一种隧洞岩爆防控方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种隧洞岩爆防控方法及系统，涉及岩土工程技术领域，所述方法包括根据隧洞拱腰的弧长长度，确定在隧洞内壁上设置的切缝的位置和数量；根据切缝的数量和隧洞的地应力，确定切缝的尺寸；根据切缝的尺寸、位置和数量，控制切割设备在隧洞的内壁上沿隧洞轴向方向切割形成切缝。使用机械化切割设备对隧洞周围的围岩进行切割，迅速及时，产生的振动较小，对围岩内部不会造成破坏；切缝使得原本变形后应该相互挤压产生岩爆的岩石获得位移空间，并且围岩在释放完或者释放大部分地应力之后，围岩能够将切缝闭合，切缝两侧的围岩产生相互的支撑力，构成一个完整且闭合的自支撑层，产生较好的切向卸压效果。产生较好的切向卸压效果。产生较好的切向卸压效果。

【技术实现步骤摘要】
一种隧洞岩爆防控方法及系统


[0001]本专利技术涉及岩土工程
，具体而言，涉及一种隧洞岩爆防控方法及系统。

技术介绍

[0002]深埋硬岩隧洞广泛分布于水利水电、交通、采矿工程和核废料处置等领域。在高地应力下，硬脆岩体通常会通过脆性破裂快速释放应变能而产生岩爆。岩爆给深部硬岩矿山开采中巷道施工、支护及后期维护等带来许多不利因素，还可能造成人员伤亡、设备损坏和工期延误，对深埋硬岩隧洞、井巷安全高效施工提出了巨大的挑战。为了保障施工安全和顺利，在深埋隧洞开挖至岩爆段，应采取主动防控措施来降低岩爆发生概率和岩爆烈度等级，确保岩爆地段的施工安全。
[0003]目前，按照机理不同，岩爆主动防控措施主要分为三种基本类型：1)增加隧洞径向支护应力；常用的方法有喷射混凝土、布设预应力锚杆。2)改善围岩力学特性；常用的方法有严格控制爆破药量、注水软化围岩、布设锚杆和围岩注浆等。3)改善切向应力分布状态；常用的方法有围岩中深孔爆破、浅孔爆破卸压。
[0004]在上述方法中，较为常用的方法为爆破卸压，但是爆破卸压仍存在一些缺陷。例如，单次循环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧洞岩爆防控方法，其特征在于，包括：根据隧洞拱腰的弧长长度，确定在所述隧洞内壁上设置的切缝的位置和数量；根据所述切缝的数量和所述隧洞的地应力，确定所述切缝的尺寸；根据所述切缝的尺寸、位置和数量，控制切割设备在所述隧洞的内壁上沿所述隧洞轴向方向切割形成所述切缝。2.根据权利要求1所述的隧洞岩爆防控方法，其特征在于，所述根据隧洞拱腰的弧长长度，确定在所述隧洞内壁上设置的切缝的位置和数量包括：根据所述隧洞拱腰的所述弧长长度，设定相邻两个所述切缝之间的间距；根据所述切缝之间的间距和所述弧长长度，确定所述切缝的数量和位置。3.根据权利要求2所述的隧洞岩爆防控方法，其特征在于，所述根据所述切缝的数量和所述隧洞的地应力，确定所述切缝的尺寸包括：根据所述隧洞的地应力和应力应变关系，分析所述隧洞的围岩产生的应变；根据所述应变和相邻两个所述切缝之间的间距，确定所述切缝的宽度；根据所述隧洞的单次循环进尺的长度，确定所述切缝的长度和深度。4.根据权利要求3所述的隧洞岩爆防控方法，其特征在于，所述根据所述应变和相邻两个所述切缝之间的间距，确定所述切缝的宽度包括：a≤εΔL，其中，a为所述切缝的宽度，ε为所述应变，ΔL为所述切缝之间的间距。5.根据权利要求3所述的隧洞岩爆防控方法，其特征在于，所述根据所述隧洞的单次循环进尺的长度，确定所述切缝的长度和深度包括：g≤L2，其中，g为所述切缝的长度，L2为所述隧洞的单次循环进尺的长度；0.5m≤b≤2m，其中，b为所述切缝的深度。6.根据权利要求1所述的隧洞岩爆防控方法，其特征在于，所述根据所述切缝的尺寸、位置和数量，控制切割设备在所述隧洞的内壁上沿所述隧洞轴向方向切割形成所述切缝包括：根据所述切缝的尺寸、位置和数量，控制所述切割设备按照设定的所述切缝的切割顺序和所述切缝的产状在所述隧洞的内壁上沿所述隧洞轴向方向切割形成所述切缝。7.根据权利要求6所述的隧洞岩爆防控方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李井国，高祥，洪辉文，曾霖，张占君，申志军，李赵九，魏亮，靳毅，史佳旺，
申请(专利权)人：安徽理工大学中铁四局集团第五工程有限公司，
类型：发明
国别省市：