3）岩爆发生的地点，多在新开挖工作面及其附近，个别的也有距新开挖工作面较远处。岩爆发生的频率随暴露后的时间延长而降低。一般岩爆发生在16天之内，但是也有滞后一个月甚至数月还有发生岩爆。
（2）岩爆产生的主要条件
国内外的专家研究结果表明，地层的岩性条件和地应力的大小是产生岩爆与否的两个决定性因素。从能量的观点来看，岩爆的形成过程是岩体中的能量从储存到释放直至最终使岩体破坏而脱离母岩的过程。因此，岩爆是否发生及其表现形式就主要取决于岩体中是否储存了足够的能量，是否具有释放能量的条件及能量释放的方式等。
（3）岩爆的防治措施
岩爆产生的前提条件取决于围岩的应力状态与围岩的岩性条件。在施工中控制和改变这两个因素就可能防止或延缓岩爆的发生。因此，防治岩爆发生的措施主要有二：一是强化围岩，二是弱化围岩。
强化围岩的措施很多，如喷射混凝土或喷钢纤维混凝土、锚杆加固、锚喷支护、锚喷网联合、钢支撑网喷联合，紧跟混凝土衬砌等。这些措施的出发点是给围岩一定的径向约束，使围岩的应力状态较快地从平面转向三维应力状态，以达到延缓或抑制岩爆发生的目的。
弱化围岩的主要措施是注水、超前预裂爆破、排孔法、切缝法等。注水的目的是改变岩石的物理力学性质，降低岩石的脆性和储存能量的能力。后三者的目的是解除能量，使能量向有利的方向转化和释放。据文献介绍，切缝法和排孔法能将能量向深层转移。围岩内的应力，特别是在切缝或排孔附近周边的切向应力显著降低。同时，围岩内所积蓄的弹性应变能也得以大幅度地释放，因而，可有效地防治岩爆。
（4）岩爆地段隧道施工的注意事项
1）如设有平行导坑，则平导应掘进超前正洞一定距离，以了解地质，分析可能发生岩爆的地段，为正洞施工达到相应地段时加强防治，采取必要措施。
2）爆破应选用预先释放部分能量的方法，如超前预裂爆破法、切缝法和排孔法等，先期将岩层的原始应力释放一些，以减少岩爆的发生。爆破应严格控制用药量，以尽可能减少
爆破对围岩的影响。
3）根据岩爆发生的频率和规模情况，必要时应考虑缩短爆破循环进尺。初期支护和衬砌要紧跟开挖面，以尽可能减少岩层的暴露面和暴露时间，防止岩爆的发生。
4）岩爆引起坍方时，应迅速将人员和机械撤到安全地段；采用摩擦型锚杆进行支护，增大初锚固力；采用钢钎维喷射混凝土，抑制开挖面围岩的剥落；采取挂钢筋网或用钢支撑加固；充分作好岩爆现象观察记录；采用声波探测预报岩爆工作。
10.4.9 高地温
隧道通过高温、高热地段，会给施工带来困难。一般在火山地带的地区修建隧道或地下工程会遇到比较高温高热的情况，如日本某地的发电厂工程的隧道，其围岩温度高达 175℃。更甚者，在高温隧道中发生过施工人员由于地层喷出热水或硫化氢等有害气体，而烫伤或中毒。
（1）高地温的热源
地热的形成按热源分类，可分为三大类：即地球的地幔对流；火山岩浆集中处的热能及放射性元素的裂变热成为热源。其中，对隧道工程造成施工影响的，主要是火山的热源和放射性元素的裂变热源。
1）火山热的热源：由于火山供给的热是地下的岩浆集中处的热能而产生热水，这种热水（泉水）成为热源又将热供给周围的岩层。当隧道或地下工程穿过这种岩层，就有发生高温、高热的现象。
2）放射性元素的裂变热的热源：根据日本文献介绍，由于地壳内岩石中含有放射性物质，其裂变热产生地温，地下增温率以所处的深度不同而异，其平均值为3℃／100m。东京大学院内测定的实例表明，该处地下增温率为2．2℃／100m。假定地表温度为15℃，地下增温率以3℃／100m计，覆盖层厚1000m深处的地温则成为45℃。日本某地质调查所对30处深层热水地区调查的结果，在平原地区认为不受火山热源的影响，其地下2000m深处的地下温度为67℃～136℃。这说明如果覆盖层很厚即使没有火山热源供给也有发生高温、高
热问题的可能性。
（2）高地温地段隧道施工的措施
1）为保证隧道施工人员进行正常的安全生产，我国有关部门对隧道施工作业环境的卫生标准都有规定。如铁道部规定，隧道内气温不得超过28℃；交通部规定，隧道内气温不宜高于30℃。国外的资料介绍，日本规定隧道内温度低于37℃。
2）为达到规定的标准，在施工中一般采取通风和洒水及通风与酒水相结合的措施。地温较高时，可采用大型通风设备予以降温。地温很高时，在正洞开挖工作面前方的一段距离，利用平导超前钻探，如有热水涌出，可在平导内增建降水、排水设施和排水钻孔，以降低正洞的水位。如正洞施工中仍有热水涌出时，可采用水玻璃水泥等药液注浆，以发挥截水及稳定围岩的作用。
3）高温地段的衬砌混凝土：在高温（如70℃高温）的岩体及喷混凝土上浇筑二次衬砌混凝土时，即使厚度再薄，水化热也不易逸出。由于混凝土里面和表面的温差，在早龄期有可能存在裂缝。因此，对二次混凝土衬砌防止裂缝，应采取下述措施：
A．为了防止高温时的强度降低，应选定合适的水灰比，并考虑到对温泉水的耐久性，宜采用高炉矿渣水泥（分离粉碎型水泥）。混凝土配合比和掺合剂应作试验优选。
B．在防水板和混凝土衬砌之间设置隔热材料，可隔断从岩体传播来的热量，使混凝土内的温度应力降低。
C．把一般衬砌混凝土的浇筑长度适当缩短。
D．用防水板和无纺布组合成缓冲材料，由于与喷混凝土隔离，因此，混凝土衬砌的收缩可不受到约束。
E．适当设置裂缝诱发缝，一般在两拱角延长方向设置。
10.4.10 瓦斯地层
瓦斯是地下坑道内有害气体的总称，其成分以沼气（甲烷CH4）为主，一般习惯即称
沼气为瓦斯。
当隧道穿过煤层、油页岩或含沥青等岩层，或从其附近通过而围岩破碎、节理发育时，可能会遇到瓦斯。如果洞内空气中瓦斯浓度已达到爆炸限度与火源接触，就会引起爆炸，对隧道施工会带来很大的危害和损失。所以，在有瓦斯的地层中修建隧道，必须采取相应措施，才能安全顺利施工。
（1）瓦斯的性质
1）瓦斯（沼气）为无色、无臭、无味的气体，与碳化氢或硫化氢混合在一起，发生类似苹果的香味，由于空气中瓦斯浓度增加，氧气相应减少，很容易使人窒息或发生死亡事故。
2）瓦斯比重为0.554，仅占空气一半，所以在隧道内，瓦斯容易存在坑道顶部，其扩
散速度比空气大 1．6倍，很容易透过裂隙发达、结构松散的岩层。
3）瓦斯不能自燃，但极易燃烧，其燃烧的火焰颜色，随瓦斯浓度的增大而变淡，空气中含有少量瓦斯时火焰呈兰色，浓度达5％左右时，火焰呈淡青色。
（2）瓦斯的燃烧和爆炸性
当坑道中的瓦斯，浓度小于 5％遇到火源时，瓦斯只是在火源附近燃烧而不会爆炸；瓦斯 浓度在5%～6% 到14％～16%时，遇到火源具有爆炸性；瓦斯浓度大于 14％～ 16％时，一般不爆炸，但遇火能平静地燃烧，瓦斯浓度爆炸界限见表10 .4.1。
瓦斯爆炸浓度界限 表10.4.1 瓦斯浓度（%） 5~6 14~16 9.5 8.0
低于5.0、大于14~16
爆炸界限 瓦斯爆炸下界限 瓦斯爆炸上界限 爆炸最强烈 最易点燃
不爆炸，与火焰接触部分燃烧
瓦斯燃烧时，遇到障碍而受压缩，即能转燃烧为爆炸。爆炸时能发生高温，封闭状态的爆炸（即容积为常数），温度可达2150℃～2650℃，能向四周自由扩张时的爆炸（即压力为常数）；温度可达1850°C。坑道中发生瓦斯爆炸后，坑道中完全无氧，而充满氮气，二氧化碳及一氧化碳气。这些有害气体很快传布到邻近的坑道和工作面，凡是来不及躲避的人，都会遭到中毒窒息，甚至死亡。
瓦斯爆炸时，爆炸波运动造成暴风在前，火焰在后，暴风遇到积存瓦斯，使它先受到压力，然后火焰点燃发生爆炸。第二次瓦斯受到的压力比原来的压力大，因此爆炸后的破坏力也更巨剧烈。
(3)瓦斯放出的类型
从岩层中放出瓦斯，可分为三种类型：
1）瓦斯的渗出：它是缓慢地、均匀地、不停地从煤层或岩层的暴露面的空隙中渗出，延续时间很久，有时带有一种嘶音。
2）瓦斯的喷出：比上述渗出强烈，从煤层或岩层裂缝或孔洞中放出，喷出的时间有长有短，通常有较大的响声和压力。
3）瓦斯的突出：在短时间内，从煤层或岩层中，突然猛烈地喷出大量瓦斯，喷出的时间，可能从几分钟到几小时，喷出时常有巨大轰响，并夹有煤块或岩石。
以上三种瓦斯放出形式，以第一种放出的瓦斯量为大。 (4)防止瓦斯事故的措施
1）隧道穿过瓦斯溢出地段，应预先确定瓦斯探测方法，并制订瓦斯稀释措施、防爆措施和紧急救援措施等。
2）隧道通过瓦斯地区的施工方法，宜采用全断面开挖，因其工序简单、面积大、通风好，随掘进随衬砌，能够很快缩短煤层的瓦斯放出时间和缩小围岩暴露面，有利于排除瓦斯。
上下导坑法开挖，因工序多，岩层暴露的总面积多，成洞时间长，洞内各工序交错分散，易使瓦斯分处积滞浓度不匀。采用这种施工方法，要求工序间距离尽量缩短，尽快衬砌封闭