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工程施工技术应用及管理
Application and Management of Engineering Construction Technology

（六）岩爆与大变形灾害预测预警与控制技术
岩爆（冲击地压）是典型的深部工程灾害形式，在岩质坚硬的地层尤为突出。
大量现场岩爆记录表明爆破对岩爆发生的强度和频次有直接影响，当前的研究主
要集中于开挖后瞬间发生的岩爆，对时滞性岩爆尚无太多讨论。在当前综合超前

地质预报、微震等新型监测技术的基础上，应加强对岩爆预测方法的研究，从多
个角度出发探讨具有广泛适用性的岩爆综合防治技术体系；同时，还应关注防岩
爆型支护结构的研究，尤其是具有缓冲压力和一定弹性能力的初喷混凝土材料，
发展高应力区钻爆法施工的防岩爆型支护结构和掘进机施工的护盾技术，突破深

部岩体工程岩爆预测预警和防治关键技术也是重要的研究方向。深部岩体大变形
具有强流变、难支护的显著特性，尤其是深部岩体的分区破裂化现象和特殊岩质
的持续流变特性引发一系列极具挑战性的支护难题，导致工程围岩坍塌、冒顶等
重大灾害。此外，硬岩大变形是高地应力区深部工程特有的一种灾害形式，但尚

未引起足够重视。针对当前研究对大变形的共性认识和尚需验证的争议点，还应
进一步探讨岩体由浅层转入深部后岩体力学性能急剧变化带来的支护理念和支护
技术、工艺等方面的革新，尤其是深部分区破裂对支护的要求，重点关注钢管混
凝土支护体系、六肢格栅及其他新型支护结构形式，研究大变形控制标准和支护

设计的技术难题，突破深部地下工程岩体大变形预测预警与防治关键技术。

第二节 公路隧道施工设计

一、钻爆法设计

钻爆法也称钻孔爆破法，是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法。
最原始的岩石破碎是先用锤击岩石，然后根据热胀冷缩的原理，用木材烧
热岩石，随后再用冷水浇淋，造成岩石碎裂。随着黑火药在军事上的发展使用，

1627 年 Kasper Weinde 首先在匈牙利使用黑火药进行了矿山岩石巷道的爆破，爆
破法第 1 次应用于隧道工程施工。1863 年，意大利 Sommineller 发明了风动凿岩机，
风钻开始应用到隧洞开挖中。同时，火药也被做成药卷状使用，1857—1870 年，
欧洲修建的仙尼斯铁路隧道，长 12235m，就是采用这种开挖方法。风动凿岩机

的发明，使隧道钻爆技术产生了巨大的突破。1870 年，欧洲修建长 14912m 的圣

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