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】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:..—2025公路隧道岩爆防控技术规程(征求意见稿)TechnicalSpecificationforPreventionandControlofRockBurstinHighwayTunnel(征求意见稿)TechnicalSpecificationforPreventionandControlofRockBurstinHighwayTunnel202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施(征求意见稿)四川省市场监督管理局发布TechnicalSpecificationforPreventionandControlofRockBurstinHighwayTunnel:..:..、基本规定、勘察与预测、设计、监测与预警、施工、运营监测等方面具体要求。本文件适用于四川省境内钻爆法和TBM法施工的山岭公路隧道岩爆防控的勘察、设计、监测、预警、施工和运营,其它类型的隧道可参考执行。:..。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB50021岩土工程勘察规范GB50086岩土锚杆与喷射混凝土支护技术规范GB/T50218工程岩体分级标准GB/:..,深部或高构造应力的岩体中聚积的弹性变形势能突然释放,导致围岩爆裂、弹射的动力现象。,以及对人员和设备的保护措施。。。。-situstress岩石抗压强度与初始应力场最大主应力之比。。:..在整机外围设置与机器直径相一致的圆筒状防护结构以利于掘进和管片安装的全断面岩石掘进机。-dependentbehaviorofsubcriticalcrackpropagationunderhighin-situstress高地应力条件下,隧洞开挖后围岩破裂损伤呈现出随时间发展的特征。围岩破裂时间效应一般可持续数月乃至数年,表现为围岩破裂松弛深度和程度随时间不断增大,支护结构的受力随时间持续增长。。。——饱和抗压强度μ——泊松比γ——岩体容重σθmax——最大切向应力Rt——单轴抗拉强度Kv——岩体完整性系数:..、预防为主和综合治理的方针,以安全经济为目标,采取分级技术措施防控。、轻微、中等和强烈,等级判定可按照勘察设计阶段预测和施工阶段核定进行。,宜结合行业发展中的新技术、新方法开展综合勘察、预测分析,查明隧道的岩爆发育特征,防控岩爆在施工过程中产生的风险。。,保障人员和设备安全,减少对工程的危害和施工的影响。,监测技术应降低对隧道运营的影响。、设计、施工和监测等应贯彻国家有关经济政策,积极慎重地采用新技术、新工艺、新工法、新材料和新设备。,尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。:..,且岩石强度应力比小于4时,对于深埋硬质岩隧道,应进行岩爆勘察和风险预测。地质条件复杂,控制线路方案的高地应力区深埋隧道,宜开展专项地质工作。、地质调绘、岩石物理力学试验、地应力测试、数值模拟分析等方法,根据地形地貌、地质构造、隧址区应力场条件、岩性分布、岩体结构及地下水特征等成果,综合判识隧道岩爆发育特征。,勘察设计阶段主要根据勘察资料预测岩爆等级和分布范围;施工阶段需要结合施工地质和各种探测手段,细化岩爆发生的等级、范围和可能的时间节点。条文说明岩爆的诱发和等级,是区域环境、地应力场、岩石和岩体结构、地下水发育特征、施工措施、工艺、地下空间等多因素综合影响的结果,在勘察设计阶段预测过程中,难于准确评定施工工艺和地下空间影响。、全新世地质活动特征、断裂活动性、高地应力活动历史等。、地质构造、地层岩性、岩体结构、水文地质条件,以及定隧道的围岩分级。、地应力场变化特征、隧道走向与最大主应力方向的相互关系。、储能特性、释能特性。:..、分布特征、水量,岩体的含水性和透水性,划分含水层和相对隔水层。、分布段落,并提出防护措施及施工地质建议。,可结合已开挖段岩爆特征,结合隧道内地应力实测,查明隧道地应力特征和岩爆级别,提出防护措施建议。、分析区域地质资料基础上,采用地质遥感解译、地质调绘、综合物探、地质钻探、取样试验、地应力测试等相结合的勘探方法。条文说明隧道岩爆勘察预测是以查明地质构造格架、岩性变化特征、水文地质特征等为前提,掌握遂址区区域地质构造特征,分析区域应力场特征;遥感测绘可以进行地区宏观分析,指导地面地质调绘工作,减少地质调绘的盲目性,提高了大面积地质调绘的质量。、横物探剖面,并利用钻孔进行物探测试。物探方法宜采用大地电磁法,地震法,当地面物探测试困难时,可采用航空物探。、构造、地层单元布置深孔,并利用钻孔开展孔内物探、水文试验及地应力测试;受地形地貌、环境等因素限制,难以开展竖直钻探时,可布置水平定向钻孔。条文说明地质深孔钻探是隧道岩爆勘探中,验证查明隧道地质格架的关键勘探手段,也是开展勘察阶段地应力测试、进行地应力场分析的基础。因此深孔的布设需兼顾两方面的要求。,且大于300m。:..,应符合下列要求:,包括岩石单轴极限抗压强度、应变参数试验、应力-应变全过程试验及抗拉试验等。,每孔测试点位不少于3段。。,如孔内缩进,岩芯饼化等。条文说明岩石力学性质参数、地应力原位测试结果均是定量预测岩爆等级的重要指标。地下水越丰富,围岩产生岩爆的程度就会降低。,在深孔中难于开展水压致裂法时,可取岩芯进行Kaiser效应测试或基于岩芯的非弹性应变恢复法(ASR法)。施工阶段的地应力测试可在隧道内采用应力解除法。,可采用有限元法对隧址区地应力场进行三维数值模拟,并将分析结果与测试深孔地应力值进行归一化对比,当在同一位置对比,当对比差异满足规定要求时,隧址区模拟地应力场满足要求。条文说明以遂址区地应力室内外测试结果为参考,根据遂址区地形地貌、地层岩性、地质构造特征,通过适当简化建立遂址区地质体结构力学模型,采用数值模拟分析方法对遂址区的地应力场数值模拟计算,可得到隧道不同部位的地应力特征。,可初步判定为可能会发生岩爆。。。。,潮湿及滴水现象很少。:..,一般按下式计算:Hcr?(1??)(3?4?)?其中:Rb为岩体的饱和抗压强度(KPa);?为泊松比;?为岩体的容重Kn/m2。条文说明岩性条件是岩爆发生的基本条件之一。岩质坚硬、岩石强度高,能储存较高的地应力,易发生岩爆。岩体的结构类型是岩爆发生的重要条件之一。整体结构、块状结构等完整性比较好的掩体,围岩稳定、裂隙不发育等,这些条件有利于弹性应变能的储藏。岩爆一般发生在完整坚硬的岩石中。地质构造如断层、褶皱的地段不利于岩爆的发生,在断层及节理、裂隙、岩脉、软弱破碎岩体、软弱结构面部位岩爆发生的频率和规模较小,主要是储藏在这些介质中的弹性应变能沿着裂隙面、断层面等结构面早就释放。按构造地质发育程度,可将构造地质条件分为不发育、较发育、发育和很发育。岩爆一般发生在构造地质条件不发育或较发育的地层中,发育和很发育的构造地质条件下,岩爆一般不会发生。地下水的存在对软化围岩、降低围岩弹性应变能的储存能力有很大作用。岩爆发生段落岩体不可能有渗水、承压水等情况。一般来说,地下水出露段不会发生或仅发生轻微岩爆。当隧道埋深满足一定要求时,隧道才有发生岩爆的基本条件,通常在越岭隧道中,隧道埋深可按下式考虑。在构造复杂地区的高陡峡谷山区,隧道埋深大于300m以上时,由于峡谷地应力场的影响,在地应力增高带也会产生岩爆现象。、硬度大、较高脆性的岩石,岩爆等级可根据岩石的全过程应力-应变曲线计算弹性变形能指数确定。弹性变形能指数可按下式计算:wspwet?wst式中:wet――弹性变形能指数;:..wsp――~(J/m3);wst――加卸载循环中试样产生塑性变形和微裂隙而消耗的能量(J/m3)。≤wet<≤wet<≧,可采用岩石力学判据法判定岩爆可能发生的等级。方法一:-1岩石应力强度比法岩爆分级表岩爆分级名称判据Ⅰ≤σθ??/Rb<Ⅱ≤σθ??/Rb<Ⅲ≤σθ??/Rb<Ⅳ≤σθ??/Rb注:σθmax为洞壁最大切向应力;Rb为岩石单轴抗压强度。方法二:-2岩石强度应力比法岩爆分级表岩爆岩石强度应力比分级描述分级(Rc/σmax)围岩表层有岩爆、剥离现象,内部有噼啪、撕裂声,人耳偶然可听到,无弹射现象;主要表现为洞顶的劈裂~松脱破坏和侧壁的轻微4~7劈裂~松脱、隆起等;岩爆零星间隔发生,;对施工影响小围岩爆裂、剥离现象较严重,有少量弹射,破坏范围明显;有似中等2~4雷管爆破的清脆爆裂声,人耳朵常可听到围岩内的岩石撕裂声;有一定持续时间,~1m;对施工有一定影响围岩大片爆裂脱落,出现强烈弹射,发生岩块的抛射及岩粉喷射强烈1~2现象;有似爆破的爆裂声,声响强烈,持续时间长,并向围岩深部发展,破坏范围和块度大,影响深度1m~3m;对施工影响大围岩大片严重爆裂,大块岩片出现剧烈弹射,振动强烈,有似跑极强<1弹、闷雷声,声响剧烈;迅速向围岩深部发展,破坏范围和块度大,影响深度大于3m;严重影响施工工程注:~较完整的中硬、坚硬岩体,且无地下水活动的地段。:..(MPa);σmax为最大地应力(MPa)。条文说明采取岩石应力强度比法,为了计算隧道洞壁最大切向应力σθ??,首先需要假设将隧道的横截面抽象为受两向正应力作用的平面应变模型。两向正应力其中之一为上覆岩石自重作用引起的垂向应力(Sv);其二为水平向正应力(σn)。Sv=(??×)/1000式中:Sv――垂向应力;??――岩石容重;――隧道最大埋深。σn=1/2(σ1+σ3)+1/2(σ1?σ3)cos2θ式中:σn――水平正向应力;σ1――最大水平主应力;σ3――最小水平主应力;θ――隧道水平轴向法线方向与最大水平主应力方向的夹角。3σn?Sv(σn≥Sv)σθmax={3Sv?σn(σn<Sv)式中:σθmax――洞壁最大切向应力;σn――水平正向应力;Sv――垂向应力。,单一方法难于较准确预测岩爆时,可结合多种因素分析综合判断岩爆等级。隧道岩爆综合预测法应结合围岩等级、地应力特征、岩石强度、岩体完整性、储能特征、地下水发育条件等因素综合判断。<~~><~~><1515~1818~22>22Wet<22~~5>5Kv<~~>:σ1/Rc和σθ/Rc---岩爆的力学要求;Rc/Rt---岩石的脆性系数,它是岩爆的脆性要求;σ1---围岩洞壁最大主应力;σθ---围岩洞壁最大切向主应力;Rc---岩石单轴抗压强度;:..Rt---岩石单轴抗拉强度;Wet---岩石弹性能指数,它是岩爆对岩石的储能要求;Kv---岩体完整性系数。:..、施工条件、施工技术及施工设备等因素。。、监测和检测成果进行动态设计。,隧道轴线宜与最大水平地应力方向呈小角度相交,夹角宜小于30°。,平行隧道之间岩体厚度不宜小于开挖洞径的2倍。、改善围岩受力条件的原则,宜采用曲墙式或近圆形断面。,应采取措施保障结构长期稳定性和耐久性。,应采用复合式衬砌结构,支护参数应结合岩爆等级、断面大小等根据工程类比、计算分析综合确定,并符合以下规定:、系统锚杆、超前锚杆的联合加固措施;、系统锚杆、多排超前锚杆、加强钢架支护等综合治理措施。。:..、水胀式锚杆、树脂锚杆。,并应采用模筑钢筋混凝土。。(单位:cm)初期支护预留变岩爆等级锚杆拱墙仰拱喷砼钢筋网钢架形量长度纵×环35强烈岩爆2440080×120φ******@******@803(******@25)中等岩爆22300100×150φ******@******@100335/轻微岩爆20250120×150φ******@******@120335/。(单位:cm)初期支护预留岩爆等级锚杆变拱墙仰拱喷砼钢筋网钢架形长度纵×环量45强烈岩爆26400140×120φ******@******@705(******@20)中等岩爆2430080×150φ******@******@80545/轻微岩爆22250100×150φ******@******@100545/,应采用复合式衬砌结构,支护参数应结合岩爆等级、断面大小等根据工程类比、计算分析综合确定,并符合以下规定:、系统锚杆、超前锚杆的联合加固措施;、系统锚杆、多排超前锚杆等综合治理措施。。、水胀式锚杆、树脂锚杆。:..(刀盘外径8~10m)。(刀盘外径8~10m)(单位:cm)初期支护岩爆等锚杆拱仰级预留变形喷钢筋墙拱钢筋排长钢架量砼纵×环网度钢管片强烈岩5//30090×120/90(宽)×2048爆(高)中等岩φ******@******@51530090×******@9035爆15轻微岩******@515///******@,支护参数应结合岩爆等级、断面大小等根据工程类比、计算分析综合确定,并符合以下规定:;,初期支护采用钢管片,二次衬砌采用现浇混凝土。:..,应开展岩爆监测与预警工作。岩爆等级为中等或岩爆风险等级为中等的地下工程宜开展岩爆监测与预警工作。,监测系统应对监测区域岩体破裂进行实时监测。。:。。、监测中心站和监控中心布置设计。。。:。。。。。、地质构造和岩体结构发生显著变化区域。:,宜在空间上包围岩爆微:..震监测区域。。。,微震传感器布置宜符合下列规定:,每个监测断面宜布置3个或4个微震传感器,宜布置在顶拱和两侧边墙。~80m。,宜选择3个监测断面,相邻监测断面间距宜为20m~30m。,宜选择双洞相互监测的方法,隧道左右洞宜选择各布置2个监测断面,断面间距宜为30m~50m。,及时调整监测断面布置。(TBM)施工的隧洞岩爆微震监测,微震传感器布置宜符合下列规定:,每个监测断面宜布置3个或4个微震传感器﹐宜布置在隧洞顶拱140°范围内。。~50m。﹐及时调整监测断面布置。、主机和监控中心布置应符合下列要求:。、高压线等强电磁骚扰区。,与其所连接的传感器之间的距离不宜大于300m。。。:..:。。、无线和电缆通信方案。、信号采集系统、主机和监控中心之间所处的环境进行设计。,并应符合下列要求:。。。:、现场工作场所布置及主要设备配置。。。。。。:。。。°。。,对安装方案稍作调整。、主机和监控中心安装应符合下列规定::..。。。、防尘。。、板房或配电柜。:。,同侧铺设时宜远离强电线路。、人员难以触及的安全区域。。。,需要采用同型号的电缆或光缆加长。,参数设置宜包括下列内容:、触发阈值、时间同步方式与时间同步间隔等采集参数。、灵敏度和空间坐标等传感器参数。、纵波速度和横波速度等微震事件定位参数。。,测试试验应符合下列规定:。。。、电火花或敲击等人工方式产生。:..:。、采集仪、授时服务器等设备工作状态实时查看。,发现故障时应及时维修。:。。。。。。:,对微震监测系统采集的数据进行分类,如岩石微破裂信号、施工爆破信号、机械噪音信号以及其它未知噪声信号。,从采集到的微震信号里选取出由岩体微破裂产生的微震信号。、频域和时频特征分析,信号特征分析参数宜包括信噪比、持续时间、最大振幅、纵波到时、主频、最大频率范围和最大即时频率等。:当事件触发频率较低时宜采用专业人员分类;当隧道存在较多噪音源,触发事件较多时,宜采用微震信号智能分类方法,可按本规范附录A相关规定执行。。。::..,提高波形信噪比。,微震波形不能发生过大畸变或失真。:当事件数量较少时,可以采用傅里叶变换、小波分析、经验模态分解等降噪算法进行波形降噪处理;当噪音源较多,噪音波形特征复杂或触发事件较多时,宜采用基于卷积神经网络的智能降噪模型进行波形降噪,可按本规范附录B相关规定执行。:、横波传导至各传感器时的时间确定。:当单位时间内微震事件较少时,宜采用长短时窗比法进行波形到时检测;当微震事件较多时,需要进行波形批量处理时,宜采用基于全卷积编解码器网络进行波形降到时拾取,可按本规范附录C相关规定执行。:。双线隧道宜采用多阵列双线联合监测;单线隧道在布置传感器阵列时,可通过加深埋设深度来提高空间定位精度。,岩体破裂源被传感器阵列包围时,定位算法可选用Geiger法、共轭梯度法等;当传感器阵列不能对震源形成包围时,应采用遗传算法、粒子群(PSO)算法、改进粒子群算法(IPSO)。由于隧道微震监测阵列布置的特殊性,震源定位算法宜采用IPSO(改进粒子群算法)算法进行震源空间坐标求解,可按本规范附录D相关规定执行。、体变势、地震矩、视体积、视应力和矩震级等参变量,计算公式及说明按本规范附录E相关规定执行。,微震监:..测信息记录表宜符合本规范附录F的规定。