TBM隧洞岩爆监测预警与控制技术研究

针对某TBM隧洞出现的岩爆问题,采用岩爆微震监测预警技术,进行岩爆风险区域和等级预警,并指导支护与施工。应用效果表明:利用微震监测技术对岩爆等级和发生区域进行预测是可靠的,可为支护措施的设计与优化提供良好的指导作用,以保障岩爆段的安全高效施工。研究成果可为相似情况下TBM隧道岩爆监测、预警与控制提供参考。

深埋TBM隧洞围岩时滞型片帮破坏特征与影响因素研究

深部工程硬岩表现出强时效性,时滞型片帮等时效灾害时有发生。为保证隧洞的长期稳定性,文章采用现场调查、微震监测方法对时滞型片帮的破坏特征、微震活动特征开展研究。结果表明:①时滞型片帮集中于洞周应力集中处;②高应力作用下围岩的持续破坏是造成时滞型片帮的直接原因,附近的结构面会增加这一破坏风险;③及时锚喷支护有助于降低围岩时滞型片帮的风险。研究成果可为TBM隧洞时滞型片帮的预测与控制提供参考。

深埋TBM隧洞时滞型岩爆微震活动演化规律研究

为揭示深埋TBM隧洞施工过程中时滞型岩爆的孕育机理,基于微震监测技术,研究深埋TBM隧洞典型时滞型岩爆孕育过程微震活动演化规律。结果表明:TBM隧洞时滞型岩爆有时空滞后性;掌子面开挖时,微震活动呈“活跃期”特征,无岩爆发生;掌子面远离过程中,微震活动呈“平静期”特征;在外界轻微扰动下时滞型岩爆发生。研究成果可为TBM隧洞时滞型岩爆机理和防控方法研究提供依据。

爆破扰动下TBM隧洞时滞型岩爆特征及影响机制研究

时滞型岩爆的发生通常具有很强的随机性,会对施工安全造成巨大的威胁,而开挖扰动、爆破扰动等均会对潜在时滞型岩爆区产生不同程度的影响。依托某隧道掘进机(TBM)引水隧洞,采用理论分析和对比分析法研究了拆机洞爆破开挖期间K54+000—K54+700段发生的5次时滞型岩爆,发现:(1)强烈岩爆和中等岩爆区位于缓倾断层附近,围岩发育短小隐节理和含充填的细密节理,轻微岩爆距断层远或位于正断层附近,除含充填的细密节理外,均至少发育1条含充填物的倾向SW的陡倾结构面;(2)TBM法开挖隧洞时滞型岩爆滞后爆破时间更长,滞后工作面距离更远,且爆破对TBM隧洞的扰动作用相对较小;(3)爆破扰动使得潜在时滞型岩爆区围岩失稳变得容易,从而加速了时滞型岩爆的进程。研究成果可为TBM隧洞时滞型岩爆的预警与防控提供参考。