随着我国经济不断加速发展,基础建设规模不断扩大,尤其在地质条件及其复杂的西南地区,其开发力度和建设规模都不断增加,许多大规模的地下洞室群开挖不可避免。岩体的开挖就会破坏其原有的力学平衡状态,受扰动岩体应力将会重新分布,从而会形成局部应力集中区域,导致围岩较大变形或者诱发一系列的地质灾害,如坍塌、岩爆等。其中,岩爆是脆性岩石地区高应力环境下开挖过程中产生的特殊破坏形式,其发生时伴随的强烈能量释放及围岩破坏,对施工安全造成严重威胁,也对现场施工进度造成严重的影响。应变-结构面型岩爆在西南地区工程建设中比较常见,对施工过程影响较大。结构面对围岩应力重新分布有较大影响,应变-结构面型岩爆过程有一定的特点及预测方法有其独特的规律。目前,岩爆的监测预警已经成为西南地区工程建设中最为关注的挑战,深入研究并解决这一难题,对西南地区水电开发的国家战略实施至关重要。双江口水电站施工区域地质构造复杂,地应力水平较高,隧洞深埋段岩爆频发,严重影响施工安全及施工进度。因此,开展双江口水电站进厂交通洞在复杂地质条件下的岩爆过程与预警的研究,具有重要的理论价值和实践意义。本文以“开挖扰动影响下深埋隧洞应变-结构面型岩爆过程及微震监测预警方法”这一关键科学问题为核心,以双江口水电站进厂交通洞为工程背景,开展了在开挖过程中的岩爆监测预警及数值模拟。通过微震监测结果,揭示了岩爆灾害发生规律及所对应的微震活动特征,确定了隧洞岩爆序列类型。将微震监测与地震预报理论结合,提出了一个新的岩爆预警指标,并将小波包全频段和HHT瞬时频率分析技术引入到岩爆预警当中,研究了进厂交通洞岩爆发生过程中微震活动频谱演化规律,确定了岩爆的频率前兆信息。通过RFPA3D数值模拟软件,深入研究了在逐步开挖卸荷作用下隧洞围岩最大主应力分布及转移规律并阐释了进厂交通洞岩爆序列特征,揭示了应变-结构面型岩爆破坏过程,总结了隧洞在开挖过程中应变-结构面型岩爆形成和发生的条件。研究结果对于西南地区高应力及复杂地质条件下地下工程岩爆灾害监测预警与防治具有一定的科学理论价值和实际工程意义。本文主要研究内容如下:（1）依托双江口水电站进厂交通洞工程,结合微震预警机理及其技术特点,分析了现场复杂的施工环境和工程地质条件,制定合适的微震监测方案,构建了进厂交通洞独特适用的6通道微震监测系统。针对现场复杂的施工环境,采用快速傅里叶变换对现场信号波形进行转换,并准确识别有效微震信号。通过微破裂信息数据实时采集,实现对隧洞岩爆展开24小时连续动态监测,获得围岩内部微震活动相关的动态信息。构建双江口水电站进厂交通洞工程的微震监测系统为岩爆的实时监测与准确预报奠定了基础条件。（2）基于微震活动率和其释放能量时间序列曲线,确定了进厂交通洞岩爆序列类型为工程扰动下的前震-主震-余震型,并分析了视应力、视体积、能量指数和Es/Ep值等震源参数随时间的变化规律,揭示了岩爆过程围岩内部的微震活动特征并确定岩爆前兆信息。基于日事件数N和b值,提出了一个新的岩爆预警指标lgN/b,能够较好的预测岩爆风险和定性的分析围岩内部活动规律。研究结果表明,能量指数急剧下降且累积视体积快速上升预示着围岩的劣化,为岩爆的预警期。Es/Ep值的变化特征揭示了应变-结构面型岩爆发生过程围岩经历了剪切损伤、拉剪混合损伤和拉伸损伤的转变。lgN/b值较大时,岩爆发生的风险较大,且lgN/b值的大小和岩爆大小有很好的对应关系。（3）采用快速傅里叶变换提取241个微震事件的主频值,分析了岩爆发生过程中事件主频值随时间的变化特征,揭示围岩内部微震活动特征。利用小波包全频段分析技术对241个微震事件的波形进行转换,提取主要频段信息,建立了进厂交通洞岩爆频谱预警模型,可以反映信号全频段中各个频带能量分布随时间的变化特征,能够更加准确的对岩爆进行预测。引进HHT瞬时频率转换技术,对临近岩爆的时间段内监测到的波形进行转换并深入分析,揭示了岩爆发生前微震事件波形的瞬时频率变化规律,即:频率分布范围从宽变窄,且频率有明显降低趋势。本文通过采用单一信号的频谱信息,提取了岩爆发生的有效前兆信息,可以用于预警模型与预警分析,为围岩内部微震活动状态的判断提供重要参考。（4）利用真实破坏过程分析软件RFPA3D,模拟了高应力环境下结构面和逐步开挖卸荷共同作用的隧洞三个不同断面围岩裂隙萌生、发育和扩展的过程,揭示了根据隧洞前期开挖的围岩破坏特征可以预判其附近岩体结构面特征的规律,探索了应变-结构面型岩爆破坏机制。基于隧洞围岩在结构面和逐步开挖卸荷共同影响下的应力场分布特征及演化规律,识别和圈定了岩爆易发区域。将数值模拟结果、现场破坏特征和微震监测结果进行对比分析,很好的解释了现场岩爆序列类型为前震-主震-余震的原因,可为较强岩爆的预测提供一定的科学依据。