岩爆是深部隧洞开挖过程中发生的一种典型的动力地质灾害现象,常伴随着岩石碎片的快速弹射和能量的释放。随着隧洞工程不断向深部发展,岩爆灾害问题日益突出。当前,由于岩爆机制高度复杂,岩爆灾害的合理预测和防控仍是世界性难题。围岩应力状态是岩爆发生的重要因素。一般来说,隧洞开挖后围岩发生应力重分布,环向应力逐渐增大,径向应力急剧减小,而隧洞纵轴向应力趋于不变。以往的隧洞设计常忽略纵轴线方向应力的影响,但对于高地应力条件下的深部隧洞,纵轴向应力往往较大,它对于岩爆灾害发生的影响尚不清楚。针对隧洞纵轴向应力对岩爆影响尚不清楚的问题,本文利用真三轴岩爆试验系统,结合视频观测和声发射系统,对含预制圆孔的立方体花岗岩试样进模拟了不同纵轴向应力条件下圆形截面隧洞的岩爆过程,揭示了不同纵轴向应力对隧洞岩爆的影响规律与机制,主要结论如下:1、试验结果表明,隧洞纵轴向应力对岩爆过程各阶段持续时间与破坏特征具有不可忽视的影响。不同纵轴向应力条件下的圆形隧洞岩爆过程分为无宏观破坏、颗粒弹射、岩板劈裂及块片喷射4个阶段。纵轴向应力越高,无宏观破坏与岩板劈裂阶段的持续时间越长,而颗粒弹射、块片喷射的持续时间以及两阶段的间隔时间越短,且颗粒弹射与块片喷射破坏越剧烈。2、纵轴向应力越大,在环向第一主应力和纵轴向中间主应力的双重泊松效应作用下,裂纹的扩展更具有方向选择性,围岩劈裂破坏更易发生,沿洞纵轴线方向的劈裂岩板尺寸将可能更大,岩爆发生前或发生后的围岩劈裂破坏情况更为严重。3、高地应力条件下,纵轴向应力对深部隧洞岩爆发生风险与烈度具有重要影响。纵轴向应力的增大,虽然在一定程度上抑制了围岩损伤的发生,延缓了裂纹的扩展,并使岩爆的发生需要更高的应力水平,由此降低了围岩的岩爆风险,但当应力水平足够高时,一旦围岩发生破坏,纵轴向应力的增大会促进岩爆的孕育速度,使得岩爆具有更为显著的突发性,且释放更多的能量,导致岩爆烈度增大,这对于深部隧洞工程的岩爆灾害防控设计具有重要指导意义。