隧道岩爆与TSP法弹性参数关系的探讨

王 凯,牟元存,李 星

(中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610031)

1 引 言

随着我国隧道建造水平的不断提高，铁路隧道已向深埋长大隧道的方向发展。在深埋长大隧道的施工过程中不可避免会遇到各种地质问题，岩爆就是其中之一，它不仅对施工人员及设施设备的安全造成严重威胁，同时往往导致工期延误和工程费用的增加。TSP(Tunnel Seismic Prediction)法作为目前广泛使用的一种弹性波超前地质预报方法，该方法通过计算围岩的地震波速度、泊松比、弹性模量等参数，分析掌子面前方的地质情况，多年来在预测预报断层破碎带、岩溶、软弱地层等方面取得了丰硕的成果，但是在预测岩爆方面，还存在很大困难，国内外也鲜有相关文献。众所周知，岩爆现象同岩性、岩体结构、地下水、地质构造、隧道埋深等因素存在关系[1,2]，而上述因素必定对围岩波速、弹性模量等岩石弹性参数产生影响[3]。那么，岩爆现象同TSP法得到的弹性参数是否存在关系，TSP法在岩爆的预测过程中能否发挥作用？针对此问题，本文以川藏铁路拉林段某隧道为依托，在统计众多TSP预报数据的基础上，总结分析TSP法得到的弹性参数同隧道岩爆的关系。

2 地质概况

隧道位于沃卡地堑东侧，岩性以闪长岩、花岗岩为主，围岩完整性较好，以Ⅱ～Ⅲ级围岩为主，夹少量Ⅳ、Ⅴ级围岩。隧道范围内发育一条断层，破碎带宽度10～20 m，具剪张性质。受区域构造影响，构造裂隙发育，多呈“X”型，局部可见填充物。地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水，但含量较小。……