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1、绰斯甲水电站标岩爆预防专项方案编制： 审核： 审批： 中铁二十三局集团有限公司绰斯甲水电站标项目经理部二一一年十月十日目 录一、工程概况：1二、岩爆特征:1三、岩爆发生的条件1四、岩爆等级划分及特点1五、岩爆的预防措施2六、岩爆段安全施工基本要求4七、岩爆预测预测5岩爆预防专项方案一、工程概况： 绰斯甲水电站III标5#、6#两条地质探洞，采用钻爆法施工。开挖断面尺寸为7.3m x 7.7m7.71m x 8.92m,为城门型断面。5#地质探洞最大埋深740m,6#地质探洞最大埋深625m。洞身范围内岩体以为砂岩为主，局部破碎带夹泥质砂岩。由于隧道的部分洞段埋深较大，类围岩较为坚硬，地应力较大
2、，有产生岩爆的可能性，为预防岩爆，针对地质探洞具体情况编制本工程岩爆预防方案。二、岩爆特征:岩爆是指隧洞在掘进的工程中由于强烈的应力释放导致围岩破裂、弹射或坍塌的现象，并伴有震动和响声。岩爆大多集中在距掌子面2050m处，随着时间的推移岩爆强度逐渐减弱，一般34天后岩爆发生几率基本消减完毕。但在特殊高地应力情况下岩爆发生具有较大的随机性，爆发时间也可持续多达几个月。三、岩爆发生的条件 岩爆的发生与隧道的实际埋深、围岩性质、地质构造和地形条件等均有较大关系，其主要爆发条件有以下几方面： 1）岩石坚硬、干燥、脆性大的类以上围岩；2）岩体裂隙不发育、结构完整，是岩爆的必要条件，因岩体完整可积蓄较大的
3、弹性应变能量； 3）开挖面平整度差，造成局部应力集中，诱发岩爆。四、岩爆等级划分及特点 根据岩爆的发生强烈程度，岩爆等级划分，共分3级，即轻微岩爆、中等岩爆、强烈岩爆，基本特点如下：1）轻微岩爆：围岩表层有爆裂脱落、剥离现象，内部有清脆的噼啪声响，零星间断发生，围岩影响深度小于0.5m； 2）中等岩爆：围岩爆裂脱落、剥离现象较严重，有少量弹射并伴有雷管爆破的清脆爆裂声，有一定的持续时间，围岩影响深度0.5m1.0m； 3）强烈岩爆：围岩有大片爆裂脱落、出现崩塌，伴有爆破的声响，持续时间较长，围岩影响深度1.0m3.0m；五、岩爆的预防措施 岩爆的产生危及洞内作业人员、设备的安全，但给予充分重视
4、，不断研究措施，就会大大降低其灾害程度。岩爆预防应采取主动预防、被动治理相结合的方式，即按照“先预防、早支护、强支护”的总体施工原则，最大程度上避免岩爆发生或降低岩爆发生等级。 1、岩爆的主动预防 必须坚持预防为先的原则，否则，一旦发生较高等级的岩爆，将对现场人身、设备安全带来较大的威胁，大大提高了岩爆后期处理难度，极大地增加处理费用，并会产生较为严重的工期延误。施工过程中对高应力、岩石坚硬、整体性较好的地段加强观测，对观测的数据进行详细分析研究，探索围岩的变化规律，摸清围岩变化状况。施工现场一旦发现有异常声响或变化立即组织人员撤离至安全地带，及时向上级部门汇报，以便采取相应的安全防护措施。同
5、时从以下方面做好岩爆的主动预防：1）光面爆破控制：必须做好光面爆破施工技术，尽可能使开挖面平顺，否则因开挖面不平顺，会引起围岩局部应力高度集中，导致岩爆发生； 2）短进尺、弱爆破：加强施工工序控制，开挖采用短进尺掘进、弱爆破，同时根据实际围岩情况调整优化爆破施工参数，改善装药结构和爆破方式，将爆破对围岩的影响降低到最小程度，减小发生岩爆的尺寸效应； 3）高压喷水或注水：爆破后立即向开挖面喷射高压水，以达到软化围岩、增加岩体塑性、降低岩体脆性的目的，必要时利用爆破孔（锚杆孔、应力释放孔）向孔内进行高压注水，以获得更好的效果； 4）施工应力释放孔：在掌子面布置施工一定数量的应力释放孔，至少2倍循环
6、进尺以上，提前对围岩应力进行调整，释放围岩积蓄的弹性应变能量。5）应力解除爆破法：解除或降低高地应力集中区域的高地应力，应力解除孔孔深至少保证在2倍循环进尺以上，根据施工经验，达到2.5倍以上应力解除效果更好，钻孔以1015的角度向外成扇形分布，孔底接近但不超过开挖边界，以爆破后不对开挖边界造成破坏为宜。上述几种方案，主要是改善围岩应力和性质，对预防岩爆、降低岩爆发生概率和等级有着一定的积极作用。2、 岩爆的被动防护 岩爆被动防护主要采取“早支护、强支护”的方式，对不同岩爆等级段的支护实施参数主要如下： 1）轻微岩爆洞段：在爆破撬危后立即初喷5cm厚的混凝土快速封闭围岩。2）中等以上岩爆洞段：
7、开挖后立即按照设计进行支护施工，采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土及时封闭围岩。混凝土的喷射厚度不得小于10cm。有钢拱架支撑的洞段，要求喷射厚度不得小于15cm以对围岩进行加强支护。 3）出现严重岩爆后及时同监理、业主、设计进行联系，及时制定施工中的安全防护措施。六、岩爆段安全施工基本要求 在岩爆洞段施工，安全问题显得尤为突出，各参建人员思想必须高度警惕，岩爆段防治是否到位直接关系到工程安全，更关系到人身安全。一旦发生较高等级的岩爆，不但会造成工程较大程度的破坏，而且也会导致掌子面直接停工数天到数月不等，严重影响工程进度；同时，也将造成一定的人员伤亡和机械设备损坏。因此，在工程实施过程中，需注意如
8、下几方面的问题：1）不断加强对一线人员的岩爆知识宣贯工作，提高其对岩爆的认知程度，避免思想麻痹，出现无知无畏的情况； 2）切实做好个人自身防护工作，所有一线人员必须佩带安全防护用品，对作业人员定期进行岩爆防范教育，在工作面万一发生岩爆后，应做到有序撤离和自发抢救工作，尽量减少人身伤亡； 3）特别在强烈岩爆洞段施工，必须严格遵循“短进尺、强支护”的施工原则，系统支护必须紧跟掌子面，支护强度应遵循“宁强勿弱”的原则； 4）加强潜在强岩爆段的岩爆预测预报工作，以便更好地指导现场施工。七、岩爆预测预测 目前要想准确的对岩爆进行超前预报还没有十分准确的措施，但我们可以提前通过超前地质预报结果对前方地质情况进行预测、预报，根据地质预报的结果结合实际开挖的围岩情况做好岩爆预测、预防。超前地质预报的预测方法较多，如地质雷达预报、TSP预报、微震监测预报等。在工程施工过程中，常采用TSP预报和一线人员长期积累经验相结合的方式，进行岩爆发生等级可能性的判别，岩爆等级的判别应遵循“宁高勿低”的原则，从而采取合适的防治应对方案。
