基于微震监测技术的公路隧道围岩破裂监测

张存根

【摘要】隧道的开挖和支护过程中总是伴随着围岩破裂的产生，往往由于开挖和支护不当，产生较大的围岩变形，甚至会导致塌方事故的发生。基于实时监控隧道施工的微（地）震监测系统，提出了标定爆破法测定传播速度的方法，测得鸳鸯会隧道区域的地震波传播速度为2.116m/ms，应用得出的传播速度，准确地定位出隧道围岩发生破裂的危险区域，从而保障了施工安全顺利地进行。

【关键词】微震监测；公路隧道；围岩破裂；空间定位

1 前言

岩体在受外界力作用的情况下，其内部将产生局部弹塑性能集中现象，当能量积聚到某一临界值之后，会引起微裂隙的萌生与发展，微裂隙的萌生与发展会伴随有弹性波或应力波的释放并在周围岩体内快速释放和传播，即声发射，相对于尺寸较大的岩体，在地质上也称为微震。岩体的宏观破裂是以微观破裂为征兆的，微观破裂所产生的信号能被先進的监测设备所探测。

随着岩体结构临近失稳，岩体破裂产生的以声波的形式释放积蓄的能量会随之变化，岩体状态的内部信息体现在声发射每一个信号中，可以利用岩体声发射与微震的这一特点，对接收到的信号进行处理、分析，可作为评价岩体稳定性的依据。

2 工程概况

鸳鸯会隧道采用双向双车道分离式设计方案，洞内路面设计荷载采用公路-I级。隧道最大埋深317m，全长4787m，属特长隧道。隧道穿越的地层主要为灰岩、白云岩，洞口段分布风积黄土、粉质粘土层。……