TBM施工引水隧洞岩爆预防与处理方法
——以新疆某引水隧洞施工为例

蔺凤林

新疆水利水电勘测设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830000

1 工程概况

新疆某引水隧洞工区内地质条件复杂，深埋隧洞段位于阿尔泰山南麓侵蚀构造中山区，主要是受地壳应力场挤压和右旋作用形成隆起区，新构造运动期间又被一系列以NWW向的压性断裂和以NW～NNW向的压扭性断裂切割成断块，依次错落和斜翘，形成阶梯状的断垒隆起，水平和垂直升降运动显著。隧洞上覆岩体厚度为600～720m，围岩为华力西晚期侵入变质花岗岩、闪长岩及奥陶系二云母石英片岩等，为中～坚硬岩，岩石强度一般，节理裂隙不发育，岩体完整。岩石具有弱片麻理、片理结构，隐节理发育，片理产状与主压应力方向大致相同或交角很小，地下水贫乏，深埋隧洞段具备发生岩爆的地质条件。TBM开挖洞段上游引水隧洞长度为15.15km，采用开敞式TBM开挖，刀盘直径为7.8m。经前期勘查所得，隧洞区围岩实测最大主应力值可达23～27MPa。

2 隧洞岩爆预测

岩爆预警的作用是及时了解岩爆是否存在，预判岩爆等级，以根据岩爆等级采取相应的支护措施。该隧洞中某段主要由东北大学采用岩爆微震监测系统进行岩爆等级预警。在初始地应力场应力值较高，可能岩爆区域进行微震监测，结合工程地质类比法进行宏观预报，及结合施工经验进行综合分析。岩爆的发生机理与区域构造、地层岩性、地下水活动、结构面发育程度有密切联系，一般区域构造活动强烈、岩石坚硬、结构面不发育、地下水活动微弱、地应力高、新鲜脆硬性干燥岩石深埋部位洞段易发生岩爆。……