[发明专利]一种用于地下洞室岩爆烈度等级的综合预报方法

说明书

技术领域

本发明属于地下工程技术领域，特别是涉及一种地下洞室岩爆烈度等级的综合预报方法。

背景技术

岩爆是高地应力区硬脆性岩体中开挖地下工程时常遇到的一种地质灾害，其发生具有突发性、持续性与滞后性等特点。岩爆发生时往往伴随有明显的声响甚至诱发地震，破碎岩块以剥落和弹射等形式脱离母岩，对施工人员和设备造成很大的影响，烈度等级高的岩爆有时造成机会人亡的惨剧。

岩爆的烈度等级预报是世界性的工程技术难题之一，也是世界范围内岩石力学与工程地质界致力解决的问题。国内外很多学者和工程技术人员对岩爆的烈度等级预报提出了不同的方法，如Russense判据、Barton判据、Hoek判据、王兰生判别方法、考虑综合因素的五因素综合判据、陶振宇判据、Griffith判据等等，这些判据分别以岩爆发生的强度理论、能量理论以及综合判别等为基础对岩爆的烈度等级预报做了很多的尝试。然而，岩爆的形成机理复杂，影响因素多样，如岩性、岩体结构、地应力场特征、洞室断面、上覆岩体厚度、构造和地形等等对岩爆的烈度等级都会产生不同的影响。

在我国，《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008、《水力发电工程地质勘察规范》GB50287-2006、《工程岩体分级标准》GB50218-94等规范中仅使用强度应力比对岩爆的烈度等级做了预报，所使用的强度应力比为岩体的室内饱和单轴抗压强度σ_c和最大初始地应力σ₁的比值，并且未考虑其他因素的影响。大量的工程实践证明原位岩体强度σ_cm要低于室内试验的饱和岩石单轴抗压强度σ_c，甚至仅为σ_c的1/10，因此使用最大初始地应力σ₁与原位岩体强度σ_cm的比值作为应力强度比判断岩爆的烈度等级更具有适用性，同时考虑岩爆发生的影响因素对岩爆烈度等级的影响，对应力强度比加以修正，利用修正后的应力强度比能够更好的预报岩爆的烈度等级。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种能够更为有效的预报岩爆发生烈度等级的用于地下洞室岩爆烈度等级的综合预报方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于地下洞室岩爆烈度等级的综合预报方法，包括以下步骤：

A、测量工程区的地应力场，获得工程区的最大初始地应力σ₁的量值与产状；

B、确定原位岩体强度σ_cm；

C、确定初始应力强度比T

根据步骤A、B得到的最大初始地应力σ₁和原位岩体强度σ_cm，利用式T=σ₁/σ_cm确定初始应力强度比T；

D、计算工程区岩爆发生的临界埋深H_cr