深埋隧洞掌子面岩爆的真三轴试验模拟

深埋隧洞施工过程中开挖掌子面上发生的岩爆灾害严重威胁施工人员与设备安全。为了探究掌子面岩爆的发生机制与特征，利用高压伺服真三轴试验机，采用预制非贯通圆孔花岗岩立方体岩样(150 mm×150 mm×150 mm),成功模拟了深埋隧洞掌子面岩爆过程。结果表明：掌子面岩爆主要经历颗粒弹射、劈裂成板和板折弹射3个阶段；在相同加卸载条件下，与常见的出现在围岩四周洞壁的岩爆现象相比，掌子面岩爆的孕育过程以张拉破裂模式为主，动力失稳前夕出现明显板裂屈曲现象，岩块弹射烈度相对较弱，但动力失稳过程在时间上更为集中，岩体破损体积较大；与单向开挖情况相比，双向开挖情况下且掌子面岩柱厚度较小时，掌子面岩爆更易发生，岩爆烈度更高，需采取有效安全调控措施。