进一步开发深部地下空间已成为岩土工程发展的趋势。随着埋深或应力水平的增高，发生高强度岩爆灾害的风险也越来越大，施工人员及设备的安全将面临巨大的威胁，并可能导致工期的严重延误。如何对高强度岩爆灾害进行有效预警与调控，已成为世界上水利水电、交通、国防、采矿等领域的深埋隧洞工程安全建设亟待解决的重大课题。因此，开展深埋隧洞岩爆实时监测方法、孕育规律及机制研究，具有重大的工程及科研意义。　　 本文依托于锦屏二级水电站这一典型重大工程，以该水电站深埋硬岩隧洞群施工过程中频发的即时型岩爆作为研究对象，建立了深埋隧洞岩爆孕育过程的微震实时监测方法并提出了有效信号提取与识别的小波-神经网络滤波方法;从微震波形特征的角度，探讨了即时型岩爆的孕育规律及机制。本文主要取得了如下研究成果:　　 (1)建立适宜的实时监测方法以尽可能地记录岩爆孕育过程中围岩破裂时所辐射的微震波，是基于微震信息揭示岩爆孕育规律及机制的前提。依据不同工况下的隧洞施工特点，建立了对应的采用多类型传感器、多监测台站协同监测，局部根据各工段的实际进度灵活布置、紧跟掌子面移动的整体协同全局最优传感器优化布置的实时微震监测方法。　　 (2)针对多噪声源交织的问题，基于小波分析提取了各类微震源信号的典型波形及对应的时频特征，建立了微震波形的多个特征参数与典型微震源（岩石破裂、各种噪声等）的非线性关系，构造了多指标小波-神经网络滤波模型，建立了微震有效信号小波-神经网络滤波方法。基于上述滤波方法，获取了岩爆孕育过程中的岩石破裂微震波形信息，提高了定位精度及震源参数的可靠性，为岩爆孕育规律及机制研究奠定了基础。通过应用实践验证了所建立的微震实时监测方法及小波-神经网络滤波方法的实用性及有效性。　　 (3)基于微震波衰减特征分析，给出了振幅的修正计算方法，将相对有效振幅及最大有效频率作为微震波形频谱分析参数，建立了微震事件主频及其分形维数的计算方法。即时型岩爆孕育过程的微震波形频谱特征研究表明，不同等级即时型岩爆发生前，每日最大释放能量微震事件频谱对应着不同的相对有效振幅量级及最大有效频率。即时型中等及强烈岩爆孕育过程中，微震事件主频分形维数呈递减的趋势;对于TBM施工洞段，微震事件主频分形维数于岩爆发生前一日降至最低，而在钻爆法施工洞段则于岩爆发生当日降至最低。结合微震事件频谱及主频分形维数的演化规律，可为更准确地预警预报即时型岩爆发生时间及等级提供依据。　　 (4)通过分析不同破裂类型所对应微震波波形的时域特征，提出了基于微震事件P波发育度的岩石破裂类型判定方法，该方法能可靠地判定张拉型及剪切型岩石破裂。进而融合矩张量分析方法和能量比方法，提出了深埋隧洞岩石破裂类型综合判定方法。该方法以矩张量分解结果和微震事件P波发育度作为主要判定参数，以能量比比值作为辅助判定参数。通过开展实际岩爆案例研究验证了所提出的岩石破裂类型综合判定方法在深埋隧洞微震事件破裂类型（张拉型、剪切型及混合型）判定上具有很好地可靠性和合理性。　　 (5)基于所提出的岩石破裂类型判定方法，开展了即时型岩爆孕育机制研究。即时性应变型岩爆孕育过程基本为张拉型破裂。即时性应变-结构面滑移型岩爆孕育过程则经历了:首先为张拉型破裂→张拉型、剪切型、拉剪复合型或压剪复合型破裂交替出现→剪切方式抛掷岩块，岩爆发生。并基于岩爆孕育过程的岩石破裂过程、开挖卸荷下围岩受力分析及岩爆宏观破坏特征探究了两类即时型岩爆的孕育过程。　　 现场应用效果表明，上述岩爆孕育过程的微震波形特征分析方法为岩爆预警预报及动态调控提供了可靠的技术支撑。