趙陽, 楊維彬, 汪波*, 呂衛(wèi)蒙, 嚴(yán)健, 劉柯良

(1.西南交通大學(xué)交通隧道工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 成都 610031; 2.中化學(xué)交通建設(shè)集團(tuán)有限公司, 濟(jì)南 262735)

巖爆是指高地應(yīng)力條件下地下工程開挖后,硬脆性圍巖中積聚的彈性應(yīng)變能突然釋放,因而產(chǎn)生一種動力失穩(wěn)的地質(zhì)災(zāi)害[1-2]。近年來,高地應(yīng)力硬巖隧道巖爆事故頻發(fā),對施工人員和設(shè)備安全造成極大危害[3-4]。隨著川藏鐵路等重大工程的開展,在中國西南部高險山區(qū)涌現(xiàn)出大量具有“長、大、深”特點(diǎn)的隧道工程,中國西南部高險山區(qū)存在強(qiáng)烈的板塊構(gòu)造運(yùn)動[5],地應(yīng)力、地質(zhì)條件更為復(fù)雜,隧道施工面臨更為嚴(yán)峻的巖爆災(zāi)害挑戰(zhàn)。因此,在施工前對巖爆傾向性進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測,對于減小工程損失具有積極意義。

中外學(xué)者在巖爆理論方面進(jìn)行了大量的研究,依托典型工程實(shí)例提出了一系列的理論和分析方法,最為典型的便是強(qiáng)度理論,在現(xiàn)代信息技術(shù)背景下又衍生出了數(shù)值分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能分析方法[6-9]。由于巖爆問題本身極為復(fù)雜,這些理論和分析方法在具體工程的巖爆預(yù)測中存在較大局限性,因此大量學(xué)者在理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行了深入研究,以期得到適用于工程的巖爆預(yù)測方法。王開洋等[10]在工程地質(zhì)分析基礎(chǔ)上闡明了巖爆發(fā)生條件,結(jié)合應(yīng)力強(qiáng)度比法對隧道巖爆發(fā)生部位及強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測。嚴(yán)健等[11]利用典型巖爆判據(jù),對不同溫度、應(yīng)力釋放率條件下隧道巖爆烈度進(jìn)行預(yù)測,結(jié)果表明高溫?zé)崃︸詈蠈r爆發(fā)生具有加速作用。周航等[12]基于功效系數(shù)法,綜合分析了多種影響巖爆的關(guān)鍵因素,建立了一種隧道巖爆預(yù)測模型,實(shí)際預(yù)測效果顯著。以上研究表明,巖爆受多種因素影響,分析起來極為復(fù)雜,但巖爆無一例外都在高地應(yīng)力環(huán)境中發(fā)生,因此從地應(yīng)力特征角度出發(fā),結(jié)合工程地質(zhì)條件進(jìn)行巖爆預(yù)測,在工程設(shè)計(jì)階段的巖爆快速準(zhǔn)確預(yù)測中極具優(yōu)勢,具有重要的指導(dǎo)施工作用。

現(xiàn)以大崗山隧道為工程依托,基于三維反演分析手段獲得的隧址區(qū)地應(yīng)力場分布特征,通過數(shù)值模擬獲得圍巖開挖的洞周二次應(yīng)力,結(jié)合應(yīng)力判據(jù)法的巖爆判據(jù)標(biāo)準(zhǔn),綜合分析隧址區(qū)地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造等工程地質(zhì)條件,對隧道全長范圍內(nèi)巖爆發(fā)生情況進(jìn)行預(yù)測,以期指導(dǎo)隧道施工的同時為類似隧道工程建設(shè)提供參考。

1 工程背景及工程地質(zhì)

1.1 工程背景

大崗山隧道位于四川省甘孜州瀘定縣與雅安市石棉縣之間,進(jìn)口位于瀘定縣得妥鄉(xiāng),出口段位于石棉縣挖角鄉(xiāng)境內(nèi)。隧道起訖里程K56+472～K63+758,單洞全長7 286 m,最大埋深1 283 m,為典型深埋特長公路隧道。

1.2 地形地貌

隧道地處青藏高原東南緣向四川盆地過渡之川西南高山區(qū)中部,地勢表現(xiàn)出西高東低、北高南低的分布特征,地表山脊線呈南北展布,與隧道走向(N54°W)大角度相交,如圖1所示。隧區(qū)高山峽谷地貌特征顯著,地形起伏大,海拔高程1 107～2 464 m,相對高差1 357 m。地表自然坡度25°～65°,沿線走勢呈“駝峰”狀,整體呈中間高、兩端低。地表支沖溝發(fā)育,隧道中部、進(jìn)出口都是V形峽谷。

圖1 大崗山隧道地形地貌Fig.1 Topography and geomorphology of the Dagangshan tunnel

1.3 巖性條件

隧區(qū)巖漿巖較為發(fā)育,主要為晉寧-澄江期灰白色、微紅色中粒黑云二長花崗巖,花崗巖強(qiáng)度普遍在87 MPa以上,屬堅(jiān)硬巖,塊狀結(jié)構(gòu),節(jié)理裂隙少,完整性好。受海西末期-印支早期巖漿構(gòu)造活動影響,數(shù)條輝綠巖脈穿插在花崗巖體中,寬度數(shù)十米,走向以北北東(north-north-east,NNE)向?yàn)橹?隧道沿線巖性分布如圖2所示。

圖2 大崗山隧道縱斷面Fig.2 Longitudinal profile of the Dagangshan tunnel

1.4 地質(zhì)構(gòu)造

場區(qū)在大地構(gòu)造上位于潘松-甘孜造山帶與揚(yáng)子地臺銜接處,受地塊擠壓影響,形成了以SN-NNW向?yàn)橹鞯臉?gòu)造線。鮮水河斷裂展布于場區(qū)中段大渡河對岸,位于隧道西南側(cè)約7 km,為影響線路穩(wěn)定性的最主要斷裂。洞身段無大斷裂通過,但在區(qū)域構(gòu)造影響下次級斷裂發(fā)育。在花崗巖內(nèi)發(fā)育有一條小型斷裂構(gòu)造,破碎帶內(nèi)花崗巖完整性差,巖體極為破碎,為V級圍巖。在NNW向擠壓作用下,輝綠巖脈內(nèi)部或與花崗巖接觸界面等相對較弱地段發(fā)生變形破壞,形成近NNE向陡傾斷層,即“巖脈式斷層”。輝綠巖脈內(nèi)部巖體較為破碎,為IV級圍巖,兩側(cè)花崗巖則較為完整。斷裂構(gòu)造和輝綠巖脈強(qiáng)烈蝕變形成的軟弱結(jié)構(gòu)面獨(dú)立成為工程地質(zhì)單元,構(gòu)成隧道巖體穩(wěn)定主要邊界。

1.5 水文地質(zhì)

隧區(qū)內(nèi)巖體內(nèi)裂隙發(fā)育不密集,但裂隙延伸遠(yuǎn),尤其是輝綠巖脈體沿裂隙侵入后,讓裂隙具有一定的開啟度,同時造成脈體附近巖體較為破碎,有利于地下水的儲存。據(jù)調(diào)查,區(qū)內(nèi)各支溝內(nèi)水量較豐富。因此該水文單元內(nèi)富水性一般較好。

2 初始地應(yīng)力場分布特征

2.1 區(qū)域地應(yīng)力特征

線路區(qū)域位于川滇南北構(gòu)造帶北段,主要受印度板塊北移、青藏高原物質(zhì)向東南側(cè)移及華南板塊強(qiáng)烈阻擋作用,同時受鮮水河斷裂帶左行走滑作用控制,按照Anderson理論和摩爾庫倫理論分析得到區(qū)域現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場以NWW-SEE向擠壓作用為主,該應(yīng)力場方向與本區(qū)震源機(jī)制解反演的主壓應(yīng)力方向高度一致[13]。區(qū)域主應(yīng)力方向和隧道軸線近于平行,對隧道圍巖的穩(wěn)定性影響相對有利。

2.2 現(xiàn)場實(shí)測地應(yīng)力

為初步獲取隧址區(qū)內(nèi)地應(yīng)力場分布特征,在鉆孔K61384L12.3處基于水壓致裂法進(jìn)行了原位地應(yīng)力測試工作,共獲得13個深度的測段主應(yīng)力數(shù)據(jù),測試結(jié)果如表1所示。

表1 鉆孔水壓致裂地應(yīng)力測試結(jié)果Table 1 Measurement results of in-situ stress caused by water pressure in borehole

測試鉆孔部位最大水平主應(yīng)力方向側(cè)壓系數(shù)σH/Sz取值范圍為0.7～0.9,平均值為0.8,說明應(yīng)力場總體呈現(xiàn)出σz>σH>σh的特征,工程區(qū)地應(yīng)力場以豎向應(yīng)力為主。通過對測深范圍內(nèi)主要結(jié)果進(jìn)行擬合分析,如圖3所示。豎向應(yīng)力線性擬合系數(shù)接近于1,是因?yàn)樗畨褐铝逊y得的豎向應(yīng)力是根據(jù)上覆土層厚度計(jì)算而來;最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力的線性擬合系數(shù)分別為0.927 7和0.957,表明水平主應(yīng)力隨埋深變化趨勢有較高的符合度。該鉆孔數(shù)據(jù)顯示各主應(yīng)力特征明顯,且測試在較大深度范圍內(nèi)完整段花崗巖中進(jìn)行,因此可以用于隧道初始應(yīng)力場的反演分析。3個不同深度測段的壓裂縫方向印模結(jié)果顯示,測深范圍內(nèi)最大水平主應(yīng)力方向在N26°W～N36°E(NNW向),與區(qū)域主應(yīng)力方向一致,印證了測量結(jié)果的可靠性。

圖3 應(yīng)力隨埋深變化Fig.3 Variation of stress value with depth

2.3 初始地應(yīng)力場反演

由于場地、經(jīng)費(fèi)等條件的限制,水壓致裂法測得的地應(yīng)力難以反映全線初始地應(yīng)力場特征[14],因此,利用反演分析的手段獲得全線初始地應(yīng)力場是非常有必要的。本次反演選用多元線性回歸的方法進(jìn)行,該方法概念清晰,已在多個工程中得到應(yīng)用,效果顯著。

在地形等高線圖上以隧道軸線為中心,框選附近8 000 m×1 250 m的長方形區(qū)域作為計(jì)算區(qū)域,利用SURFER、ANSYS軟件生成三維實(shí)體模型,建模時分別用300 m和100 m薄層來模擬斷裂帶和輝綠巖脈及其影響帶。為了方便計(jì)算,設(shè)x軸方向與隧道軸線方向一致,y軸方向與隧道軸線方向垂直,z軸方向與埋深方向一致。采用四面體等參單元對模型進(jìn)行離散化,為了充分反映斷裂帶及輝綠巖脈附近地應(yīng)力,該區(qū)域附近采用較高的網(wǎng)格密度,劃分后模型單元數(shù)679 461個,節(jié)點(diǎn)數(shù)946 751個,如圖4所示。綜合參考大崗山隧道現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果和JTG 3370.1-2018《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》[15]相關(guān)經(jīng)驗(yàn)值,取隧道巖體材料參數(shù),如表2所示。

表2 巖體物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)Table 2 Physical and mechanical parameters of rock mass

圖4 大崗山隧道三維數(shù)值模型圖Fig.4 3-D numerical model of the Dagangshan tunnel

初始地應(yīng)力場通常由自重應(yīng)力場和構(gòu)造應(yīng)力場組成。由于大崗山隧道原位地應(yīng)力測試結(jié)果中未包含鉛垂面內(nèi)的剪切應(yīng)力,因此選取自重荷載、x方向水平擠壓構(gòu)造運(yùn)動、y方向水平擠壓構(gòu)造運(yùn)動和水平面內(nèi)的剪切構(gòu)造運(yùn)動等4個影響地應(yīng)力場的基本因素作為模型邊界條件。

采用彈性本構(gòu)模型進(jìn)行模型計(jì)算。隨機(jī)選取K61384L12.3鉆孔的9個測點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸方程的擬合計(jì)算,得到1個自由項(xiàng)L0=7.232和4種基本因素對應(yīng)的回歸系數(shù):L1=1.120,L2=1.268,L3=0.525,L4=0.972,則大崗山隧道工程區(qū)巖體的初始地應(yīng)力場回歸方程為

σ=7.232+1.120σ自+1.268σ構(gòu)1+0.525σ構(gòu)2+0.972σ構(gòu)3

(1)

式(1)中:σ為初始地應(yīng)力場回歸值;σ自為自重引起的應(yīng)力場;σ構(gòu)1、σ構(gòu)2分別為x、y向水平擠壓構(gòu)造運(yùn)動引起的應(yīng)力場;σ構(gòu)3為水平面內(nèi)的剪切構(gòu)造運(yùn)動引起的應(yīng)力場。

提取數(shù)值模擬計(jì)算中鉆孔各測點(diǎn)的地應(yīng)力分量計(jì)算值,代入式(1)中得到各測點(diǎn)x、y和z方向的應(yīng)力的回歸值,通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換得到主應(yīng)力值。利用未參與回歸方程擬合的4個測點(diǎn)進(jìn)行回歸結(jié)果檢驗(yàn)如表3所示,地應(yīng)力回歸值與實(shí)測值較為接近,相對誤差均在20%以內(nèi)。在埋深較大的測點(diǎn)5和12處,最大主應(yīng)力方位角回歸值分別為N33.2°W和N22.8°W,對比表1,相對誤差在4°以內(nèi)?？傮w而言,地應(yīng)力量值和方位角的回歸值誤差均在合理范圍內(nèi),反演結(jié)果合理、可靠。

表3 鉆孔部分測點(diǎn)地應(yīng)力回歸值與實(shí)測值對比Table 3 Comparison between regression and measured results of in-situ stress of part of drilling points

由于模型存在邊界效應(yīng),隧道兩端地應(yīng)力反演結(jié)果誤差較大,故不對埋深較小、圍巖較弱、巖爆發(fā)生概率小的洞口段進(jìn)行地應(yīng)力分析。將各應(yīng)力場條件下隧道軸線處地應(yīng)力回歸值代入式(1),得到隧道里程K57+000～K62+300區(qū)域的豎向應(yīng)力和沿x、y軸方向的水平應(yīng)力,如圖5所示。

圖5 隧道軸向方向主應(yīng)力場分布Fig.5 Principal stress field distribution along the axis direction in the tunnel

從圖5中可以看出,工程區(qū)地應(yīng)力場分布受地形地貌、溝谷、斷裂帶及輝綠巖脈影響顯著。x軸方向水平應(yīng)力σx走勢較為平緩,埋深較淺部位以地形地貌影響較大,量值變化范圍為4.57～21.30 MPa;y軸方向水平應(yīng)力σy量值變化范圍為4.41～31.50 MPa;豎向應(yīng)力σz以地形地貌、溝谷影響較大,峰部部位應(yīng)力量值相對較小,谷部部位應(yīng)力量值相對較大,量值變化范圍為4.04～33.25 MPa。斷裂帶和輝綠巖脈成為地應(yīng)力場的控制性邊界,其間應(yīng)力量值明顯小于兩側(cè)巖體,y軸方向水平應(yīng)力和豎向應(yīng)力均在里程K61+200附近取得最大值。當(dāng)隧道埋深大于450 m時,豎向應(yīng)力量值大于水平應(yīng)力,說明隧道所處地應(yīng)力場以自重應(yīng)力為主,符合實(shí)測地應(yīng)力特征。總體而言,隧道全線豎向應(yīng)力和水平應(yīng)力量值較高,水平構(gòu)造作用明顯,局部地應(yīng)力復(fù)雜,具備發(fā)生巖爆條件。

3 隧道開挖巖爆預(yù)測

3.1 開挖巖爆機(jī)理

隧道開挖前,洞周圍巖處于三向應(yīng)力平衡狀態(tài)[圖6(a)],圍巖具有較高的儲能能力,在初始地應(yīng)力作用下,儲存了低于儲能極限的彈性應(yīng)變能。隧道開挖后,洞周圍巖徑向約束被解除,圍巖應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)為雙向應(yīng)力狀態(tài)[圖6(b)],巖石最大、最小主應(yīng)力差值變大,儲能能力下降。開挖后,洞周圍巖初始應(yīng)力重新分布(二次應(yīng)力),造成切向應(yīng)力急劇增加,圍巖中彈性應(yīng)變能急劇增加,當(dāng)積聚的彈性應(yīng)變能超過儲能極限時,彈性應(yīng)變能首先以塑性破壞的形式釋放,當(dāng)塑性破壞不足以消耗積聚的能量時,剩余的彈性應(yīng)變能將以動能的形式釋放出來,如剝落、彈射、垮塌,即巖爆。

圖6 隧道開挖前后洞周巖體應(yīng)力變化Fig.6 Stress change of rock mass around the tunnel before and after excavation

3.2 開挖洞周應(yīng)力數(shù)值計(jì)算

根據(jù)洞室開挖巖爆機(jī)理,隧道開挖后,圍巖應(yīng)變狀態(tài)近似為與隧道斷面平行的二維平面應(yīng)變狀態(tài)。因此建立平面模型,模型尺寸取150 m(寬)×100 m(高),隧道斷面尺寸按施工設(shè)計(jì)圖選取,相關(guān)物理力學(xué)參數(shù)按表2取值。采用平面四邊形等參單元對隧道附近圍巖進(jìn)行離散化。模型的左邊界施加水平約束,下邊界施加豎向約束,右邊界施加水平均布力σy,上邊界施加豎向均布力σz,如圖7所示。

圖7 模型及邊界簡化圖Fig.7 Simplified diagram of model and boundary

通過施加等效節(jié)點(diǎn)力模擬開挖過程中的應(yīng)力釋放,開挖模擬應(yīng)力釋放率取100%。等效節(jié)點(diǎn)力由初始地應(yīng)力場反演結(jié)果獲得。

沿隧道軸線方向每隔100 m取一個斷面,采用彈塑性本構(gòu)模型進(jìn)行開挖計(jì)算,取得各斷面洞周切向應(yīng)力σθ分布云圖,限于篇幅,僅展示K57+200(埋深350 m)、K58+600(埋深1 250 m)兩個斷面的云圖,如圖8所示。

圖8 圍巖切向應(yīng)力云圖Fig.8 Tangential stress of surrounding rock

分析開挖計(jì)算云圖可知,所有斷面處洞周最大切向應(yīng)力σθmax均出現(xiàn)在墻腳,這是因?yàn)樗淼篱_挖后洞周圍巖全部處于受壓狀態(tài),造成墻腳部位應(yīng)力集中,而實(shí)際施工時墻腳會出現(xiàn)巖體壓碎現(xiàn)象,基本不會發(fā)生巖爆,不考慮此處洞周切向應(yīng)力。當(dāng)埋深小于450 m時,計(jì)算斷面水平應(yīng)力大于豎向應(yīng)力,洞周最大切向應(yīng)力出現(xiàn)在拱頂,巖爆在拱頂發(fā)生;當(dāng)埋深大于450 m時,計(jì)算斷面水平應(yīng)力小于豎向應(yīng)力,洞周最大切向應(yīng)力出現(xiàn)在邊墻,巖爆在邊墻發(fā)生。

3.3 基于數(shù)值計(jì)算的巖爆預(yù)測分析

基于洞周應(yīng)力數(shù)值計(jì)算結(jié)果,選擇盧森判據(jù)[16]、陶振宇判據(jù)[17]、王元漢判據(jù)[18]、王蘭生判據(jù)[19]4種具有代表性的巖爆判據(jù)標(biāo)準(zhǔn),具體形式如下。

盧森判據(jù)[16]為

(2)

陶振宇判據(jù)[17]為

(3)

王元漢判據(jù)[18]為

(4)

王蘭生判據(jù)[19]為

(5)

式中:σθmax為隧道洞周最大切向應(yīng)力;Rc為巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度。

結(jié)合隧道工程地質(zhì)條件和巖石試驗(yàn)結(jié)果,取巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度Rc=87 MPa,對不同區(qū)域巖爆發(fā)生等級進(jìn)行預(yù)測,如圖9所示。

圖9 不同判據(jù)確定的巖爆烈度和發(fā)生區(qū)域Fig.9 Rockburst intensity and occurrence area of different criteria

不同判據(jù)的巖爆預(yù)測結(jié)果顯示,巖爆烈度受地形影響較大,總體隨埋深的增大而增大。巖爆烈度在斷裂帶、輝綠巖脈內(nèi)部急劇降低,是因?yàn)樵搮^(qū)域圍巖等級差,巖體破碎,完整性差,且地下水較為發(fā)育,圍巖中應(yīng)力得到釋放或者轉(zhuǎn)移,基本不會發(fā)生巖爆。

4種判據(jù)預(yù)測結(jié)果中,陶振宇判據(jù)[17]顯示隧道大部分區(qū)段有強(qiáng)烈?guī)r爆活動,盧森判據(jù)[16]顯示埋深較大區(qū)段有強(qiáng)烈?guī)r爆活動,王元漢判據(jù)[18]、王蘭生判據(jù)[19]顯示基本沒有強(qiáng)烈?guī)r爆活動。以上判據(jù)預(yù)測結(jié)果的差異較大,是因?yàn)閹r爆判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的具體判定值都是根據(jù)某個特定隧道的實(shí)際巖爆發(fā)生情況得出來的,判定準(zhǔn)確率受隧道埋深、巖性條件等因素影響。工程中常采用工程類比法選用巖爆判據(jù)。桑珠嶺隧道[20]位于青藏高原雅魯藏布江縫合帶,最大埋深1 347 m,隧道圍巖以閃長巖、花崗巖兩類硬巖為主,與大崗山隧道工況類似,盧森判據(jù)[16]在桑珠嶺隧道的巖爆預(yù)測中具有較高準(zhǔn)確率,對于本工程參考意義較大。

因此,統(tǒng)計(jì)得到基于盧森判據(jù)的大崗山隧道里程K57+000～K62+300區(qū)域開挖巖爆分布段落及埋深情況,如表4所示。結(jié)合表4、圖9(a)及隧道工程地質(zhì)條件分析得到:輝綠巖脈附近花崗巖段巖爆烈度無明顯變化;在里程K60+700～K61+200區(qū)域的花崗巖段,巖爆烈度明顯大于全線最大埋深處(K58+760)的巖爆烈度,表明巖爆烈度受斷裂帶影響顯著,在斷裂帶往深埋方向約500 m范圍內(nèi)巖爆發(fā)生烈度及可能性將增大;在里程K57+920～K58+680區(qū)域花崗巖段,當(dāng)埋深超過800 m時有強(qiáng)烈?guī)r爆活動,而在里程K59+630、K59+840位置,在埋深分別為679 m、552 m時即有強(qiáng)烈?guī)r爆活動,表明在溝谷附近巖爆發(fā)生烈度及可能性將增大。

表4 大崗山隧道開挖巖爆分布段落及埋深情況Table 4 Rockburst distribution section and buried depth of the Dagangshan tunnel excavation

4 結(jié)論

(1)對大崗山隧道工程區(qū)地應(yīng)力綜合分析結(jié)果表明:隧道全線地應(yīng)力場分布以豎向應(yīng)力為主,豎向應(yīng)力量值最大33.25 MPa,局部地應(yīng)力復(fù)雜,水平構(gòu)造作用明顯,以NWW-SEE向擠壓作用為主,具備巖爆發(fā)生的條件。

(2)在平面應(yīng)變假設(shè)的基礎(chǔ)上對隧道開挖洞周應(yīng)力分析,當(dāng)埋深大于450 m時,開挖后洞周圍巖最大切向應(yīng)力發(fā)生在斷面?zhèn)缺?巖爆在邊墻部位發(fā)生?；诒R森判據(jù)的巖爆預(yù)測結(jié)果顯示,隧道埋深大于408 m時,有中等以上巖爆活動,中等、強(qiáng)烈?guī)r爆段長度分別占隧道全長的13.8%、39.7%,說明隧道中高埋深段巖爆風(fēng)險極大。

(3)結(jié)合應(yīng)力判據(jù)巖爆預(yù)測結(jié)果和工程地質(zhì)條件對從大崗山隧道巖爆情況進(jìn)行綜合分析,結(jié)果表明巖爆發(fā)生受地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造影響顯著,在斷裂帶、輝綠巖脈內(nèi)部,由于其圍巖軟弱,地應(yīng)力得到釋放,基本不會發(fā)生巖爆,而斷裂帶和溝谷地形會使其附近完整花崗巖段內(nèi)出現(xiàn)地應(yīng)力集中現(xiàn)象,使得其巖爆發(fā)生烈度及可能性增大,開挖前應(yīng)準(zhǔn)確探明前方地質(zhì)情況并加強(qiáng)防護(hù)。

(4)目前大崗山隧道尚未有巖爆發(fā)生,巖爆實(shí)測資料匱乏,巖爆預(yù)測結(jié)果具有較大不確定性。建議在施工中及時監(jiān)測巖爆發(fā)生情況,進(jìn)一步開展巖爆預(yù)測工作,同時注意保障人員設(shè)備安全。