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随着矿产资源、水电能源和交通运输需求因经济建设的不断发展而日益增加,地下空间开发不断走向深部,高应力环境下开挖卸荷所诱发的岩爆问题也随之越来越突出。岩爆作为一种工程地质灾害,不仅破坏工程建设,影响施工进度,而且还损坏施工设备,威胁人身安全,已成为世界性的地下工程难题之一。因此,开展岩爆成因研究,采取针对性的防治措施,减轻或避免岩爆危害,已成为国内外采矿、水电、交通等深部地下工程安全建设亟待解决的一个重要研究课题,具有极为重要的理论意义和现实意义。本文以锦屏II级水电站深埋隧洞强岩爆段为工程背景,以微震监测技术为手段,探讨了深埋隧洞微震活动与岩爆的时空分布规律及其相关性,深入研究了即时型岩爆和时滞型岩爆的孕育成因并提出了针对性的防治措施。概括起来,本论文的研究工作主要集中在如下几个方面:(1)系统分析了深埋隧洞微震活动与岩爆的时空分布规律及其相关性。在时间上,探讨了钻爆法和TBM开挖条件下的微震事件、岩爆及开挖活动之间的相关性,阐述了岩爆孕育过程累积视体积、能量指数、Schmidt数和微震事件频次随时间演化规律,揭示了岩爆前兆(微震)信息的时间演化特性。在空间上,系统研究了隧洞掘进过程微震事件与岩爆沿洞轴方向的分布规律,探讨了微震、岩爆与开挖活动的空间关系;深入分析了岩爆孕育过程微震信息空间演化规律,阐述了岩爆孕育区形成机理;从整个工程区大范围的视角系统分析了微震事件与岩爆的空间分布规律及其关联性,发现两者具有显著的空间集结分布特征,并着重探讨了控制空间集结分布的主导性因素。(2)从开挖施工因素和地质结构面两方面开展了即时型岩爆孕育成因研究。深入探讨了开挖速率和喷锚支护对即时型岩爆孕育过程微震活动的影响,对比分析了不同开挖方式下的微震特性和岩爆风险,认为具有强岩爆倾向性深埋隧洞宜采用钻爆法施工;着重研究和探讨了地质结构面对即时型岩爆宏观破坏形态、空间分布、强度等级、发生频次和孕育规律的控制作用;同时,还分析了结构面对即时型岩爆孕育机制的影响,认为随着结构面条/组数的增加,岩爆孕育机制变得越发复杂。(3)系统分析了时滞型岩爆孕育过程微震信息时空演化特征,探讨了时滞型岩爆孕育成因,认为爆破扰动是其极为重要的控制因素,并深入阐述了爆破扰动诱发时滞型岩爆的机理。着重研究了爆破扰动下时滞型岩爆发生规律,并探讨了爆破扰动对时滞型岩爆孕育机制的影响。(4)提出了基于深埋隧洞上台阶施工发生的微震信息来辨识和圈定二次开挖时潜在高岩爆风险区的方法,深入研究和探讨了二次开挖扰动下即时型和时滞型岩爆成因及其机理。(5)在上述研究基础上,建立了施工阶段防治即时型和时滞型岩爆的总体思路,并针对不同等级的两类岩爆提出了相应的防治措施。