E.Hoek等認(rèn)為，巖爆是高地應(yīng)力區(qū)洞室圍巖剪切破壞作用的產(chǎn)物。Zoback教授在解釋鉆孔崩落現(xiàn)象成因時，也認(rèn)為巖爆破壞屬剪切破壞。然而Mastin和Haimson認(rèn)為這一現(xiàn)象是由于孔壁應(yīng)力集中部位的局部破壞所引起的，系張性破裂的產(chǎn)物。
我國楊淑清教授總結(jié)出巖爆造成圍巖劈裂破壞和剪切的二種機(jī)制，并且認(rèn)為它們是二種應(yīng)力水平的產(chǎn)物，即劈裂破壞屬脆性斷裂，而剪切破壞是巖石應(yīng)力達(dá)到峰值強(qiáng)度狀態(tài)時的破壞;前者形成的破裂面與洞口邊界平行，而后者則與洞口邊界斜交，呈對數(shù)螺旋形狀。譚以安博士則認(rèn)為，巖爆系漸時破壞過程，其形成過程可分為劈裂成板→剪斷成塊→塊片彈射三個階段。以王蘭生教授為首的川藏公路二郎山隧道高地應(yīng)力與圍巖穩(wěn)定性課題組將巖爆作用與巖石在三向應(yīng)力條件下的壓縮變形破壞全過程加以對照，認(rèn)為巖爆力學(xué)機(jī)制可以歸納為壓致拉裂、壓致剪切拉裂、彎曲鼓折三種基本形式，也可以多種組合方式出現(xiàn)。
①地形地貌分析法及地質(zhì)分析法
認(rèn)真查看其地形地貌，對該區(qū)的地形情況有一個總體的認(rèn)識，在高山峽谷地區(qū)，谷地為應(yīng)力高度集中區(qū)，另外根據(jù)地質(zhì)報告資料初步確定輔助洞施工期間可能遇到的地應(yīng)力集中和地應(yīng)力偏大的地段。依據(jù)地質(zhì)理論，在地殼運(yùn)動的活動區(qū)有較高的地應(yīng)力，在地區(qū)上升劇烈，河谷深切，剝蝕作用很強(qiáng)的地區(qū)，自重應(yīng)力也較大。
②AE法(聲發(fā)射法)
AE法主要利用巖石臨近破壞前有聲發(fā)射現(xiàn)象這一結(jié)果，通過聲波探測器對巖石內(nèi)部的情況進(jìn)行檢測，該方法的基本參量是能率E和大事件數(shù)頻度N，它們在一定程度上反映出巖體內(nèi)部的破裂程度和應(yīng)力增長速度。這種預(yù)報方法是最直接的，也是最有效的。
③鉆屑法(巖芯餅化法)
這種方法是通過對巖石鉆孔進(jìn)行，可在進(jìn)行超前預(yù)報鉆孔的同時，對鉆出的巖屑和取出的巖芯進(jìn)行分析;對強(qiáng)度較低的巖石，根據(jù)鉆出巖屑體積大小與理論鉆孔體積大小的比值來判斷巖爆趨勢。在鉆孔過程中有時還可以獲得如爆裂聲、磨察聲和卡鉆現(xiàn)象等輔助信息來判斷巖爆發(fā)生的可能性。
1.輕微巖爆是指圍巖表層無聲響或不易察覺的微弱響聲，劈裂的巖塊自由下落或松弛后下落，規(guī)模小，表現(xiàn)為巖坑較淺，爆落巖片尺寸小、數(shù)量少，多為破裂剝落型，σθ/σc≈0.3～0.5，對施工影響小。
2.中等巖爆是指爆裂脫落、剝離現(xiàn)象較嚴(yán)重，巖屑或巖塊向臨空面彈出，伴有清脆爆裂聲，表現(xiàn)為巖爆坑連續(xù)分布，規(guī)模較大，坑徑可達(dá)數(shù)米，坑深一般小于2m，爆落巖石尺寸較大，數(shù)量多，多為彈射型及破裂剝落型，σθ/σc≈0.5～0.7，對施工有一定影響。
3.強(qiáng)烈?guī)r爆是指巖爆時伴有巨響，具有銳利邊棱的大小巖石碎片迅猛飛出，表現(xiàn)為巖爆坑連續(xù)分布，坑深一般都在2m以上，爆落巖石尺寸大，數(shù)量多，且造成圍巖大面積開裂失穩(wěn)，嚴(yán)重威脅施工人員及設(shè)備安全，σθ/σc≈0.7～0.9，對正常施工及硐室影響大 。
1.在施工前，針對已有勘測資料，初步確定施工區(qū)域地應(yīng)力的數(shù)量級以及施工過程中哪些部位及里程容易出現(xiàn)巖爆現(xiàn)象，優(yōu)化施工開挖和支護(hù)順序，為施工中巖爆的防治提供初步的理論依據(jù)。
2.在施工過程中，加強(qiáng)超前地質(zhì)探測，預(yù)報巖爆發(fā)生的可能性及地應(yīng)力的大小。
3.打設(shè)超前鉆孔轉(zhuǎn)移隧道掌子面的高地應(yīng)力或注水降低圍巖表面張力。必要時，若預(yù)測到的地應(yīng)力較高，可在超前探孔中進(jìn)行松動爆破或?qū)⑼暾麕r體用小炮震裂，或向孔內(nèi)壓水，以避免應(yīng)力集中現(xiàn)象的出現(xiàn)。
4.在施工中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測工作，通過對圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場觀察、通過對輔助洞拱頂下沉、兩維收斂以及錨桿測力計(jì)、多點(diǎn)位移計(jì)讀數(shù)的變化，可以定量化地預(yù)測滯后發(fā)生的深部沖擊型巖爆，用于指導(dǎo)開挖和支護(hù)的施工，以確保安全。
輕微的巖爆僅剝落巖片，無彈射現(xiàn)象。嚴(yán)重的可測到4.6級的震級，一般持續(xù)幾天或幾個月。發(fā)生巖爆的原因是巖體中有較高的地應(yīng)力，并且超過了巖石本身的強(qiáng)度，同時巖石具有較高的脆性度和彈性。這時一旦地下工程破壞了巖體的平衡，強(qiáng)大的能量把巖石破壞，并將破碎巖石拋出。
控制巖爆的方法
①改善圍巖應(yīng)力
采用光面爆破技術(shù)，盡量減少對圍巖的擾動，改善圍巖應(yīng)力狀態(tài)。 應(yīng)力放孔，施工時可在掌子面上打設(shè)5～6個超前鉆孔，深15～20m左右，既可以起到超前鉆探地質(zhì)的作用，又可以起到釋放掌子面應(yīng)力的作用。
②改善圍巖性質(zhì)
在施工過程中，可采取對工作面附近隧道巖壁噴水或鉆孔注水來促進(jìn)圍巖軟化，從而消除或減緩巖爆程度。
③ 對圍巖進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)和超前支護(hù)加固
