岩爆是岩体在高地应力下工程开挖过程中经常遇到的地质灾害,往往会给施工人员和设备带来不可估量的损失,因此对其发生及等级的预测已显得十分必要。本文采用以突变理论为基础的突变级数综合评价法对岩爆发生的烈度等级进行预测。(1)首先,从岩爆发生机制出发,围绕岩性、应力、围岩三个方面分析岩爆发生的影响因素,并选取岩石单轴抗压强度、强度应力比、应力系数、岩石完整性系数和弹性变形能指数作为评判指标来建立岩爆烈度等级预测的综合评价系统。(2)鉴于突变级数法通常采用专家打分的方法对指标重要程度进行排序,具有主观性较大的缺陷,故本文从两种角度(离差平方和的组合赋权法、TOPSIS理论逼近理想解排序法)对所选评判指标的重要程度排序进行改进。(3)根据五个评判指标的层次结构建立两种突变级数评价模型,即多维的印第安人茅舍突变模型、常规的尖点燕尾突变模型,再根据指标重要性排序进行归一化计算,得到突变级数值,并划分相应的岩爆烈度等级区间,即无岩爆(Ⅰ)、弱岩爆(Ⅱ)、中等岩爆(Ⅲ)及强烈岩爆(Ⅳ)。采用样本数据回代的方式得出岩爆预测最优突变级数模型。文中引用江边水电站为实例,选取20个有代表性且岩爆数据较完整的洞段构建学习样本,根据上述方法进行分析计算,最后对后期三个洞段的岩爆情况进行预测,得出岩爆等级评价结果。该结果与此工作面岩爆实际情况相一致,验证了改进突变级数综合评价法在岩爆烈度等级预测方面的实用性和可行性。