-GSI/15)-exp(-20/3)]/6

(4)

σcm=σcisα

(5)

式中，σ1、σ3——是巖體破壞時(shí)的最大、最小有效主應(yīng)力(壓應(yīng)力為正)/MPa；

σci——完整巖塊單軸抗壓強(qiáng)度/MPa；

mb——考慮巖體結(jié)構(gòu)的mi折減值；

mi——反映巖石軟硬程度的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)；

s——反映巖體破碎程度的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，取值范圍為0～1，對(duì)完全破碎巖體s取0，對(duì)完整巖體s取1；

α——反映巖體特征的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)；GSI為巖體的地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)；

D——反映外界因素對(duì)原位巖體擾動(dòng)程度的參數(shù)，取值范圍為0～1，對(duì)未擾動(dòng)巖體D取0，對(duì)完全擾動(dòng)巖體D取1；

σcm——巖體單軸抗壓強(qiáng)度/MPa。

10個(gè)測(cè)點(diǎn)巖體強(qiáng)度σcm的計(jì)算結(jié)果見表7。

表7 不同測(cè)點(diǎn)巖體強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果Table 7 Rock mass strength at different measuring locations

2.3.4基于巖體強(qiáng)度的巖爆預(yù)判

不同測(cè)點(diǎn)巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力之比的計(jì)算結(jié)果見表8。表8還列出了現(xiàn)場(chǎng)巖爆等級(jí)的實(shí)際觀測(cè)情況。

根據(jù)表8，輕微巖爆對(duì)應(yīng)的巖體強(qiáng)度和最大地應(yīng)力比值為0.185 0，中等巖爆對(duì)應(yīng)的比值分別為0.073 8、0.076 2、0.090 5、0.106 8、0.149 7，強(qiáng)烈?guī)r爆對(duì)應(yīng)的比值分別為0.023 6、0.037 8、0.042 4、0.049 9，由這些數(shù)據(jù)可得巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比與巖爆等級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(圖2)。

表8 不同測(cè)點(diǎn)巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比的計(jì)算結(jié)果Table 8 Calculation results of ratios of rock-mass-strength to maximum field geostress at different measuring locations

圖2 巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比與巖爆等級(jí)的關(guān)系Fig.2 The relation between rock burst grade and ratio of rock-mass-strength to maximum field geostress

由圖2可知，巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比值較大時(shí)巖爆情況較輕，較小時(shí)巖爆情況較重?？梢允褂萌龡l水平線y=0.149 7、y=0.073 8、y=0.023 6將巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比值大小分成4個(gè)區(qū)域、分別為>0.149 7、0.073 8～0.149 7、0.023 6～0.073 8、<0.023 6，對(duì)應(yīng)巖爆等級(jí)分別為輕微巖爆、中等巖爆、強(qiáng)烈?guī)r爆、劇烈?guī)r爆。為方便工程應(yīng)用，界限值只保留兩位小數(shù)，4個(gè)區(qū)域分別變?yōu)?0.15、[0.07,0.15]、[0.02,0.07]、<0.02。據(jù)此得到基于巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比的巖爆預(yù)判方法(表9)。表9中，Rcm為巖體強(qiáng)度，單位為MPa；σmax為最大地應(yīng)力，單位為MPa。

表9 基于巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力之比的巖爆預(yù)判指標(biāo)Table 9 The rock burst estimation index based on ratio of rock-mass-strength to maximum field geostress

2.3.5巖爆預(yù)判指標(biāo)準(zhǔn)確性的驗(yàn)證

為說(shuō)明上述巖爆預(yù)判指標(biāo)的可靠性，取另4個(gè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證。4個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)發(fā)生巖爆后的外觀情況如圖3所示。

圖3 4個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)發(fā)生巖爆后的外觀情況Fig.3 Appearances at 4 verification locations after rock bursts

使用傳統(tǒng)方法，得到基于巖石強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比的4個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)巖爆分級(jí)預(yù)判結(jié)果(表10)。

表10 基于巖石強(qiáng)度-地應(yīng)力比的4個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)巖爆等級(jí)預(yù)判結(jié)果Table 10 Estimations of rock burst grades at 4 verification locations using ratio of rock-strength to geostress

使用本文方法，得到4個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)的巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比(表11)。

表11 巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比的計(jì)算結(jié)果Table 11 Calculation results of ratios of rock-mass-strength to maximum field geostress at 4 verification locations

根據(jù)表11和表9，得到4個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)的巖爆預(yù)判結(jié)果(表12)。表12也列出了4個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果和傳統(tǒng)方法預(yù)判結(jié)果。

表12 基于巖體強(qiáng)度-地應(yīng)力比的4個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)巖爆等級(jí)預(yù)判結(jié)果Table 12 Estimations of rock burst grades at 4 verification locations using ratio of rock-mass-strength to geostress

由表12可以看出，使用基于巖石強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比的傳統(tǒng)方法來(lái)預(yù)判巖爆，預(yù)判結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)情況有較大差別；使用本文提出的基于巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力之比的巖爆預(yù)判方法，預(yù)判結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果一致。這說(shuō)明，巖爆預(yù)判時(shí)僅僅考慮巖石強(qiáng)度而不考慮巖體結(jié)構(gòu)，不符合實(shí)際情況，不能有效地進(jìn)行巖爆預(yù)判；基于巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力之比的巖爆預(yù)判方法，能夠較好地反映巖體結(jié)構(gòu)，預(yù)判結(jié)果與實(shí)際情況一致，可以用于巖爆預(yù)判。

3 結(jié)論

本文使用空心包體應(yīng)力解除法測(cè)定地應(yīng)力，使用廣義Hoek-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則計(jì)算巖體強(qiáng)度，提出了基于巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力之比的巖爆預(yù)判準(zhǔn)則，將本文方法預(yù)判結(jié)果與基于巖石強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比的傳統(tǒng)方法預(yù)判結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明：

(1)使用廣義Hoek-Brown準(zhǔn)則計(jì)算巖體強(qiáng)度，不僅可以反映巖體結(jié)構(gòu)特征，還能較好反映開挖擾動(dòng)、巖體風(fēng)化和節(jié)理外觀等方面的實(shí)際情況；

(2)使用巖石強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比的巖爆預(yù)判傳統(tǒng)方法、預(yù)判結(jié)果與實(shí)際情況差別較大，使用本文提出的巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比巖爆預(yù)判方法、預(yù)判結(jié)果與實(shí)際情況一致；

(3)使用巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比進(jìn)行巖爆預(yù)判時(shí)，輕微、中等、強(qiáng)烈、劇烈?guī)r爆對(duì)應(yīng)的巖體強(qiáng)度-最大地應(yīng)力比分別為>0.15、0.07～0.15、0.02～0.07、<0.02。