向 龍，林國(guó)進(jìn)，唐 協(xié)，王 俊，李華明，方 勇

(1.四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610041； 2.四川樂(lè)漢高速公路有限責(zé)任公司，四川 峨眉山 614200； 3.西南交通大學(xué)，四川 成都 610031)

0 引言

巖爆指在高地應(yīng)力條件下，地下工程開(kāi)挖過(guò)程中形成臨空面，硬脆性圍巖卸荷，儲(chǔ)存于巖體中的能量突然釋放，周邊圍巖應(yīng)力分布發(fā)生突變，使隧道周邊切向應(yīng)力或掌子面壓應(yīng)力達(dá)到臨界狀態(tài)，在高能量(高應(yīng)力)下圍巖巖體破壞失穩(wěn)，轉(zhuǎn)換為沖擊動(dòng)能而產(chǎn)生的爆裂聲響、爆裂松脫、剝離彈射甚至拋出的地質(zhì)災(zāi)害。目前國(guó)內(nèi)研究主要將巖爆分為輕微巖爆、中等巖爆、強(qiáng)巖爆及劇烈強(qiáng)巖爆。巖爆判別方法主要將地應(yīng)力、巖石強(qiáng)度及巖體脆性作為主要判別指標(biāo)，將巖體完整性、干燥程度、地溫等作為次要判別指標(biāo)，包括Hoek方法、Russense方法、Turchaninov方法、Kidvbinski方法、侯發(fā)亮方法、陶振宇方法等?？稍诳辈祀A段通過(guò)隧道圍巖埋深、巖石強(qiáng)度、地應(yīng)力、地?zé)岬鹊刭|(zhì)及力學(xué)信息，綜合判定隧道是否存在巖爆風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)巖爆進(jìn)行等級(jí)劃分；也可基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)巖爆進(jìn)行預(yù)測(cè)，方法包括微震監(jiān)測(cè)法、回彈法、聲波發(fā)射法、電磁波輻射法及微重力法等。另外，基于巖爆影響因素的巖爆綜合預(yù)測(cè)方法具有發(fā)展前景，其中，基于巖爆指標(biāo)判據(jù)的預(yù)測(cè)方法主要包括物元可拓法、模糊綜合評(píng)判法等，基于巖爆工程實(shí)例數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)方法包括支持向量機(jī)法、決策樹(shù)法、貝葉斯判別法等。

巖爆處治方式主要包括：①通過(guò)改善圍巖條件解除部分圍巖應(yīng)力或截?cái)鄳?yīng)力傳遞路徑；②采取合理的施工方法及工序，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，降低圍巖應(yīng)力的釋放，降低巖爆發(fā)生概率；③選擇合理的主動(dòng)及被動(dòng)防護(hù)方式，對(duì)圍巖施加支護(hù)反力，形成三維受力狀態(tài)，在不影響工期的情況下合理選擇巖爆處治措施。

本文首先總結(jié)國(guó)內(nèi)典型隧道巖爆處治方法，然后依托峨漢高速公路大峽谷隧道，結(jié)合隧道巖爆特點(diǎn)，提出巖爆處治措施，以期為類(lèi)似工程提供參考。

1 典型隧道巖爆處治方法

國(guó)內(nèi)外隧道工程界學(xué)者對(duì)巖爆處治方法進(jìn)行了積極探索，本文對(duì)國(guó)內(nèi)典型隧道巖爆處治方法進(jìn)行總結(jié)，如表1所示。

表1 國(guó)內(nèi)典型隧道巖爆處治方法

1.1 合理開(kāi)挖

弱～中巖爆隧道開(kāi)挖進(jìn)尺一般控制在2～3m，盡可能全斷面開(kāi)挖，以減少?lài)鷰r應(yīng)力平衡狀態(tài)破壞次數(shù)。中～強(qiáng)巖爆隧道開(kāi)挖進(jìn)尺一般控制在1.5～2m，必要時(shí)可采用上下臺(tái)階法或中導(dǎo)洞方式開(kāi)挖(超前導(dǎo)洞長(zhǎng)30～50m，直徑一般≤5m，宜根據(jù)地應(yīng)力等綜合確定)，減少臨空面，增加圍巖周邊約束，避免應(yīng)力一次釋放。TBM施工發(fā)生巖爆的概率更大，且?guī)r爆更強(qiáng)烈，這可能是因?yàn)門(mén)BM施工速度快，振動(dòng)擾動(dòng)小，周邊集中應(yīng)力得不到釋放，可知爆破振動(dòng)對(duì)巖爆應(yīng)力集中具有一定擾動(dòng)和釋放作用，對(duì)周邊圍巖具有一定破裂作用。

1.2 超前支護(hù)

在巖爆處治過(guò)程中，超前支護(hù)具有一定釋放掌子面圍巖壓力的作用，同時(shí)可保護(hù)拱頂圍巖，避免發(fā)生掉塊現(xiàn)象。對(duì)于弱～中巖爆，建議采用φ22mm錨桿，可不注漿。對(duì)于中～強(qiáng)巖爆，可采用φ42mm小導(dǎo)管，管中填充水泥砂漿，增加剛度，根據(jù)情況可不注漿。

1.3 應(yīng)力釋放

隧道開(kāi)挖后巖爆發(fā)生在巖石暴露面，巖爆按發(fā)生位置主要分為環(huán)向周邊圍巖巖爆和掌子面部位巖爆，環(huán)向周邊圍巖巖爆主要通過(guò)周邊切向應(yīng)力與巖石強(qiáng)度控制，掌子面部位巖爆主要通過(guò)壓應(yīng)力控制。

1)掌子面應(yīng)力釋放孔

對(duì)于以壓應(yīng)力為主、掌子面發(fā)生巖爆較多的地段，應(yīng)結(jié)合巖爆規(guī)律及地應(yīng)力測(cè)試結(jié)果在掌子面上有針對(duì)性地施作應(yīng)力釋放孔。對(duì)于弱～中巖爆發(fā)生區(qū)段，鉆爆施工時(shí)可在拱角、邊墻及頂部加深鉆周邊眼炮眼孔。掌子面施作超前應(yīng)力釋放孔，其數(shù)量根據(jù)巖爆情況確定，進(jìn)行中深孔卸壓爆破，以達(dá)到釋放圍巖應(yīng)力、降低沖擊地壓頻率的目的。對(duì)于中～強(qiáng)巖爆發(fā)生區(qū)段，可在掌子面鉆掘進(jìn)炮孔，并加鉆較掘進(jìn)炮孔深10m左右、僅在末端裝炸藥的應(yīng)力解除(釋放)孔及直徑>110mm、不裝炸藥的容積補(bǔ)償孔(應(yīng)力釋放孔)，利用爆破解除應(yīng)力，提前釋放部分可能導(dǎo)致強(qiáng)巖爆的能量，然后向眼孔內(nèi)噴灌高壓水，對(duì)圍巖進(jìn)行軟化，從而提前加快圍巖的應(yīng)力釋放。

2)周邊應(yīng)力釋放孔

當(dāng)巖爆主要發(fā)生在周邊圍巖時(shí)，需對(duì)隧道最大切向應(yīng)力位置進(jìn)行分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)巖爆發(fā)生位置，在隧道周邊拱腰等位置處鉆應(yīng)力釋放孔，如初期支護(hù)施工完成后施作周邊應(yīng)力釋放孔，每循環(huán)沿隧道環(huán)向布置1排卸壓孔，縱向間距為1m，環(huán)向間距為2m，呈倒三角形布置，進(jìn)行中深孔卸壓爆破，降低沖擊地壓頻率，保障結(jié)構(gòu)及施工安全。應(yīng)結(jié)合隧道自身應(yīng)力條件及巖爆特點(diǎn)確定應(yīng)力釋放孔布置方案。

3)松動(dòng)爆破

對(duì)于強(qiáng)巖爆及劇烈?guī)r爆發(fā)生區(qū)段，應(yīng)采用周邊松動(dòng)爆破方式，截?cái)鄳?yīng)力路徑。應(yīng)根據(jù)地層巖性、微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、地應(yīng)力測(cè)試結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)巖爆規(guī)律等采取有針對(duì)性的強(qiáng)巖爆處治措施。當(dāng)隧道周邊切向應(yīng)力與掌子面壓應(yīng)力過(guò)大時(shí)，會(huì)造成較強(qiáng)巖爆。如果隧道周邊切向應(yīng)力過(guò)大，主要發(fā)生洞周?chē)鷰r巖爆。如果掌子面壓應(yīng)力過(guò)大，主要發(fā)生掌子面部位巖爆。深層圍巖松動(dòng)爆破可有效截?cái)鄧鷰r壓力路徑，對(duì)強(qiáng)巖爆或劇烈?guī)r爆具有明顯的抑制作用。

1.4 強(qiáng)化支護(hù)參數(shù)

提高圍巖自承能力，開(kāi)挖后需及時(shí)施作錨噴支護(hù)，盡早形成圍巖承載環(huán)，提高環(huán)向和切向承載力，主要以柔性鋼纖維混凝土及鋼架支護(hù)為主。采用噴漿法進(jìn)行處治，噴漿厚度一般為5～10cm。采用強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土，將隧道表層破裂巖體聯(lián)固。對(duì)于隧道內(nèi)速爆型巖爆發(fā)生區(qū)段，主要采用噴射混凝土或鋼纖維混凝土與布設(shè)系統(tǒng)錨桿的方式進(jìn)行處治，系統(tǒng)錨桿長(zhǎng)2m，間距1～2m，呈梅花形布置，錨桿需穿過(guò)圍巖損傷破裂區(qū)。噴射混凝土或鋼纖維混凝土?xí)r，一般噴射3次，噴射厚度為15～20cm。

1)噴射混凝土 噴射混凝土主要以纖維混凝土為主，錦屏隧道采用CF30雙摻無(wú)機(jī)納米材料+鋼纖維混凝土，取得了較好的效果。部分巖爆隧道中按3次噴射混凝土，其中初次噴射尤為重要，可減少巖體應(yīng)力集中，并使結(jié)合面上產(chǎn)生抗力，填充圍巖裂隙，使圍巖膠結(jié)為整體。

2)錨桿 錨桿有效長(zhǎng)度、抗巖爆沖擊能力等應(yīng)滿(mǎn)足要求。錨桿需穿過(guò)圍巖損傷破裂區(qū)，能夠有效限制圍巖破裂裂隙擴(kuò)展，以加固巖體，提高巖體和結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度，改善結(jié)構(gòu)面附近的應(yīng)力分布，具有一定抗剪能力。錨桿施作應(yīng)具備及時(shí)性，能夠及時(shí)、迅速發(fā)揮作用，保證施工進(jìn)度和安全，水脹式錨桿與脹殼式預(yù)應(yīng)力中空注漿錨桿較常用。

3)鋼架 鋼架在巖爆處治中具有較明顯的作用，鋼架及鋼筋網(wǎng)片可有效降低巖爆落石風(fēng)險(xiǎn)，噴射混凝土與鋼架可有效提供反力，形成三維受力狀態(tài)，對(duì)巖爆具有一定抑制作用。

4)二次襯砌 巖爆常導(dǎo)致初期支護(hù)出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，對(duì)后期施工安全造成一定影響，需盡快施作二次襯砌，可采用跳倉(cāng)方式施工。

5)主動(dòng)柔性網(wǎng) 主動(dòng)柔性網(wǎng)結(jié)合噴射混凝土的方式在米倉(cāng)山隧道巖爆處治中取得了顯著效果，主動(dòng)柔性網(wǎng)可采用大網(wǎng)格+小網(wǎng)格的形式，對(duì)巖爆彈射、掉塊傷人具有較好的防護(hù)作用，具有一定推廣應(yīng)用價(jià)值。

2 工程概況

峨眉山至漢源高速公路(峨漢高速公路)東接國(guó)家高速公路網(wǎng)成渝地區(qū)環(huán)線的樂(lè)雅高速公路、樂(lè)峨連接線高速公路和成樂(lè)高速公路，西接京昆高速公路。從國(guó)家高速公路網(wǎng)層面來(lái)看，本工程連接了2條國(guó)家高速公路，是重要的備用通道；從四川省高速公路網(wǎng)層面來(lái)看，本工程屬于《四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2008—2030年)》東西向布局的“第4橫線”漢源至自貢高速公路的組成部分，項(xiàng)目建成后將直接與成樂(lè)高速公路、樂(lè)雅高速公路、樂(lè)峨高速公路、樂(lè)自高速公路、樂(lè)宜高速公路等交叉相連，使區(qū)域高速公路銜接成網(wǎng)。本工程路線全長(zhǎng)123.468km，主線采用4車(chē)道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)速度80km/h，全線共布置23座隧道，共長(zhǎng)73 908.5m。其中大峽谷隧道長(zhǎng)12.1km，為峨漢高速公路控制性工程，隧道最大埋深為1 944m，為目前國(guó)內(nèi)埋深最大的高速公路隧道，其中10km深度范圍為近似水平白云巖層，呈薄層至厚層狀。大峽谷隧道開(kāi)挖過(guò)程中頻繁發(fā)生的巖爆對(duì)施工進(jìn)度和安全造成了影響。

大峽谷隧道近似與區(qū)域F15爾古灘斷層走向平行，位于爾古灘斷層下盤(pán)，為沖斷層。隧道進(jìn)口段穿越F12斷層，出口段通風(fēng)井穿越F15斷層，出口外分布有F14斷層。隧道進(jìn)口段主要以板巖、碳質(zhì)板巖及流紋巖為主，長(zhǎng)度約2.1km，出口段主要以燈影組白云巖為主，長(zhǎng)度約10km，白云巖形態(tài)以近似水平為主。

隧道洞身主要斷層為：①F12金口河斷層 北東向延伸，傾向南東，傾角70°～80°，為逆斷層，長(zhǎng)度>19km，上盤(pán)由前震旦系峨邊群變質(zhì)巖組成，下盤(pán)為震旦系地層。斷層破碎帶擠壓嚴(yán)重，呈碎粒狀，具碳化、片理化。F13為其支斷層，斷于震旦系燈影組內(nèi)。②F15爾古灘斷層 北西西走向，長(zhǎng)度>10km，西側(cè)越過(guò)馬托—俄落斷層，東側(cè)過(guò)古爾灘后至金口河斷層，斷層面向南陡傾，北盤(pán)(下盤(pán))為上震旦統(tǒng)燈影組和古生界地層，南盤(pán)(上盤(pán))為上震旦統(tǒng)，為沖斷層。

3 大峽谷隧道巖爆處治

3.1 地應(yīng)力測(cè)試

3.1.1勘察階段地應(yīng)力測(cè)試

勘察階段采用水壓致裂法進(jìn)行地應(yīng)力測(cè)試，其中，XK3-3鉆孔樁號(hào)為ZK75+572m，孔深466.5m，中風(fēng)化板巖，通過(guò)該孔分別對(duì)136.6，159.8，297.5，325.1，334，370.2，418.8m深度處地應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試水位約108.000m。測(cè)得最大水平主應(yīng)力為6.8～13.4MPa，最小主應(yīng)力為3.9～9.6MPa，鉛直應(yīng)力為3.6～11.1MPa，沿最大水平主應(yīng)力方向的側(cè)壓力系數(shù)為1.1～1.9，平均值為1.4，測(cè)孔深部應(yīng)力場(chǎng)主要呈最大水平主應(yīng)力>鉛直應(yīng)力>最小主應(yīng)力特征，地應(yīng)力場(chǎng)以水平應(yīng)力為主導(dǎo)，最大水平主應(yīng)力方向穩(wěn)定在北北西向。單軸飽和抗壓強(qiáng)度為58.63MPa，巖石強(qiáng)度應(yīng)力比為4.68，地應(yīng)力屬高應(yīng)力水平。

XK3-4鉆孔樁號(hào)為K85+758m(右14m)，孔深590m，中風(fēng)化白云巖，通過(guò)該孔分別對(duì)218.3，264.0，356.0，385.0，416.0，428.0，493.7，537.5m深度處地應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試水位約135.000m。測(cè)得最大水平主應(yīng)力為6.9～16.4MPa，最小主應(yīng)力為4.7～11.7MPa，鉛直應(yīng)力為6.1～15.0MPa，沿最大水平主應(yīng)力方向的側(cè)壓力系數(shù)為0.9～1.2，平均值為1.1，地應(yīng)力場(chǎng)以水平應(yīng)力為主導(dǎo)，壓裂隙方向獲得的最大水平主應(yīng)力方向穩(wěn)定在北北西向。單軸飽和抗壓強(qiáng)度為140MPa，巖石強(qiáng)度應(yīng)力比為8.64，地應(yīng)力屬中等應(yīng)力水平。

XK3-3，XK3-4鉆孔最大測(cè)試深度分別為418.8，537.5m，遠(yuǎn)小于隧道最大埋深，根據(jù)埋深推測(cè)，大峽谷隧道圍巖具有硬質(zhì)、脆性的特點(diǎn)，當(dāng)隧道圍巖埋深<320m時(shí)，施工期不會(huì)發(fā)生巖爆；當(dāng)隧道圍巖埋深為320～485m時(shí)，可能發(fā)生弱巖爆；當(dāng)隧道圍巖埋深為485～886m時(shí)，可能發(fā)生中等巖爆；當(dāng)隧道圍巖埋深>886m時(shí)，可能發(fā)生強(qiáng)巖爆。

3.1.2施工階段地應(yīng)力測(cè)試

采用空心包體應(yīng)力解除法，對(duì)大峽谷隧道施工階段地應(yīng)力進(jìn)行多次測(cè)試，結(jié)果如表2所示。測(cè)試范圍內(nèi)隧道地應(yīng)力屬高～極高地應(yīng)力，最大主應(yīng)力方向均與隧道軸向大角度相交。

表2 大峽谷隧道施工階段地應(yīng)力測(cè)試結(jié)果

3.2 巖爆特點(diǎn)分析

施工過(guò)程中，大峽谷隧道進(jìn)口段2km主要以板巖為主，巖爆在出口段相對(duì)集中，本文以出口段巖爆為例，對(duì)巖爆特點(diǎn)進(jìn)行分析。

當(dāng)隧道出口段左洞開(kāi)挖4 005m、右洞開(kāi)挖4 426m時(shí)，共發(fā)生221次巖爆，連續(xù)發(fā)生巖爆的洞段共14段，累計(jì)長(zhǎng)度達(dá)2 125m，其中主洞部分長(zhǎng)達(dá)1 511m，斜井部分長(zhǎng)達(dá)614m。根據(jù)巖爆發(fā)生規(guī)律，可知大峽谷隧道巖爆多為弱～中巖爆，后續(xù)施工過(guò)程中可能發(fā)生局部強(qiáng)巖爆，巖爆主要特點(diǎn)如下。

1)隧道圍巖埋深達(dá)320m左右時(shí)首次出現(xiàn)弱巖爆，主要發(fā)生在掌子面拱腰位置，主要導(dǎo)致圍巖剝離掉塊，塊體彈射距離為2～10m，巖爆區(qū)段長(zhǎng)，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)(1～7h)。

2)隧道圍巖主要為沉積水平巖層，在高地應(yīng)力條件下，最大主應(yīng)力方向與隧道軸向大角度相交，隧道拱頂?shù)魤K成為巖爆主要表現(xiàn)形式之一，施工風(fēng)險(xiǎn)高。地應(yīng)力存在滯后現(xiàn)象，初期支護(hù)施工完成后多次出現(xiàn)拱頂?shù)魤K現(xiàn)象。

3)隨著埋深的增加，隧道內(nèi)溫度不斷升高，埋深達(dá)1 000m后溫度最高為35.36℃，處于高地溫環(huán)境，隧道圍巖干燥。斜井貫通后，自然風(fēng)降溫作用明顯。

4)出口段巖爆區(qū)域存在地下水，有水雖不是巖爆的必要條件，但有水時(shí)一般存在裂隙，裂隙可截?cái)鄳?yīng)力路徑。

5)大峽谷隧道地應(yīng)力高、巖石強(qiáng)度高、巖體脆性指標(biāo)高，但隧道圍巖主要為沉積水平巖層，巖層之間存在微小裂隙，雖加劇了隧道頂部剝離掉塊情況，但可在一定程度上降低巖爆發(fā)生概率。

3.3 處治措施

結(jié)合大峽谷隧道高地應(yīng)力、巖層條件、巖爆特點(diǎn)等，對(duì)巖爆進(jìn)行處治。

3.3.1弱巖爆處治

1)開(kāi)挖采用光面爆破，全斷面開(kāi)挖，進(jìn)尺2～3m。

2)初次噴射4cm厚混凝土。采用I12.6加強(qiáng)支護(hù)，工字鋼間距為1.2m。掛設(shè)φ6mm鋼筋網(wǎng)片，孔距為25cm。

3)初期支護(hù)采用φ22mm藥卷錨桿，長(zhǎng)2.5m，間距1.2m。超前支護(hù)采用φ22mm藥卷錨桿。

4)噴射4～6cm厚混凝土，進(jìn)行掌子面封閉、反壓。

3.3.2中等巖爆處治

1)開(kāi)挖采用光面爆破，采用臺(tái)階法施工，進(jìn)尺1.5～2.5m。

2)初次噴射4cm厚混凝土。采用I14加強(qiáng)支護(hù)，工字鋼間距為1～1.2m。掛設(shè)φ8mm鋼筋網(wǎng)片，孔距為20cm。

3)初期支護(hù)采用φ22mm藥卷錨桿，長(zhǎng)2.5m，間距1.2m。

4)超前支護(hù)采用φ22mm藥卷錨桿或φ42mm小導(dǎo)管。

5)根據(jù)巖爆情況在鋼架背后設(shè)置鋼筋排或加密、加粗鋼筋網(wǎng)片，避免水平巖層頂部剝離掉塊。

6)噴射6～8cm厚混凝土，進(jìn)行掌子面封閉、反壓。

7)巖爆主要發(fā)生在掌子面，因此在掌子面上鉆6～10個(gè)φ110mm應(yīng)力釋放孔，長(zhǎng)10～20m。

支護(hù)參數(shù)需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，超前支護(hù)可不注漿或滯后注漿，便于周邊眼釋放圍巖壓力，且可避免拱頂?shù)魤K傷人。

3.3.3強(qiáng)巖爆預(yù)處治

1)開(kāi)挖采用光面爆破，采用臺(tái)階法施工，進(jìn)尺0.8～1.6m，上下臺(tái)階盡量拉長(zhǎng)。

2)超前支護(hù)采用φ42mm小導(dǎo)管，長(zhǎng)4.5m。

3)初次噴射4cm厚C25鋼纖維混凝土，采用I16加強(qiáng)支護(hù)，工字鋼間距為0.8m。掛設(shè)φ8mm鋼筋網(wǎng)片，孔距為20cm，補(bǔ)噴18cm厚C25鋼纖維混凝土。

4)初期支護(hù)采用φ25×5脹殼式預(yù)應(yīng)力中空注漿錨桿，長(zhǎng)3.0m，間距0.8m。

5)二次襯砌采用鋼筋混凝土，設(shè)置φ18螺紋鋼，縱向間距20cm。

6)根據(jù)巖爆情況在鋼架背后設(shè)置鋼筋排或加密、加粗鋼筋網(wǎng)片，避免水平巖層頂部剝離掉塊。

7)噴射8～10cm厚鋼纖維混凝土，進(jìn)行掌子面封閉、反壓，如有需要，在掌子面布設(shè)錨桿，加固掌子面圍巖。

8)根據(jù)巖爆情況在掌子面或側(cè)壁上鉆φ110mm應(yīng)力釋放孔，并進(jìn)行預(yù)裂松動(dòng)爆破。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)國(guó)內(nèi)典型隧道巖爆處治經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，并結(jié)合大峽谷隧道高地應(yīng)力、巖層條件、巖爆特點(diǎn)等，針對(duì)不同巖爆發(fā)生區(qū)段提出有針對(duì)性的處治措施。

1)在勘察階段應(yīng)結(jié)合地應(yīng)力測(cè)試結(jié)果及巖石強(qiáng)度等參數(shù)，根據(jù)隧道埋深對(duì)巖爆發(fā)生區(qū)段進(jìn)行劃分，同時(shí)結(jié)合施工期間微震監(jiān)測(cè)、原位地應(yīng)力測(cè)試及現(xiàn)場(chǎng)巖爆發(fā)生規(guī)律，對(duì)不同巖爆發(fā)生區(qū)段采取有針對(duì)性的處治措施。

2)大峽谷隧道圍巖埋深大，地應(yīng)力高，圍巖主要為水平巖層，為沉積巖。在沉積巖形成過(guò)程中，存在微小裂隙，可避免發(fā)生強(qiáng)巖爆，但由于極高地應(yīng)力，巖爆發(fā)生區(qū)段占比達(dá)20%，隨著施工的進(jìn)行，巖爆可能進(jìn)一步加強(qiáng)。

3)大峽谷隧道圍巖為水平巖層，在高地應(yīng)力或極高地應(yīng)力下，隧道拱頂巖層易出現(xiàn)剝離掉塊等現(xiàn)象，易導(dǎo)致拱頂巖層塌方，施工風(fēng)險(xiǎn)高。為此，在施工過(guò)程中設(shè)置鋼架、拱頂錨桿、超前支護(hù)錨桿或超前小導(dǎo)管，以保證施工進(jìn)度和安全。

4)大峽谷隧道軸向與最大主應(yīng)力方向大角度相交，巖爆主要導(dǎo)致掌子面塊體彈射，對(duì)于弱～中巖爆發(fā)生區(qū)段，噴射4～8cm厚混凝土進(jìn)行掌子面封閉、反壓，巖爆處治效果顯著，減少了塊體彈射等現(xiàn)象，縮短了巖爆回避等待時(shí)間，加快了施工進(jìn)度。