王炀等—RMRE 扰动诱发时滞型岩爆机制及幅值效应研究

　　时滞型岩爆是深埋隧道工程中常见且极具威胁的地质灾害之一，尤其在高地应力环境下，时滞型岩爆的发生不仅对隧道结构构成重大安全威胁，也影响着隧道施工与长期运营的稳定性。时滞型岩爆通常发生在隧道开挖后的数小时或数周内，具有突发性、破坏性强的特点。为了深入研究扰动幅值对时滞型岩爆的影响及其诱发机制，中国地质科学院地质力学研究所王炀开展了时滞型岩爆的实验研究，采用真三轴实验模拟了不同扰动幅值下岩爆的发生过程，并结合声发射（AE）监测，探讨了扰动幅值对岩爆强度、破坏模式以及时滞型岩爆发生时间的预测方法。研究结论主要有（1）随着扰动幅值的增大，岩爆的破坏应力逐渐增大，岩爆发生的时间逐步缩短，且破坏范围显著扩大。（2）高幅值的扰动导致岩爆表现为更加剧烈的破坏，碎屑形态更为复杂。（3）AE信号分析表明，较高幅值的扰动会产生更多的低频高幅值信号，AE熵的线性增长阶段可作为岩爆发生的前兆，具有潜在的早期预警功能。

　　时滞型岩爆防控是确保隧道安全建设和长期运营的关键问题，尤其在西部地区的重大工程项目中，岩爆问题将愈加突出。本文提出了一种基于损伤演化的时滞型岩爆预测方法。该方法通过分析不同扰动幅值下的损伤演化过程，结合声发射信号与破坏特征，可以有效预测岩爆的发生时间，为时滞型岩爆的实时监测与预警提供了理论依据，具有重要的工程应用价值。

　　该研究成果已发表于国际岩石力学领域TOP期刊《Rock Mechanics and Rock Engineering》(Wang, Y., Liu, D., Karakus,et al.. (2026). The Influence of Cyclic Loading Amplitude on Delayed Rockburst: Insights from True Triaxial Disturbance Experiments. Rock Mechanics and Rock Engineering, 1-26.链接：https://doi.org/10.1007/s00603-025-04888-9)上。本研究得到地调项目（DD20221816）、院所长基金（DZLXJK202210）以及国家自然科学基金项目（(52074299）联合资助。

　　

　　图1隧道围岩不同破坏现象

　　

　　

　　图2扰动作用下时滞型岩爆演化及声发射特征

　　

　　图3基于损伤变量的时滞型岩爆预测流程