公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)規(guī)程

1DB53/TXXXX—2021公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)規(guī)程本文件確立了公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的基本規(guī)定、預(yù)報(bào)方法和預(yù)報(bào)成果。本文件適用于新建和改擴(kuò)建公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB6722爆破安全規(guī)程JT/T828公路水運(yùn)試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)報(bào)告編制導(dǎo)則JTG/T3374公路瓦斯隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)合地質(zhì)調(diào)查，采用物探、鉆探等手段，對(duì)隧道掌子面前方及周邊的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件及不良地質(zhì)體進(jìn)行探測、分析判識(shí)及預(yù)報(bào)。3.2地質(zhì)調(diào)查法根據(jù)隧道已有勘察資料，結(jié)合地表地質(zhì)調(diào)查與隧道內(nèi)地質(zhì)素描，推測掌子面前方地質(zhì)情況的一種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。3.3隧道內(nèi)地質(zhì)素描將隧道掌子面及洞身所揭露的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、地下水出露點(diǎn)位置及出水狀態(tài)、出水量、煤層、溶洞等進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，并繪制成圖表。3.4超前鉆探法利用鉆機(jī)在隧道掌子面進(jìn)行鉆孔，結(jié)合孔內(nèi)探測獲取掌子面前方地質(zhì)信息的一種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。2DB53/TXXXX—20213.5地震反射波法利用地震波反射原理，通過布置觀測系統(tǒng)采集反射信號(hào)、反演成像，探測隧道掌子面前方地層巖性界面、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)體等地質(zhì)信息的一種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。3.6地震層析成像法利用地震波反射和散射原理，通過空間布置觀測系統(tǒng)采集信號(hào)、層析成像，探測隧道掌子面前方及周邊一定范圍內(nèi)地層巖性界面、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)體等地質(zhì)信息的一種三維超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。3.7地質(zhì)雷達(dá)法利用電磁波反射原理，通過電磁波傳播速度、反射波走時(shí)及波形特征，探測隧道掌子面前方一定范圍內(nèi)富水區(qū)、巖溶、斷層破碎帶、軟弱夾層等地質(zhì)信息的一種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。3.8三維地質(zhì)雷達(dá)法利用地質(zhì)雷達(dá)屏蔽天線具有聚焦方向的特點(diǎn)，通過控制天線方向空間采集信號(hào)、三維建模反演，探測隧道掌子面前方及周邊一定范圍內(nèi)水文地質(zhì)情況的一種三維超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。3.9同相軸波形記錄上同一信號(hào)源的各道相同相位的連線。3.10相對(duì)介電常數(shù)介質(zhì)相對(duì)于真空的介電常數(shù)。3.11大功率電測深法在地表沿隧道軸線布置測點(diǎn)，通過大功率供電、逐次擴(kuò)大供電極距，得到觀測點(diǎn)垂直方向由淺到深的地層電性變化，并依據(jù)地下電阻率差異來探測地質(zhì)信息的直流電法勘探方法。3.12瞬變電磁法利用人工脈沖電流激發(fā)渦流，通過觀測隨時(shí)間變化的二次電磁場、反演成像，探測隧道掌子面前方一定范圍內(nèi)富水區(qū)、斷層破碎帶等地質(zhì)信息的一種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。3.13超前導(dǎo)洞法以超前導(dǎo)洞中揭示的地質(zhì)情況，通過地質(zhì)理論和作圖法預(yù)報(bào)正洞地質(zhì)條件的方法，分為平行超前導(dǎo)洞法和主洞超前導(dǎo)洞法。3DB53/TXXXX—20213.14視電阻率在地下介質(zhì)電阻率不均勻的情況下，用均勻介質(zhì)的電阻率理論表達(dá)式計(jì)算得到的電阻率值。其數(shù)值與介質(zhì)電阻率、形態(tài)和觀測條件等有關(guān)。4基本要求4.1一般規(guī)定4.1.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)作為施工工序納入施工組織管理，由具備資質(zhì)的單位實(shí)施，配備的儀器設(shè)備性能、精度及效率應(yīng)能滿足預(yù)報(bào)和工期的要求。4.1.2超前地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)達(dá)到下列主要目的：a)查明掌子面前方及周邊一定范圍內(nèi)圍巖的地質(zhì)條件；b)為降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)提供預(yù)警；c)為動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工提供依據(jù)。4.1.3超前地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)地層巖性預(yù)報(bào)。對(duì)軟弱夾層、破碎地層、煤層及特殊性巖土的巖性預(yù)報(bào)；b)地質(zhì)構(gòu)造預(yù)報(bào)。對(duì)斷層、節(jié)理裂隙密集帶、褶皺等影響巖體完整性的構(gòu)造發(fā)育情況的預(yù)報(bào)；c)不良地質(zhì)預(yù)報(bào)。對(duì)巖溶發(fā)育情況、人為坑洞規(guī)模、瓦斯賦存可能性等的預(yù)報(bào)；d)地下水預(yù)報(bào)。對(duì)巖溶管道水以及富水?dāng)鄬?、富水褶皺軸、富水地層中的裂隙水等發(fā)育情況的預(yù)報(bào)；e)建議圍巖級(jí)別。4.1.4超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作應(yīng)遵循四結(jié)合原則：a)洞外調(diào)查與洞內(nèi)探測分析相結(jié)合；b)地質(zhì)調(diào)查與物探相結(jié)合；c)長距離預(yù)報(bào)與中短距離預(yù)報(bào)相結(jié)合；d)不同物探方法相結(jié)合。4.1.5長距離、中距離預(yù)報(bào)搭接（重疊）長度應(yīng)不小于10m；短距離預(yù)報(bào)搭接（重疊）長度應(yīng)不小于4.1.6項(xiàng)目各參建方應(yīng)相互配合，及時(shí)傳遞和反饋信息，預(yù)報(bào)結(jié)果應(yīng)與實(shí)際揭示的地質(zhì)情況對(duì)比印證，提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和精度。4.1.7超前地質(zhì)預(yù)報(bào)每期成果報(bào)告應(yīng)在外業(yè)工作完成后24h內(nèi)提交，最終成果報(bào)告宜在隧道貫通后1個(gè)月內(nèi)提交。4.1.8超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的承擔(dān)單位應(yīng)向委托單位出具超前地質(zhì)預(yù)報(bào)書面報(bào)告，報(bào)告提交后應(yīng)進(jìn)行歸檔備4.1.9超前地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)積極推廣新技術(shù)、新設(shè)備、新方法。4.2預(yù)報(bào)方法和分類4.2.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法包括地質(zhì)調(diào)查法、超前鉆探法、物探法和超前導(dǎo)洞法，見表1。4DB53/TXXXX—2021表1隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法4.2.2超前地質(zhì)預(yù)報(bào)按預(yù)報(bào)距離可劃分為三類，見表2。表2隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)按預(yù)報(bào)距離分類4.3預(yù)報(bào)方法選擇4.3.1應(yīng)根據(jù)預(yù)報(bào)方法應(yīng)用范圍和適用條件（參見附錄A）、隧道地質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí)（參見附錄B按表3的規(guī)定選擇預(yù)報(bào)方法。表3隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法選擇簡單或一般，且為Ⅰ~Ⅲ級(jí)圍巖段地質(zhì)調(diào)查法+地震波法（或地質(zhì)雷達(dá)法、瞬變電磁法、較復(fù)雜；Ⅳ~V級(jí)圍巖段地質(zhì)調(diào)查法+地震波法+地質(zhì)雷達(dá)法（或瞬變電磁地質(zhì)調(diào)查法+地震波法+地質(zhì)雷達(dá)法（或瞬變電磁法、激發(fā)4.3.2對(duì)埋深大于300m的地質(zhì)復(fù)雜隧道，條件許可時(shí)，宜選用大功率電測深法、大地電磁測深法等物探方法進(jìn)行地面探測預(yù)報(bào)，宏觀預(yù)報(bào)預(yù)測不良地質(zhì)段。4.3.3地質(zhì)復(fù)雜段隧道，宜選用三維超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。4.3.4采用超前鉆探時(shí)，可結(jié)合鉆孔物探進(jìn)行綜合探測預(yù)報(bào)。4.4預(yù)報(bào)流程超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作流程見圖1。5DB53/TXXXX—2021圖1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作流程4.5預(yù)報(bào)實(shí)施細(xì)則編制超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施細(xì)則應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)概況，包括隧道工程概況、可能存在的風(fēng)險(xiǎn)、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)計(jì)劃等；b)編制依據(jù)；c)擬采用的預(yù)報(bào)方法與技術(shù)；d)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作量；e)質(zhì)量控制措施；f)預(yù)期成果；g)項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)和設(shè)備，人員組成與分工、儀器設(shè)備；h)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作進(jìn)度、工期安排；i)成果提交、反饋方式與流程、預(yù)警機(jī)制；j)現(xiàn)場安全、職業(yè)健康和環(huán)境保護(hù)措施；k)現(xiàn)場配合、協(xié)調(diào)工作要求；5預(yù)報(bào)方法5.1地質(zhì)調(diào)查法5.1.1地表地質(zhì)調(diào)查在分析已有隧道勘察資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行，應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：a)地層、巖性在隧道地表的出露情況。b)斷層、褶皺、節(jié)理密集帶等地質(zhì)構(gòu)造在隧道地表的出露位置、規(guī)模、性質(zhì)及其產(chǎn)狀變化情況。c)地表巖溶發(fā)育位置、規(guī)模及分布規(guī)律。d)煤層、石膏、膨脹巖等特殊地層在地表出露的位置、寬度及其產(chǎn)狀變化情況，地下水在地表出露的位置。e)河流、水庫（塘）的分布。f)人為坑洞與隧道空間位置關(guān)系。6DB53/TXXXX—20215.1.2地表地質(zhì)調(diào)查記錄參見附錄C中的表C.1，并應(yīng)符合以下要求：a)地質(zhì)調(diào)查沿隧道軸線進(jìn)行，根據(jù)地層、巖性、構(gòu)造出露情況確定調(diào)查路線，繪制沿隧道的帶狀b)地質(zhì)調(diào)查或觀測點(diǎn)布置應(yīng)能控制特殊地質(zhì)界線、標(biāo)志層。c)重點(diǎn)調(diào)查蓄水構(gòu)造、斷層破碎帶、巖脈侵入體、裂隙發(fā)育帶、巖性接觸帶。d)可溶巖地區(qū)重點(diǎn)調(diào)查暗河、大型洞穴、蓄水構(gòu)造、地表巖溶漏斗和洼地、泉水等，調(diào)查垂直滲流帶、水平徑流帶、深部緩流帶的分布位置及特征。5.1.3地表地質(zhì)調(diào)查的資料整理可采用地層對(duì)比、地質(zhì)作圖、地質(zhì)類比、趨勢分析等方法，并繪制到隧道工程地質(zhì)平面圖和縱剖面圖上。5.1.4隧道內(nèi)地質(zhì)素描包括掌子面地質(zhì)素描、洞身地質(zhì)素描，應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：a)地層巖性、巖層產(chǎn)狀、斷層、節(jié)理；b)高地應(yīng)力現(xiàn)象；c)特殊地層；d)有害氣體、放射性及高地溫現(xiàn)象；e)巖溶及采空區(qū)；f)地下水揭露情況。5.1.5隧道內(nèi)地質(zhì)素描現(xiàn)場工作應(yīng)符合下列規(guī)定：a)每次物探、鉆探超前地質(zhì)預(yù)報(bào)前應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)素描；b)隧道內(nèi)地質(zhì)調(diào)查表參見附錄C中的表C.2，各地質(zhì)參數(shù)參見附錄C中的表C.3～C.9；c)地質(zhì)素描圖應(yīng)在現(xiàn)場繪制，地質(zhì)素描原始記錄、圖、表等應(yīng)當(dāng)天整理完成。5.1.6應(yīng)根據(jù)掌子面揭露的圍巖情況，按照附錄C中的表C.10判定揭露的圍巖級(jí)別，參見附錄D預(yù)測不良地質(zhì)現(xiàn)象。5.1.7主要成果應(yīng)包括隧道地表地質(zhì)調(diào)查表、隧道內(nèi)地質(zhì)調(diào)查表等。5.2超前鉆探法5.2.1在富水構(gòu)造破碎帶、富水巖溶發(fā)育地段、煤系或油氣地層、瓦斯發(fā)育區(qū)、采空區(qū)以及重大物探異常地段和水下隧道應(yīng)采用超前鉆探法。5.2.2超前鉆探法應(yīng)結(jié)合地質(zhì)調(diào)查和物探成果綜合預(yù)報(bào)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：a)宜采用中距離鉆探，必要時(shí)可采用長距離鉆探，連續(xù)鉆探時(shí)前后兩次重疊應(yīng)不少于3m；b)利用加深炮孔進(jìn)行短距離鉆探時(shí)，掌子面應(yīng)有不少于5個(gè)加深探測炮孔。加深探測炮孔深度宜比裝藥炮孔深3m以上，直徑宜與裝藥炮孔相同；禁止在爆破殘留孔中打設(shè)加深探測炮孔；c)復(fù)雜地段宜采用回轉(zhuǎn)取芯鉆。5.2.3超前鉆探孔數(shù)、孔位應(yīng)根據(jù)隧道斷面大小和地質(zhì)復(fù)雜程度確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：a)斷層、節(jié)理裂隙密集區(qū)或其他破碎富水地層應(yīng)布設(shè)1～3個(gè)孔；b)富水巖溶發(fā)育區(qū)的超前鉆探循環(huán)宜布設(shè)3～5個(gè)孔，揭示溶洞邊界時(shí)宜增加孔數(shù)，宜在掌子面上、中、下、左、右布置斜孔，終孔于隧道開挖輪廓線以外5m～8m；c)采用取芯鉆探的鉆孔直徑應(yīng)滿足取芯和孔內(nèi)測試要求。5.2.4超前鉆探工作應(yīng)符合下列規(guī)定：a)鉆探過程中做好現(xiàn)場記錄，現(xiàn)場記錄表參見附錄E；b)鉆探過程中應(yīng)及時(shí)根據(jù)巖芯、巖粉，判定巖性，對(duì)于斷層、溶洞填充物、煤層、代表性巖土等應(yīng)拍照，并在施工期內(nèi)保存代表性巖芯；c)在富水地段進(jìn)行超前鉆探時(shí)應(yīng)采取防突措施；測鉆孔內(nèi)水壓時(shí)，應(yīng)安裝孔口管，連接高壓球閥、連接件和壓力表，壓力表讀數(shù)穩(wěn)定一段時(shí)間后測量水壓；7DB53/TXXXX—2021d)鉆孔角度與深度可根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。5.2.5在煤（巖）與瓦斯突出地段，應(yīng)執(zhí)行JTG/T3374的規(guī)定。5.2.6主要成果可包括鉆孔布置圖、鉆孔探測結(jié)果、測試試驗(yàn)分析報(bào)告、鉆孔柱狀圖、孔內(nèi)影像、代表性巖芯照片、鉆孔內(nèi)涌水情況等。5.3地震反射波法5.3.1地震反射波法預(yù)報(bào)范圍應(yīng)符合下列規(guī)定：a)巖體完整、巖質(zhì)較硬地段預(yù)報(bào)距離宜取150m～180m，不應(yīng)超過200m；b)巖體破碎、巖質(zhì)較軟地段預(yù)報(bào)距離宜取80m～100m，不應(yīng)超過150m；c)曲線地段適當(dāng)減小預(yù)報(bào)距離；d)隧道周邊預(yù)報(bào)范圍不小于1倍洞徑。5.3.2地震反射波法儀器應(yīng)具有觸發(fā)信號(hào)同步、信號(hào)放大、增益調(diào)整、噪聲監(jiān)測、濾波等功能，性能指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定：a)接收道數(shù)二維反射不少于6道，三維反射不少于12道；b)最小采樣間隔不大于0.05ms；c)記錄長度可選，每道采樣點(diǎn)數(shù)不少于1024點(diǎn)；d)模數(shù)轉(zhuǎn)換精度不小于24bit；e)放大器動(dòng)態(tài)范圍不小于96dB；f)頻率響應(yīng)范圍2Hz～5kHz；g)加速度或速度傳感器頻率范圍不窄于20Hz～2kHz；h)加速度傳感器靈敏度不小于0.5V/g，速度傳感器靈敏度不小于0.5V/cms-1。5.3.3地震反射波法觀測系統(tǒng)布置參見附錄F，并應(yīng)符合下列規(guī)定：a)觀測系統(tǒng)布置在掌子面后方100m范圍內(nèi)；b)觀測系統(tǒng)采用單壁多點(diǎn)激發(fā)、雙壁多點(diǎn)三分量縱橫波接收；c)二維觀測時(shí)，兩側(cè)邊墻各布置不少于1個(gè)三分量檢波器，有效激發(fā)點(diǎn)不少于18個(gè)，且激發(fā)點(diǎn)在同一平面；d)三維觀測時(shí)，在兩側(cè)邊墻同一斷面上各布置不少于2個(gè)三分量檢波器，有效激發(fā)點(diǎn)不少于24個(gè)，且激發(fā)點(diǎn)在同一平面。5.3.4地震反射波法現(xiàn)場工作應(yīng)符合下列規(guī)定：a)根據(jù)觀測要求進(jìn)行接收孔位、炮孔位現(xiàn)場測量布點(diǎn)并編號(hào)標(biāo)識(shí)；b)孔內(nèi)接收或孔內(nèi)激發(fā)時(shí)，鉆孔孔口位置允許偏差為±0.2m，在巖體破碎地段，炮孔施工完成后宜插入PVC管進(jìn)行保護(hù)；c)采用表面錘擊時(shí)，擊點(diǎn)位置允許偏差為±0.2m；d)孔身平直順暢，耦合劑、套管或炸藥放置到位；e)套管安裝前使用清潔桿清洗套管內(nèi)部；f)表面?zhèn)鞲衅鞲鶕?jù)現(xiàn)場情況采用打孔安裝或石膏粘貼安裝；g)三分量檢波器探頭的X、Y、Z方向與設(shè)計(jì)方向一致。5.3.5地震反射波法現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合下列規(guī)定：a)數(shù)據(jù)采集前，進(jìn)行儀器檢查和環(huán)境噪聲測試，獲取環(huán)境噪聲參數(shù)；b)爆破激發(fā)符合GB6722的規(guī)定；c)先將炸藥安置在炮孔底部，并用水或其他介質(zhì)封堵炮孔；d)根據(jù)現(xiàn)場噪聲強(qiáng)度、頻率分布、探測范圍等條件設(shè)置儀器采集參數(shù)；e)采集系統(tǒng)采用爆炸激發(fā)時(shí)，觸發(fā)延遲時(shí)間不大于50μs；8DB53/TXXXX—2021f)采集系統(tǒng)采用線路錘擊開關(guān)計(jì)時(shí)，各激發(fā)點(diǎn)計(jì)時(shí)精度一致；g)信號(hào)質(zhì)量檢查不合格時(shí)，查明原因并重新激發(fā)。5.3.6地震反射波法數(shù)據(jù)處理宜符合下列規(guī)定：a)根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)建立二維或三維幾何模型；b)根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)炮點(diǎn)的偏移距，利用現(xiàn)場測量的接收探頭套管或檢波器姿態(tài)參數(shù)，將三分量地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到建立的坐標(biāo)系中；c)三分量數(shù)據(jù)模塊的時(shí)間窗口長度不小于預(yù)報(bào)距離的2倍雙程時(shí)間；d)對(duì)初至信號(hào)前的信號(hào)歸零處理；e)對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，確定優(yōu)勢頻率范圍，濾除聲波、面波成分；也可根據(jù)隧道巖性物理特點(diǎn)選擇濾波方法；f)根據(jù)初至波相位特征拾取每道初至縱波時(shí)間，對(duì)排列初至?xí)r間曲線上的奇異點(diǎn)調(diào)整和屏蔽，使排列初至?xí)r間成一條直線；g)根據(jù)炮點(diǎn)位置校正初至?xí)r間曲線的斜率或截距偏移，使截距時(shí)間為0；h)對(duì)處理后的地震信號(hào)進(jìn)行能量均衡和方向?yàn)V波，提取掌子面前方的反射波，并進(jìn)行縱橫波分離；i)采用直達(dá)波、模型試算、偏移等方法進(jìn)行速度分析；j)分析斜率和速度模型的合理性，選取合適的拾取速度；k)計(jì)算從炮點(diǎn)到潛在反射點(diǎn)及接收位置的最終縱波和橫波時(shí)間，進(jìn)行深度偏移處理；l)拾取覆蓋次數(shù)不小于全部炮點(diǎn)20%的反射點(diǎn)構(gòu)建反射層；m)利用各反射層的縱波和橫波速度參數(shù)計(jì)算各反射層的泊松比等動(dòng)力學(xué)參數(shù)，評(píng)估巖層的巖體質(zhì)量。常見介質(zhì)的縱、橫波速參見附錄G中的表G.1。5.3.7根據(jù)各反射層波速和波速相對(duì)變化確定軟弱巖層、斷層破碎帶、節(jié)理密集帶的位置和規(guī)模，并結(jié)合掌子面地質(zhì)情況進(jìn)行解釋和推斷（示例參見附錄H）。5.3.8主要成果應(yīng)包括觀測系統(tǒng)布置圖、波速曲線圖、偏移成像圖、預(yù)報(bào)結(jié)果等。5.4地震層析成像法5.4.1地震層析成像法預(yù)報(bào)范圍應(yīng)符合5.3.1條的規(guī)定。5.4.2地震層析成像法儀器應(yīng)具有觸發(fā)信號(hào)同步、信號(hào)放大、增益調(diào)整、噪聲監(jiān)測、濾波等功能，性能指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定：a)接收道數(shù)不少于9道；b)最小采樣間隔不大于0.05ms；c)記錄長度可選，每道采樣點(diǎn)數(shù)不少于2048點(diǎn)；d)模數(shù)轉(zhuǎn)換精度不小于24bit；e)放大器動(dòng)態(tài)范圍不小于96dB；f)頻率響應(yīng)范圍2Hz～5kHz；g)加速度型傳感器頻率范圍不窄于20HZ～2kHZ，靈敏度不小于0.5V/g。5.4.3地震層析成像法觀測系統(tǒng)布置參見附錄F，并應(yīng)符合下列規(guī)定：a)觀測系統(tǒng)布置在掌子面后方50m范圍內(nèi)；b)采用單分量檢波器時(shí)，空間布置不少于10個(gè)檢波器，檢波器最大高差不小于2.5m；兩側(cè)邊墻布置不少于12個(gè)有效激發(fā)點(diǎn)；c)采用三分量檢波器時(shí)，空間布置不少于3個(gè)檢波器，宜布置在同一斷面的拱頂、左右邊墻；兩側(cè)邊墻布置不少于18個(gè)有效激發(fā)點(diǎn)。5.4.4地震層析成像法現(xiàn)場工作應(yīng)符合下列規(guī)定：a)根據(jù)觀測要求進(jìn)行接收點(diǎn)和激發(fā)點(diǎn)位置測量布點(diǎn)并編號(hào)標(biāo)識(shí)；9DB53/TXXXX—2021b)采用表面錘擊時(shí)，擊點(diǎn)位置允許偏差為±0.2m；c)傳感器根據(jù)現(xiàn)場情況采用打孔安裝或石膏粘貼安裝，孔口位置允許偏差為±0.2m；d)單分量檢波器極性指向隧道開挖方向；e)三分量檢波器極性分別為隧道開挖方向、水平方向和垂直方向。5.4.5地震層析成像法現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合下列規(guī)定：a)數(shù)據(jù)采集前，進(jìn)行儀器檢查和環(huán)境噪聲測試，了解噪聲施工影響；b)錘擊能量大小通過試驗(yàn)確定；c)根據(jù)現(xiàn)場噪聲強(qiáng)度、頻率分布、探測范圍等條件設(shè)置儀器采集參數(shù)；d)采集系統(tǒng)觸發(fā)延遲時(shí)間不大于50μs；e)信號(hào)質(zhì)量檢查不合格時(shí)，查明原因并重新激發(fā)。5.4.6地震層析成像法數(shù)據(jù)宜按圖2所示流程處理。圖2地震層析成像法數(shù)據(jù)處理流程5.4.7地震層析成像法成果圖應(yīng)按以下原則進(jìn)行判釋（示例參見附錄H）：a)反射能量弱，幾乎不存在反射面，說明該段圍巖結(jié)構(gòu)完整，無不良地質(zhì)體；b)出現(xiàn)正反射（紅色），說明巖石由軟變硬；出現(xiàn)負(fù)反射（藍(lán)色），說明巖石由硬變軟；正、負(fù)反射集中雜亂出現(xiàn)（紅藍(lán)相間），說明該段巖體破碎；c)縱波波速高，說明圍巖為硬巖或巖體完整；縱波波速低，說明圍巖為軟巖或巖體破碎。5.4.8主要成果應(yīng)包括觀測系統(tǒng)布置圖、波速曲線圖、三維成像圖等。5.5地質(zhì)雷達(dá)法5.5.1地質(zhì)雷達(dá)法預(yù)報(bào)范圍應(yīng)符合下列規(guī)定：a)巖體完整、干燥的地段預(yù)報(bào)距離不大于30m。b)巖體破碎、含水較高的地段預(yù)報(bào)距離不大于25m。c)對(duì)地質(zhì)復(fù)雜段預(yù)報(bào)宜采用三維地質(zhì)雷達(dá)法，預(yù)報(bào)距離取30m～50m，不應(yīng)超過70m。5.5.2地質(zhì)雷達(dá)主機(jī)性能和技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定：DB53/TXXXX—2021a)具有信號(hào)疊加、濾波、點(diǎn)測與連測、手動(dòng)與自動(dòng)位置標(biāo)記等功能；b)模數(shù)轉(zhuǎn)換精度不小于16bit；c)最小采樣間隔不大于0.2ns；d)具有自動(dòng)和手動(dòng)增益調(diào)節(jié)功能，增益點(diǎn)數(shù)不少于3個(gè)；e)信號(hào)最大疊加次數(shù)不少于32次；f)優(yōu)先選用具有實(shí)時(shí)采樣功能、無線傳輸功能的雷達(dá)。5.5.3地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)采用屏蔽天線，其性能和技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定：a)中心頻率為50MHz～100MHz。b)中心頻率允許偏差為±5%。c)天線頻帶范圍不小于中心頻率的0.25倍～2倍。5.5.4地質(zhì)雷達(dá)法觀測系統(tǒng)布置參見附錄I。5.5.5地質(zhì)雷達(dá)法現(xiàn)場工作應(yīng)符合下列規(guī)定：a)在測線起始點(diǎn)、掌子面中點(diǎn)和測線結(jié)束點(diǎn)打標(biāo)記；b)根據(jù)掌子面平整程度選擇連測或點(diǎn)測，天線不便勻速移動(dòng)或信號(hào)較弱時(shí)，采用點(diǎn)測；c)數(shù)據(jù)采集過程中，保持天線與掌子面基本平行，距離應(yīng)相對(duì)一致；d)異常位置進(jìn)行重復(fù)觀測；e)在邊墻采用寬角法或在支洞位置采用穿透法進(jìn)行巖體相對(duì)介電常數(shù)測試，或參見附錄G中的表G.2選取常見介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)；f)記錄測線附近干擾物、地質(zhì)特點(diǎn)等信息。5.5.6地質(zhì)雷達(dá)法現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合下列規(guī)定：a)采樣點(diǎn)數(shù)可設(shè)置為1024點(diǎn)，不少于512點(diǎn)；時(shí)窗可設(shè)置為550ns；采樣頻率不小于天線中心頻率的6倍；b)連續(xù)測量時(shí)，掃描速率與移動(dòng)速度相適應(yīng)；c)高通頻率不大于天線中心頻率的1/4，低通頻率不小于天線中心頻率的2倍。對(duì)于100MHz天線，宜設(shè)置高通頻率25MHz，低通頻率200MHz；d)目標(biāo)體反射信號(hào)較弱時(shí)，適當(dāng)增加疊加次數(shù)。5.5.7數(shù)據(jù)處理應(yīng)符合下列規(guī)定：a)根據(jù)需要選取刪除壞道、距離歸一化、增益調(diào)整、頻率濾波、二維濾波、反褶積、偏移、點(diǎn)平均等處理方法；b)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)全正、全負(fù)或正負(fù)半周不對(duì)稱的情況時(shí)，進(jìn)行去直流漂移處理；c)采用合適的增益繪制雷達(dá)成果圖；d)地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)宜按圖3所示流程處理。DB53/TXXXX—2021圖3地質(zhì)雷達(dá)法數(shù)據(jù)處理流程5.5.8地質(zhì)雷達(dá)法成果圖應(yīng)按以下原則進(jìn)行判釋（示例參見附錄Ja)根據(jù)現(xiàn)場記錄及多次反射波的特征識(shí)別干擾波；b)根據(jù)波形雙曲線特征、能量和頻率變化特征識(shí)別空洞；c)根據(jù)同相軸連續(xù)性和形態(tài)特征識(shí)別層狀界面和破碎帶；d)根據(jù)反射波相位、能量變化特征識(shí)別富水區(qū)；e)三維預(yù)報(bào)成果直接根據(jù)不同物性三維分布形態(tài)進(jìn)行判釋。5.5.9主要成果應(yīng)包括測線布置圖、地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)成果圖。5.6大功率電測深法5.6.1大功率電測深法儀器性能指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定：a)最大輸出電壓不小于800V，最大輸出電流不小于3A；b)輸入阻抗不小于20MΩ,測量電壓分辨率不低于0.01mV，測量電流分辨率不低于0.1mA；c)最大供電極距不小于2km；d)宜選用分布式電纜、智能化電極；e)電極可選用銅、鋼或鐵質(zhì)電極。5.6.2大功率電測深法現(xiàn)場工作應(yīng)符合下列規(guī)定：a)在地表沿隧道軸線布置測線，放線距離偏差不大于2m；b)需布置多個(gè)排列時(shí)，排列間有足夠的重復(fù)段，使排列交叉處的深部信息完整；單排列測線長度滿足探測深度的要求，探測深度按供電電極距的三分之一計(jì)算；c)電極距不大于10m；電極接地良好、穩(wěn)固；電極接地電阻過大時(shí)，可采取澆（鹽）水、電極加深等措施；d)導(dǎo)線通過地表水體時(shí)應(yīng)架空，通過道路時(shí)應(yīng)埋設(shè)或穿管通過。DB53/TXXXX—20215.6.3大功率電測深法現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合下列規(guī)定：a)采集前進(jìn)行儀器、導(dǎo)線漏電、開關(guān)盒、接地電阻等檢查；b)正確設(shè)置電極數(shù)、電極距、裝置類型、采集層數(shù)、采集時(shí)間等參數(shù)；c)數(shù)據(jù)采集過程中，應(yīng)減少或避免現(xiàn)場電流或電磁干擾；d)對(duì)異常觀測點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)觀測，重復(fù)觀測相對(duì)誤差不大于5%。5.6.4大功率電測深法數(shù)據(jù)宜按圖4所示流程處理。圖4大功率電測深法數(shù)據(jù)處理流程5.6.5大功率電測深法測得的視電阻率等值線圖應(yīng)采用彩虹色填充，低電阻率采用藍(lán)色，高電阻率采用紅色。成果圖應(yīng)按以下原則進(jìn)行判釋（示例參見附錄K）：a)根據(jù)測得的視電阻率推斷介質(zhì)的地層巖性，常見介質(zhì)的電阻率值參見附錄G中的表G.3；b)紅色、橙色和黃色區(qū)域?yàn)橄鄬?duì)高電阻率區(qū)，說明巖體相對(duì)致密，完整性好，含水量?。籧)藍(lán)色為相對(duì)低電阻率區(qū)，說明巖體含水、松散破碎或風(fēng)化程度高；d)視電阻率分布不均勻，說明巖體物性差異大，推測為巖體構(gòu)造發(fā)育，松散破碎；e)視電阻率橫向分布均勻，說明巖體物性均一；f)兩側(cè)為高電阻率區(qū)，中間為幾米到幾十米寬的低電阻率帶，說明斷層含水帶；g)巖溶充泥充水表現(xiàn)為低電阻率，在高電阻率范圍內(nèi)形成局部的低電阻率（藍(lán)色）區(qū)域；空溶洞表現(xiàn)為高電阻率，并在相對(duì)低電阻率范圍內(nèi)形成局部的高電阻率（紅色）區(qū)域；半充填巖溶表現(xiàn)為上部高電阻率，下部低電阻率。5.6.6主要成果應(yīng)包括視電阻率斷面圖、地質(zhì)解釋圖。5.7瞬變電磁法5.7.1瞬變電磁法預(yù)報(bào)范圍應(yīng)符合下列規(guī)定：a)巖體完整、干燥的地段預(yù)報(bào)距離80m～100m；b)巖體破碎、含水率高的地段預(yù)報(bào)距離50m～80m；DB53/TXXXX—2021c)曲線地段適當(dāng)減小預(yù)報(bào)距離。5.7.2瞬變電磁儀發(fā)射部分主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定：a)發(fā)射電流不小于3A，發(fā)射信號(hào)為雙極性方波；b)發(fā)射基頻頻率在2.5Hz～400Hz范圍內(nèi)分檔；c)最小關(guān)斷時(shí)間不大于0.5μs。5.7.3瞬變電磁儀接收部分主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定：a)最大疊加次數(shù)不少于1000次；b)最小采樣間隔不大于l0μs；c)最大時(shí)窗不小于160ms；d)增益范圍0dB～140dB；e)背景噪聲不大于1μV；f)工頻干擾抑制不小于60dB。5.7.4瞬變電磁法觀測系統(tǒng)布置參見附錄L中的表L.1。5.7.5現(xiàn)場工作應(yīng)符合下列規(guī)定：a)測試過程中不應(yīng)有金屬、磁性物質(zhì)接近線框；b)工作前檢查并確保發(fā)射線圈、發(fā)射機(jī)高壓連接點(diǎn)絕緣；c)儀器參數(shù)設(shè)置與預(yù)報(bào)距離、線框參數(shù)等條件相適應(yīng)；d)地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，調(diào)整線圈仰角，增加其他角度掃描斷面；e)使用磁探頭時(shí)，探頭方向與發(fā)射線框的法線方向一致；f)每個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行3次重復(fù)測試，3次測試的曲線形態(tài)應(yīng)相近。5.7.6數(shù)據(jù)處理應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：a)對(duì)每個(gè)測點(diǎn)的各測道數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行跳點(diǎn)平滑預(yù)處理；b)生成各掃描斷面的曲線圖，反演每掃描斷面的視電阻率-時(shí)間剖面圖；c)根據(jù)試驗(yàn)或開挖驗(yàn)證時(shí)間與深度關(guān)系函數(shù)，將視電阻率-時(shí)間圖轉(zhuǎn)換成視電阻率-深度圖。5.7.7成果圖應(yīng)按以下原則進(jìn)行判釋（示例參見附錄L中的表L.2）：a)根據(jù)試驗(yàn)或開挖驗(yàn)證所得到的異常幅值與背景值來劃分異常范圍；b)進(jìn)行各掃描斷面的相關(guān)解釋，確定異常的范圍和走向；c)結(jié)合地質(zhì)勘探、地質(zhì)分析和其他預(yù)報(bào)成果解釋異常的性質(zhì)。5.7.8主要成果應(yīng)包括測線布置圖、剖面成果圖。5.8超前導(dǎo)洞法5.8.1線間距較小的兩座隧道可互為平行導(dǎo)洞，以先行開挖的隧道預(yù)報(bào)后開挖的隧道地質(zhì)條件。5.8.2超前導(dǎo)洞法地質(zhì)預(yù)報(bào)資料可包括以下內(nèi)容：a)地質(zhì)調(diào)查法預(yù)測報(bào)告、采用的各種物探預(yù)報(bào)方法探測報(bào)告、超前鉆探法探測報(bào)告；b)導(dǎo)洞竣工工程地質(zhì)縱斷面圖，包括地層巖性、褶曲、斷裂的分布與產(chǎn)狀，破碎帶及坍塌和變形地段的位置、性質(zhì)及規(guī)模，地下水出露的位置、水量，分段圍巖分級(jí)等。6預(yù)報(bào)成果6.1中間成果報(bào)告DB53/TXXXX—20216.1.1中間成果報(bào)告應(yīng)按期次編號(hào)，每個(gè)掘進(jìn)方向均獨(dú)立編制期次。6.1.2中間成果報(bào)告形式應(yīng)簡單，格式宜統(tǒng)一，報(bào)告格式參見附錄M。6.1.3中間成果報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)基本信息，包括工程名稱、隧道名稱、預(yù)報(bào)日期、預(yù)報(bào)里程、預(yù)報(bào)方法、依據(jù)規(guī)范、主要儀器設(shè)備及編號(hào)；b)地質(zhì)調(diào)查信息，包括掌子面照片、地質(zhì)素描圖、地質(zhì)描述；c)預(yù)報(bào)結(jié)論，包括圍巖級(jí)別推測和不良地質(zhì)預(yù)警，不良地質(zhì)預(yù)警參見附錄N；d)附件部分，包括地質(zhì)調(diào)查表、物探成果圖及解釋等。6.2最終成果報(bào)告6.2.1隧道貫通后應(yīng)編寫隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)最終成果報(bào)告。6.2.2最終成果報(bào)告應(yīng)執(zhí)行JT/T828的規(guī)定，包括下列內(nèi)容：a)概況，包括工程概況、地質(zhì)概況、預(yù)報(bào)工作概況；b)預(yù)報(bào)依據(jù)；c)方法原理及儀器設(shè)備；d)數(shù)據(jù)采集，包括觀測系統(tǒng)、采集方法、測線、測點(diǎn)布置情況；e)中間成果報(bào)告主要內(nèi)容及施工開挖驗(yàn)證情況；f)施工過程中遇到的重大工程地質(zhì)問題；g)其他需要說明的問題；DB53/TXXXX—2021（資料性附錄）預(yù)報(bào)方法應(yīng)用范圍和適用條件預(yù)報(bào)方法應(yīng)用范圍和適用條件參見表A.1～A.2。表A.1預(yù)報(bào)方法應(yīng)用范圍●●●●●●●●●●○●○●●●-○○●●●-○●●●○-○●●●○-○●○○○-○●●●●-○○○○○○○表A.2預(yù)報(bào)方法適用條件DB53/TXXXX—2021（資料性附錄）地質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí)地質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí)參見表B.1。表B.1地質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí)地質(zhì)復(fù)雜程度（含物探異常）極強(qiáng)，厚層塊狀質(zhì)純灰?guī)r，密度每平方公里1~1×10m/d～1×10m1×10m/d～1×10mm度 度度 DB53/TXXXX—2021（資料性附錄）地質(zhì)調(diào)查法用表地質(zhì)調(diào)查法用表參見表C.1～C.10。表C.1隧道地表地質(zhì)調(diào)查表檢測單位：記錄編號(hào)：記錄人：日期：年DB53/TXXXX—2021檢測單位名稱：表C.2隧道內(nèi)地質(zhì)調(diào)查表記錄編號(hào)：Rc:化->1.0m平均間距>3組>3組好差 整體狀巨厚層厚層中厚層塊狀鑲嵌碎裂薄層碎裂狀散體狀Jv：S1：S2：S3：Sk：度 p＞0.5或Q＞125 記錄人：日期：年DB53/TXXXX—2021表C.3巖石堅(jiān)硬程度的劃分硬質(zhì)巖震手，難擊碎；浸水未風(fēng)化—微風(fēng)化的花崗巖、正長巖、閃長巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、片麻巖、石英片巖、硅質(zhì)板巖、石英>60巖錘擊聲較清脆，有輕微回彈。稍震手，較難擊碎；浸水后，有2.未風(fēng)化—微風(fēng)化的熔結(jié)凝灰?guī)r、大理巖、板巖、白云軟質(zhì)巖錘擊聲不清脆，無回彈，較易擊碎；浸水3.未風(fēng)化—微風(fēng)化的凝灰?guī)r、千枚巖、砂質(zhì)泥巖、泥灰錘擊聲啞，無回彈，有凹痕，易擊碎浸水4.未風(fēng)化的泥巖、泥質(zhì)頁巖、綠泥石片巖、絹云母片巖等錘擊聲啞，無回彈，有較深凹痕，手可捏碎；浸水后，可捏成團(tuán)表C.4巖石風(fēng)化程度的劃分kf變色，光澤消失，除石英顆粒外的礦物大部分—注1：波速比kv為風(fēng)化巖石彈性縱波速度與表C.5巖體節(jié)理發(fā)育程度的劃分DB53/TXXXX—2021表C.6巖體完整程度定性劃分>1.0>1.0差差好差 表C.7結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度劃分好差表C.8巖層厚度分類h＞1.0h≤0.1DB53/TXXXX—2021表C.9高初始應(yīng)力地區(qū)圍巖在開挖過程中出現(xiàn)的主要現(xiàn)象1.硬質(zhì)巖：開挖過程中有巖爆發(fā)生，有巖塊彈2.軟質(zhì)巖：巖芯常有餅化現(xiàn)象，開挖過程中洞壁巖體有剝離，位移極為顯著，甚2.軟質(zhì)巖：巖芯時(shí)有餅化現(xiàn)象，開挖過程中洞壁巖體位移顯著，持表C.10公路隧道圍巖級(jí)別劃分巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQⅠ>550ⅡⅢⅣ-Ⅴ-Ⅵ軟塑狀黏性土及潮濕、飽和粉細(xì)砂層、軟土等.-DB53/TXXXX—2021（資料性附錄）隧道內(nèi)臨近不良地質(zhì)體前兆特征D.1.1臨近大型溶洞水體或暗河的前兆主要包括：a)裂隙、溶隙間出現(xiàn)較多的鐵染銹或黏土；b)巖層明顯濕化、軟化，或出現(xiàn)淋水現(xiàn)象；c)小溶洞出現(xiàn)的頻率增加，且多有水流、河沙或水流痕跡；d)鉆孔中的涌水量劇增，夾有泥沙或小礫石；e)有嘩嘩的流水聲；f)鉆孔中有涼風(fēng)冒出。D.1.2臨近斷層破碎帶的前兆主要包括：a)節(jié)理組數(shù)急劇增加，可達(dá)十余組；b)巖層有褶曲或褶皺現(xiàn)象出現(xiàn)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)由弧形節(jié)理組成的小型旋扭構(gòu)造或反傾節(jié)理；c)巖石強(qiáng)度明顯降低；d)出現(xiàn)壓碎巖、碎裂巖、斷層角礫巖等的出現(xiàn)，多數(shù)情況下會(huì)出現(xiàn)夾泥或鐵染銹現(xiàn)象；e)臨近富水?dāng)鄬忧皵鄬酉卤P泥巖、頁巖等隔水巖層明顯濕化、軟化，或出現(xiàn)淋水和其他涌突水現(xiàn)D.1.3臨近人為坑洞積水的前兆主要包括：a)巖層明顯濕化、軟化，或出現(xiàn)淋水現(xiàn)象；b)巖層裂隙有涌水出現(xiàn)；c)掌子面空氣變冷或發(fā)生霧氣；d)有嘶嘶的水聲；e)臨近煤層老窯積水的前兆是巖層中出現(xiàn)暗紅色水銹或滲水中掛紅。D.1.4大規(guī)模塌方的前兆主要包括：a)拱頂巖石開裂，裂縫旁有巖粉噴出或隧道內(nèi)無故塵土飛揚(yáng)；b)初支開裂掉塊、支撐拱架變形或發(fā)生聲響；c)拱頂巖石掉塊或裂縫逐漸擴(kuò)大；d)干燥圍巖突然涌水等。D.1.5煤與瓦斯突出的前兆主要包括：a)掌子面地層壓力增大，鼓壁，深部巖層或煤層的破裂聲明顯、響煤炮、掉渣、支護(hù)嚴(yán)重變形；b)瓦斯?jié)舛韧蝗辉龃蠡蚝龈吆龅?，掌子面溫度降低，悶人，有異味等；c)煤層結(jié)構(gòu)變化明顯，層理紊亂，由硬變軟，厚度與傾角發(fā)生變化，煤由濕變干，光澤暗淡，煤層頂、底板出現(xiàn)斷裂、波狀起伏等；d)鉆孔時(shí)有頂鉆、夾鉆、頂水、噴孔等動(dòng)力現(xiàn)象；e)掌子面發(fā)出瓦斯強(qiáng)涌出的嘶嘶聲，同時(shí)帶有粉塵；f)掌子面有移動(dòng)感。DB53/TXXXX—2021（資料性附錄）超前鉆探現(xiàn)場記錄表超前鉆探現(xiàn)場記錄用表參見表E.1。表E.1超前鉆探現(xiàn)場記錄表單位名稱：記錄編號(hào)：記錄人：日期：DB53/TXXXX—2021