CN115165629A - 一种岩石岩爆类型倾向性的评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种岩石岩爆类型倾向性的评估方法，包括：S1、针对预先制备的岩石试样，通过真三轴循环加卸载试验获取岩石试样的剩余弹性能Ur；通过真三轴岩爆试验获取岩石试样的岩爆弹射临界能量Uc；S2、基于剩余弹性能Ur和岩爆弹射临界能量Uc，计算岩爆潜在发生类型评估能量比ω＝Ur/Uc；S3、根据ω的值判断岩石岩爆发生类型的倾向性。该评估方法能够对岩石岩爆潜在发生类型进行预判，从而对地下工程可能发生的岩爆类型进行评估，为地下工程的施工工作提供更为全面的参考，便于针对不同类型岩爆灾害的防控精准施策，提高地下工程的安全性。

Description

一种岩石岩爆类型倾向性的评估方法
技术领域
本发明涉及岩爆预测技术领域，尤其涉及一种岩石岩爆类型倾向性的评估方法。
背景技术
岩爆是高地应力区工程开挖或其他外界扰动下，地下工程岩体聚积弹性变形势能突然释放，导致围岩爆裂弹射的动力灾害，给深部地下工程设计、施工与生产带来巨大的工程挑战。由于发生过程的不确定性及后果的严重性，岩爆倾向性研究成为评估地下工程中岩体性能的重要课题。
而岩爆的孕育及发生过程受地应力、地质条件、开挖方式等多因素影响，除岩爆烈度等级有差别需要定量区分外，其特征和类型则呈现多样性。具体地，按发生时间划分，岩爆可分为即时型岩爆和时滞型岩爆，即时型岩爆是指开挖卸荷效应过程中发生的岩爆；时滞型岩爆是指开挖卸荷后应力调整平衡后，外界扰动继续作用下而发生的岩爆。不同类型的岩爆因其孕育过程不同，对工程的影响程度和形式也不尽相同，岩爆防治所需的措施和方法也有所区别。但是，现有的岩爆倾向性研究，多是依据经验判据，对岩爆发生的烈度等级进行评估，忽略了不同类型的岩爆对地下工程的影响，施工人员无法针对岩爆潜在的发生类型采取预防措施，使得开挖过程中甚至完成开挖的地下工程存在安全隐患。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种岩石岩爆类型倾向性的评估方法，其解决了现有的岩爆倾向性研究中，对岩爆倾向性评估不全面，使地下工程存在安全隐患的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明实施例提供一种岩石岩爆类型倾向性的评估方法，包括：
S1、针对预先制备的岩石试样，通过真三轴循环加卸载试验获取岩石试样的剩余弹性能Ur；通过真三轴岩爆试验获取岩石试样的岩爆弹射临界能量Uc；
S2、基于剩余弹性能Ur和岩爆弹射临界能量Uc，计算岩爆潜在发生类型评估能量比ω＝Ur/Uc；
S3、根据ω的值判断岩石岩爆发生类型的倾向性。
本发明实施例提出的评估方法，从能量的角度出发，基于岩石的剩余弹性能Ur和岩爆弹射临界能量Uc，计算岩爆潜在发生类型评估能量比ω，根据岩爆潜在发生类型评估能量比ω的值判断岩石岩爆发生类型的倾向性，从而对地下工程可能发生的岩爆类型进行评估，为地下工程的施工工作提供更为全面的参考，以便针对不同类型岩爆灾害的防控精准施策，提高地下工程的安全性。
可选地，所述S3包括：
基于ω的值，判断岩石岩爆发生类型的倾向性：
当ω≥1时，判定有发生即时型岩爆倾向；
当ω<1时，判定有发生时滞型岩爆倾向或无岩爆倾向。
可选地，在S1中，所述通过真三轴循环加卸载试验获取岩石试样的剩余弹性能Ur包括：
对岩石试样实施与岩石试样的取样区域的地应力水平相对应的真三轴循环加卸载试验，得到岩石试样的全应力-应变曲线；基于全应力-应变曲线中岩石试样在残余强度条件下的卸载曲线，计算岩石试样的剩余弹性能Ur；
其中，所述计算岩石试样的剩余弹性能Ur包括：
采用面积积分法，计算所述卸载曲线关于应力的面积积分值，将所述面积积分值作为岩石试样的剩余弹性能Ur。
可选地，所述真三轴循环加卸载试验包括：
按照预设的应力路径，对岩石试样进行应力的循环加卸载操作，记录岩石试样在应力的循环加卸载操作下的应变数据，形成全应力-应变曲线；
所述预设的应力路径包括：
在最小主应力方向施加恒定的最小主应力，在中间主应力方向施加恒定的中间主应力，在最大主应力方向进行最大主应力的循环加卸载操作。
可选地，所述在最大主应力方向进行最大主应力的循环加卸载操作包括：
以最大主应力方向应变控制方式进行最大主应力的循环加卸载操作，直至岩石试样达到残余强度；
或者，
首先以应力控制方式进行最大主应力的循环加卸载操作，当最大主应力加载至预设值后，以最小主应力方向应变控制方式进行最大主应力的循环加卸载操作，直至岩石试样达到残余强度；
所述预设值为岩石试样达到峰值强度时对应的最大主应力值的60％～80％。
可选地，最大主应力的加卸载循环次数为10～15次。
可选地，在S1中，所述通过真三轴岩爆试验获取岩石试样的岩爆弹射临界能量Uc包括：
对岩石试样实施真三轴岩爆试验，获取岩石试样发生岩爆时关于弹射碎屑的岩爆数据，基于岩爆数据计算岩石试样的总弹射动能Uv，将总弹射动能Uv作为岩爆弹射临界能量Uc；
其中，岩石试样的总弹射动能Uv为岩石试样发生岩爆时所有弹射碎屑的动能之和。
可选地，所述岩爆数据包括：
岩石试样发生岩爆时每块弹射碎屑的重量mi、弹射距离si和弹射飞行时长ti，其中i为正整数，表示弹射碎屑的编号；
所述基于所述岩爆数据计算岩石试样的总弹射动能Uv包括：
基于岩爆数据，根据公式
Figure BDA0003718247240000041
计算得到岩石试样的总弹射动能Uv，其中，vi＝si/ti。
可选地，所述真三轴岩爆试验包括：
对岩石试样以五面加载单面临空的方式施加应力，直至岩石试样发生岩爆，基于预先设置的标尺测量得到每块弹射碎屑的弹射距离si，基于预先设置的高速摄像机获取每块弹射碎屑的弹射飞行时长ti，使用天平称量得到每块弹射碎屑的重量mi；
其中，岩石试样的最小主应力方向对应的任意一面为临空面。
可选地，所述岩石试样为从待评估的地下工程现场取样制备的，岩石试样的规格为第一试样或第二试样中的任意一种；
所述第一试样为长50毫米、宽50毫米、高100毫米的长方体岩石试样；所述第二试样为长25毫米、宽25毫米、高50毫米的长方体岩石试样。
(三)有益效果
本发明实施例的方法，基于试验获取的岩石试样的剩余弹性能和岩爆弹射临界能量，计算岩爆潜在发生类型评估能量比，根据岩爆潜在发生类型评估能量比的数值判断岩石岩爆类型的倾向性，从而对地下工程可能发生的岩爆类型进行评估，为地下工程的施工工作提供更为全面的参考，便于针对不同类型岩爆灾害的防控精准施策，提高地下工程的安全性。
附图说明
图1为实施例提供的一种岩石岩爆类型倾向性的评估方法的流程示意图；
图2为实施例中在真三轴循环加卸载试验中对岩石试样施加的应力路径；
图3为实施例中岩石试样在图2所示的应力路径下的全应力-应变曲线。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
本发明评估岩爆类型倾向性的原理为：岩体在原始地应力作用下受到三向不等应力状态，工程开挖会使岩体应力状态发生变化，并为其提供额外的能量输入，额外输入的能量转化为弹性能储存在岩体内部。开挖过程诱导应力重分布，持续不断地为岩体提供额外的能量输入，当累积弹性能大于岩体的储能极限时，岩体发生破裂，内部存储的弹性能一部分转化为破裂所用的耗散能消耗，另一部分转化为剩余弹性能。当岩体内部的剩余弹性能大于其可发生碎屑弹射的临界能量时，岩体在破裂后的剩余弹性能便可为岩石的碎屑弹射提供动能，随时发生失稳破坏，产生即时型的弹射破坏现象，即可判定为发生即时型岩爆；当岩体破裂后内部的剩余弹性能不足以为岩石的碎屑弹射提供足够的动能，岩体仍保持相对稳定的状态，破裂后保持相对稳定状态的岩体持续吸收外界的能量输入，经过一段时间后，当剩余弹性能与输入能量的累积能量大于岩石可发生碎屑弹射的临界能量时，岩体在相对破裂的一段时间以后发生失稳弹射，即判定为发生时滞型岩爆；或者当外界弹性能输入结束前，累积的能量仍未达到岩体可发生碎屑弹射的临界能量时，岩体便不会发生碎屑弹射，即可判定为无岩爆。
一般地，即时型岩爆多在开挖后的几个小时或是1～3天内发生，发生位置多在距工作面在3倍洞径范围内；时滞型岩爆多在开挖后数天、1个月或数月后发生，发生位置距离工作面可以达到几百米。在实际工程中，针对不同潜在岩爆类型的特点，需要采取相应不同的防控措施，因而对岩爆类型倾向性的评估是十分必要的。
本发明实施例提出的岩石岩爆类型倾向性的评估方法，从能量角度出发，通过试验获取开挖现场岩石试样的剩余弹性能和岩爆弹射临界能量，计算岩爆潜在发生类型评估能量比，根据岩爆潜在发生类型评估能量比的数值对岩石岩爆潜在发生类型进行预判，从而为地下工程施工工作提供更为全面的参考，便于施工人员针对不同类型的潜在岩爆灾害精准施策，提高地下工程的安全性。
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供一种岩石岩爆类型倾向性的评估方法，包括：
S1、针对预先制备的岩石试样，通过真三轴循环加卸载试验获取岩石试样的剩余弹性能Ur；通过真三轴岩爆试验获取岩石试样的岩爆弹射临界能量Uc；
S2、基于剩余弹性能Ur和岩爆弹射临界能量Uc，计算岩爆潜在发生类型评估能量比ω＝Ur/Uc；
S3、根据ω的值判断岩石岩爆发生类型的倾向性。
需要说明的是，所述岩爆弹射临界能量Uc指的是岩石即将发生岩石碎屑弹射的瞬间所储存的最大内能；所述剩余弹性能Ur指的是岩石在压缩荷载作用下发生变形破裂后重新达到残余强度时，岩石储存的弹性能。
基于上述评估岩爆类型倾向性的原理，本发明实施例提供的方法本质上是通过比较剩余弹性能Ur和岩爆弹射临界能量Uc的大小来判定岩石的岩爆类型倾向性：当剩余弹性能Ur大于等于岩爆弹射临界能量Uc，岩石有发生即时型岩爆的倾向；当剩余弹性能Ur小于岩爆弹射临界能量Uc，岩石有发生时滞型岩爆倾向或无岩爆倾向。
在实际应用中，所述S3可根据实际需求进行合理设置，作为本实施例的一个较佳的实施方案，所述S3包括：
基于ω的值，判断岩石岩爆发生类型的倾向性：
当ω≥1时，判定有发生即时型岩爆倾向；
当ω<1时，判定有发生时滞型岩爆倾向或无岩爆倾向。
需要说明地，岩石试样的取样时间可在勘察设计阶段或地下工程开挖阶段，岩石试样的取样区域可根据实际需求进行设置，在本实施例中，所述岩石试样为从待评估的地下工程现场取样制备的，岩石试样的规格为第一试样或第二试样中的任意一种；所述第一试样为长50毫米、宽50毫米、高100毫米的长方体岩石试样；所述第二试样为长25毫米、宽25毫米、高50毫米的长方体岩石试样。此外，为了进一步提高试验数据的精确度，岩石试样断面的平行度误差、尺寸误差和断面垂直度可按照ISRM岩石真三轴试验规程进行处理，ISRM岩石真三轴试验规程公开网址为https://isrm.net/isrm/page/show/177。
此外，需要说明地，通过试验获取岩石试样的剩余弹性能Ur及通过试验获取岩石试样的岩爆弹射临界能量Uc的过程通常伴随着对岩石试样的破坏，因此，一个岩石试样只能进行一项试验。
具体地，在实际应用中，可将岩石试样分为A组和B组，每组均包括多块岩石试样，对A组的每块岩石试样分别进行真三轴循环加卸载试验，获取每块岩石试样的剩余弹性能，对所有岩石试样的剩余弹性能取加权平均值作为岩石试样的剩余弹性能Ur；同理，对B组的每块岩石试样分别进行真三轴岩爆试验，获取每块岩石试样的岩爆弹射临界能量，对所有岩石试样的岩爆弹射临界能量取加权平均值作为岩石试样的岩爆弹射临界能量Uc。
实施例二
为了更好地理解实施例一，本实施例结合具体的子步骤进行进行详细说明。
本发明实施例提供一种岩石岩爆类型倾向性的评估方法，包括：
S1、针对预先制备的岩石试样，通过真三轴循环加卸载试验获取岩石试样的剩余弹性能Ur；通过真三轴岩爆试验获取岩石试样的岩爆弹射临界能量Uc。
具体地，所述S1包括下述子步骤：
S101、对岩石试样实施与岩石试样的取样区域的地应力水平相对应的真三轴循环加卸载试验，得到岩石试样的全应力-应变曲线；
所述真三轴循环加卸载试验包括：
按照预设的应力路径，对岩石试样进行应力的循环加卸载操作，记录岩石试样在应力的循环加卸载操作下的应变数据，形成全应力-应变曲线。
所述预设的应力路径包括：
在最小主应力方向施加恒定的最小主应力，在中间主应力方向施加恒定的中间主应力，在最大主应力方向进行最大主应力的循环加卸载操作，所述最大主应力的加卸载操作的循环次数为10～15次，具体地，所述最大主应力的加卸载操作的循环次数可为10次、11次、12次、13次、14次或15次。
一般地，为了使试验数据更贴合开挖现场的实际情况，所述最小主应力、中间主应力和最大主应力的数值可根据开挖现场的地应力水平进行设置，例如，根据开挖现场实测地应力水平或开挖现场对应的地质勘察资料确定垂向地应力和水平地应力，将垂向地应力和水平地应力中的最小值作为最小主应力，将另一个值作为中间主应力。
具体地，所述垂向地应力σz＝γH，式中，H为埋深，γ为岩石试样取样区域对应的容重，容重可通过开挖现场实测或查阅地质勘察资料获得，所述水平地应力可根据开挖现场测得的侧压力系数确定。
在一种较佳的实施方式中，所述在最大主应力方向进行最大主应力的循环加卸载操作包括：
以最大主应力方向应变控制方式进行最大主应力的循环加卸载操作，最大主应力方向应变控制的加卸载速率为0.01mm/min，直至岩石试样达到残余强度。所述加卸载速率是根据岩石的岩性确定的。
在另一种较佳的实施方式中，所述在最大主应力方向进行最大主应力的循环加卸载操作包括：
首先以应力控制方式进行最大主应力的循环加卸载操作，应力控制的加卸载速率为0.5MPa/s，当最大主应力加载至预设值后，以最小主应力方向应变控制方式进行最大主应力的循环加卸载操作，也就是以岩石试样最小主应变方向上的的应变速率来控制最大主应力在最大主应力方向上的加卸载速率，最小主应力方向应变控制的加卸载速率为0.008mm/min，直至岩石试样达到残余强度。
所述预设值为岩石试样达到峰值强度时对应的最大主应力值的60％～80％，所述加卸载速率是根据岩石的岩性确定的。
需要说明的是，所述峰值强度指的是岩石在压缩荷载作用下，试样破坏时所承受的最大轴向应力；所述残余强度指的是岩石试样应力应变曲线上过峰值后大致稳定的最终强度，又称剩余强度或最终强度。所述峰值强度可根据对岩石试样预先的试验获得，也可通过查找地质勘察数据获得。
此外，为了保证最大主应力的加卸载操作的循环次数在10～15次之间，可根据峰值强度和第一次加卸载的荷载值之间的差值设置最大主应力的加卸载荷载梯度，例如，对于一块岩石试样，根据前述的方法，确定岩石试样的峰值强度为370MPa，为了保证最大主应力的加卸载操作的循环次数为15次，可在循环加卸载的荷载到达峰值强度前设置9次循环加卸载操作，第一次加卸载的荷载为130MPa，则第2～9次循环的荷载梯度为30MPa，使得第9次加卸载的荷载达到峰值强度370MPa；此后的6次加卸载操作，以最小主应力方向应变控制方式进行最大主应力的循环加卸载操作，最小主应力方向应变控制的加卸载梯度可根据地质勘察岩石岩性相关数据进行设置，本实施例设为0.5mm。
上述对岩石试样施加的最小主应力σ3、中间主应力σ2和最大主应力σ1的应力路径如图2所示。
岩石试样在图2所示的应力路径下的全应力-应变曲线如图3所示。
S102、基于S101中得到的全应力-应变曲线中岩石试样在残余强度条件下的卸载曲线，计算岩石试样的剩余弹性能Ur。
其中，所述计算岩石试样的剩余弹性能Ur包括，采用面积积分法，计算所述卸载曲线下应力对应变的面积积分值，也即，卸载曲线、ε轴以及卸载曲线端点到ε轴的垂线围成的封闭区域的面积。将所述面积积分值作为岩石试样的剩余弹性能Ur。
具体地，根据图3所示的全应力-应变曲线，采用面积积分法，按照下述公式，计算得到岩石试样在残余强度处，卸载曲线下应力对应变的面积积分值U：
Figure BDA0003718247240000101
其中，σ1、σ2、σ3分别为最大主应力、中间主应力和最小主应力，ε1、ε2、ε3分别对应岩石试样在最大主应力方向、中间主应力方向和最小主应力方向上的应变。
S103、对岩石试样实施真三轴岩爆试验，得到岩石试样发生岩爆时每块弹射碎屑的重量mi、弹射距离si和弹射飞行时长ti，其中i为正整数，表示弹射碎屑的编号。
具体地，所述真三轴岩爆试验包括：
对岩石试样以五面加载单面临空的方式施加应力，直至岩石试样发生岩爆，基于预先设置的标尺测量得到每块弹射碎屑的弹射距离si，基于预先设置的高速摄像机获取每块弹射碎屑的弹射飞行时长ti，使用高精度天平称量得到每块弹射碎屑的重量mi；
其中，岩石试样与最小主应力方向对应的任意一面为临空面。
S104、基于每片弹射碎屑的重量mi、弹射距离si和弹射飞行时长ti，计算岩石试样的总弹射动能Uv，将总弹射动能Uv作为岩爆弹射临界能量Uc；
其中，Uv的计算公式为
Figure BDA0003718247240000111
式中，vi＝si/ti。
此处，岩石岩爆弹射临界能量Uc指的是岩石在外界能量持续输入时，岩石发生岩爆前所能储存的最大内能，在本步骤中，基于岩石弹射过程实际上是内能转化为岩爆碎屑的弹射动能过程的认知，将总弹射动能Uv近似等效为岩石岩爆弹射临界能量Uc，从而求得岩石岩爆弹射临界能量Uc的值。
此外，受空气阻力和摩擦力的影响，每块弹射碎屑的动能在弹射飞行的过程中是逐渐损耗的，因此，测量每块弹射碎屑在岩石试样发生岩爆的瞬间的动能会使总弹射动能Uv的值更精确，但本步骤中出于简化运算的考虑，计算的是每块弹射碎屑在整体飞行过程中的平均速度。
S2、基于S1中获得的剩余弹性能Ur和岩爆弹射临界能量Uc，计算岩爆潜在发生类型评估能量比ω＝Ur/Uc。
S3、根据ω的值判断岩石岩爆发生类型的倾向性：
基于ω的值，比较ω与1的大小，判断岩石岩爆发生类型的倾向性：
当ω≥1时，判定有发生即时型岩爆倾向；
当ω<1时，判定有发生时滞型岩爆倾向或无岩爆倾向。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。

Claims (10)

1.一种岩石岩爆类型倾向性的评估方法，其特征在于，包括：
S1、针对预先制备的岩石试样，通过真三轴循环加卸载试验获取岩石试样的剩余弹性能Ur；通过真三轴岩爆试验获取岩石试样的岩爆弹射临界能量Uc；
S2、基于剩余弹性能Ur和岩爆弹射临界能量Uc，计算岩爆潜在发生类型评估能量比ω＝Ur/Uc；
S3、根据ω的值判断岩石岩爆发生类型的倾向性。
2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述S3包括：
基于ω的值，判断岩石岩爆发生类型的倾向性：
当ω≥1时，判定有发生即时型岩爆倾向；
当ω<1时，判定有发生时滞型岩爆倾向或无岩爆倾向。
3.根据权利要求1～2任一项所述的评估方法，其特征在于，在S1中，所述通过真三轴循环加卸载试验获取岩石试样的剩余弹性能Ur包括：
对岩石试样实施与岩石试样的取样区域的地应力水平相对应的真三轴循环加卸载试验，得到岩石试样的全应力-应变曲线；基于全应力-应变曲线中岩石试样在残余强度条件下的卸载曲线，计算岩石试样的剩余弹性能Ur；
其中，所述计算岩石试样的剩余弹性能Ur包括：
采用面积积分法，计算所述卸载曲线关于应力的面积积分值，将所述面积积分值作为岩石试样的剩余弹性能Ur。
4.根据权利要求3所述的评估方法，其特征在于，所述真三轴循环加卸载试验包括：
按照预设的应力路径，对岩石试样进行应力的循环加卸载操作，记录岩石试样在应力的循环加卸载操作下的应变数据，形成全应力-应变曲线；
所述预设的应力路径包括：
在最小主应力方向施加恒定的最小主应力，在中间主应力方向施加恒定的中间主应力，在最大主应力方向进行最大主应力的循环加卸载操作。
5.根据权利要求4所述的评估方法，其特征在于，所述在最大主应力方向进行最大主应力的循环加卸载操作包括：
以最大主应力方向应变控制方式进行最大主应力的循环加卸载操作，直至岩石试样达到残余强度；
或者，
首先以应力控制方式进行最大主应力的循环加卸载操作，当最大主应力加载至预设值后，以最小主应力方向应变控制方式进行最大主应力的循环加卸载操作，直至岩石试样达到残余强度；
所述预设值为岩石试样达到峰值强度时对应的最大主应力值的60％～80％。
6.根据权利要求4所述的评估方法，其特征在于，最大主应力的加卸载循环次数为10～15次。
7.根据权利要求1～2任一项所述的评估方法，其特征在于，在S1中，所述通过真三轴岩爆试验获取岩石试样的岩爆弹射临界能量Uc包括：
对岩石试样实施真三轴岩爆试验，获取岩石试样发生岩爆时关于弹射碎屑的岩爆数据，基于岩爆数据计算岩石试样的总弹射动能Uv，将总弹射动能Uv作为岩爆弹射临界能量Uc；
其中，岩石试样的总弹射动能Uv为岩石试样发生岩爆时所有弹射碎屑的动能之和。
8.根据权利要求7所述的评估方法，其特征在于，
所述岩爆数据包括：
岩石试样发生岩爆时每块弹射碎屑的重量mi、弹射距离si和弹射飞行时长ti，其中i为正整数，表示弹射碎屑的编号；
所述基于所述岩爆数据计算岩石试样的总弹射动能Uv包括：
基于岩爆数据，根据公式
Figure FDA0003718247230000021
计算得到岩石试样的总弹射动能Uv，其中，vi＝si/ti。
9.根据权利要求8所述的评估方法，其特征在于，所述真三轴岩爆试验包括：
对岩石试样以五面加载单面临空的方式施加应力，直至岩石试样发生岩爆，基于预先设置的标尺测量得到每块弹射碎屑的弹射距离si，基于预先设置的高速摄像机获取每块弹射碎屑的弹射飞行时长ti，使用天平称量得到每块弹射碎屑的重量mi；
其中，岩石试样的最小主应力方向对应的任意一面为临空面。
10.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，
所述岩石试样为从待评估的地下工程现场取样制备的，岩石试样的规格为第一试样或第二试样中的任意一种；
所述第一试样为长50毫米、宽50毫米、高100毫米的长方体岩石试样；所述第二试样为长25毫米、宽25毫米、高50毫米的长方体岩石试样。
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