公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)規(guī)范DB41-T 2139-2021

ICS93.060

CCSP66

41

河南省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB41/T2139—2021

公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)規(guī)范

2021-04-12發(fā)布2021-07-12實(shí)施

河南省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB41/T2139—2021

目次

前言.................................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語和定義.........................................................................1

4基本規(guī)定...........................................................................3

5公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)方案編制.......................................................3

6地質(zhì)調(diào)查法.........................................................................4

7地球物理探測法.....................................................................6

8超前鉆探法........................................................................13

9超前導(dǎo)洞法........................................................................14

10不良地質(zhì)體預(yù)報(bào)...................................................................14

11預(yù)報(bào)成果.........................................................................16

附錄A（資料性）公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)工作程序圖......................................17

附錄B（資料性）隧道地質(zhì)條件復(fù)雜程度分析因素及分級(jí)情況..............................18

附錄C（資料性）隧道內(nèi)臨近不良地質(zhì)體地質(zhì)前兆........................................19

附錄D（資料性）隧道圍巖分級(jí)........................................................20

附錄E（資料性）隧道開挖工作面地質(zhì)編錄及地質(zhì)展視圖..................................22

附錄F（資料性）地震波法觀測系統(tǒng)布置圖表............................................24

附錄G（資料性）鉆孔柱狀圖..........................................................26

附錄H（資料性）公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)成果記錄........................................27

I

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前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由河南省交通運(yùn)輸廳提出并歸口。

本文件起草單位：河南省欒盧高速公路建設(shè)有限公司、長安大學(xué)。

本文件主要起草人：王新剛、翁效林、王曉明、周春雨、張昆山、楊玉晶、徐龍飛、趙高文、張鵬

鵬、張衛(wèi)衛(wèi)、馬藝虎、穆偉芳、王光昊。

II

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公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)的術(shù)語與符號(hào)、一般規(guī)定、預(yù)報(bào)方案編制、預(yù)報(bào)方法、不良地

質(zhì)體預(yù)報(bào)和預(yù)報(bào)成果等內(nèi)容。

本文件適用于公路隧道施工地質(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。

JTGC20公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范

JTG/TC22公路工程物探規(guī)程

JTG/T3660公路隧道施工技術(shù)規(guī)范

JTG3370.1公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義、符號(hào)適用于本文件。

3.1術(shù)語

3.1.1

隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)

在隧道施工階段，采用地質(zhì)調(diào)查、物探、鉆探、導(dǎo)洞等手段，對隧道開挖掌子面前方存在的、因隧

道施工開挖接近或揭穿可能導(dǎo)致隧道施工地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的不良地質(zhì)體分布位置、性質(zhì)、規(guī)模及可能發(fā)生

地質(zhì)災(zāi)害性質(zhì)和規(guī)模的預(yù)報(bào)。

3.1.2

地質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí)

綜合考慮隧道工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害對隧道施工及環(huán)境的影響程度，對隧

道所處地質(zhì)條件復(fù)雜程度進(jìn)行的分級(jí)。

3.1.3

地質(zhì)調(diào)查法

根據(jù)已有勘察資料和地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查、洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查成果，通過地層層序?qū)Ρ?、地表地下?gòu)造相

關(guān)性分析、斷層要素與隧道幾何參數(shù)相關(guān)性分析、臨近不良地質(zhì)體前兆分析，對隧道施工開挖掌子面前

方存在的、因隧道施工開挖接近或揭穿可能導(dǎo)致隧道施工地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的不良地質(zhì)體分布位置、性質(zhì)、

規(guī)模及可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害性質(zhì)和規(guī)模進(jìn)行預(yù)報(bào)的一種方法。

3.1.4

隧道內(nèi)地質(zhì)素描

1

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將隧道施工開挖揭露的地層巖性、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，

坍方點(diǎn)分布位置及坍方量，巖溶（溶洞、溶管、溶縫、溶隙）分布位置及其充填性質(zhì)等記錄并繪制成圖

表的過程。

3.1.5

地球物理探測法

利用物理學(xué)的原理、方法和專門的儀器，觀測并綜合分析天然或人工地球物理場的分布特征，探測

地質(zhì)體或地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)的勘探方法，簡稱“物探”。

3.1.6

地質(zhì)雷達(dá)法

利用電磁波在隧道開挖工作面前方巖體中的傳播及反射，根據(jù)傳播速度和反射脈沖波走時(shí)進(jìn)行超前

地質(zhì)預(yù)報(bào)的一種物探方法。

3.1.7

地震波反射法

小藥量爆破所產(chǎn)生的地震波信號(hào)沿隧道方向以球面波形式傳播，根據(jù)不同巖層中傳播速度和界面處

反射脈沖查找地質(zhì)構(gòu)造和探測不良地質(zhì)體。

3.1.8

地震波反射層析成像法

錘擊震源點(diǎn)所產(chǎn)生的地震波信號(hào)在前方地質(zhì)體中傳播，通過掃描反射成像技術(shù)，可形成直觀的三維

立體圖，查明掌子面前方地質(zhì)體的性質(zhì)。

3.1.9

高分辨率直流電法

以巖石的電性差異（即電阻率差異）為基礎(chǔ)，在全空間條件下建立電場，電流通過布置在隧道內(nèi)的

供電電極在圍巖中建立起全空間穩(wěn)定電場，通過研究電場或電磁場的分布規(guī)律預(yù)報(bào)開挖工作面前方儲(chǔ)水、

導(dǎo)水構(gòu)造分布和發(fā)育情況的一種直流電法探測技術(shù)。

3.1.10

瞬變電磁法

根據(jù)階躍波形電磁脈沖激化的原理，利用不接地回線向地下發(fā)射一次場，在一次場斷電后，地下介

質(zhì)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)二次場（瞬變磁場），二次場包含著與地下介質(zhì)有關(guān)的地質(zhì)信息，通過接收回線觀測二

次場并對所觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，解釋地下介質(zhì)及相關(guān)物理參數(shù)的一種物探方法。

3.1.11

超前鉆探法

采用在隧道施工開挖掌子面沿開挖方向施做超前鉆孔，對隧道施工開挖掌子面前方存在的、因隧道

施工開挖接近或揭穿可能導(dǎo)致隧道施工地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的不良地質(zhì)體分布位置、性質(zhì)、規(guī)模及可能發(fā)生地

質(zhì)災(zāi)害性質(zhì)和規(guī)模進(jìn)行預(yù)報(bào)的一種方法。

3.1.12

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)條件的一種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。

3.2符號(hào)

BQ--巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度，單位為兆帕，MPa；

VP--縱波速度，單位為米/秒，m/s；

VS--橫波速度，單位為米/秒，m/s；

VSH--水平橫波速度，單位為米/秒，m/s；

2

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VSV--垂直橫波速度，單位為米/秒，m/s。

4基本規(guī)定

4.1預(yù)報(bào)內(nèi)容

公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：

a)軟層、軟夾層、煤層及特殊巖土的分布位置、厚度及其性質(zhì)；

b)斷層及其破碎帶、節(jié)理密集發(fā)育破碎巖體帶、順層錯(cuò)動(dòng)破碎地帶、褶皺轉(zhuǎn)折端破碎巖體帶的分

布位置、性質(zhì)、規(guī)模及其含水狀況；

c)巖溶（暗河、溶洞、溶管、溶縫、溶隙）及廢棄礦巷分布位置、規(guī)模及其充填性質(zhì)。

4.2預(yù)報(bào)遵循的原則

公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)遵循下列原則：

a)預(yù)報(bào)方法依實(shí)際掌握地質(zhì)條件動(dòng)態(tài)調(diào)整原則；

b)以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)原則；

c)地質(zhì)調(diào)查與地球物理探測、地球物理探測與鉆探、長短距離、地面與地下四結(jié)合原則；

d)充分利用輔助導(dǎo)洞或雙洞隧道設(shè)置原則；

e)不同預(yù)報(bào)方法成果應(yīng)相互補(bǔ)充、相互印證；

f)充分利用既有隧道地質(zhì)資料原則。

4.3預(yù)報(bào)工作程序

公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)可按附錄A所示的工作程序進(jìn)行。

4.4預(yù)報(bào)工作中要求

4.4.1建設(shè)單位應(yīng)負(fù)責(zé)隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施大綱的審批，并對施工地質(zhì)預(yù)報(bào)工作實(shí)施進(jìn)行監(jiān)督和檢

查。

4.4.2地質(zhì)預(yù)報(bào)單位應(yīng)研究提出隧道地質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí)（見附錄B），進(jìn)行施工地質(zhì)預(yù)報(bào)方案設(shè)計(jì)；

遇地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)不符時(shí)，應(yīng)按程序及時(shí)進(jìn)行變更設(shè)計(jì)。

4.4.3施工單位應(yīng)在隧道施工開始前編制或委托隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施單位編制施工地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施大

綱并納入實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)，提交審查并按批準(zhǔn)后的實(shí)施大綱組織實(shí)施。

4.4.4監(jiān)理單位應(yīng)對施工地質(zhì)預(yù)報(bào)工作實(shí)施過程進(jìn)行監(jiān)理，對施工地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施單位現(xiàn)場專業(yè)技術(shù)人

員數(shù)量及能力、設(shè)備類型及數(shù)量進(jìn)行監(jiān)督檢查，協(xié)調(diào)施工地質(zhì)預(yù)報(bào)工作實(shí)施。

4.4.5承擔(dān)施工地質(zhì)預(yù)報(bào)工作的單位，應(yīng)具備實(shí)施隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)工作的能力；應(yīng)根據(jù)預(yù)報(bào)方案和

合同規(guī)定配備足夠的主頁技術(shù)人員和性能、精度及效率均能滿足預(yù)報(bào)及隧道施工工期要求的儀器設(shè)備；

及時(shí)向隧道工程參建各方提交施工地質(zhì)預(yù)報(bào)成果報(bào)告；應(yīng)進(jìn)行預(yù)報(bào)結(jié)果與開挖揭示實(shí)際地質(zhì)條件的對比

分析，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提高施工地質(zhì)預(yù)報(bào)水平。

5公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)方案編制

5.1一般規(guī)定

5.1.1公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)進(jìn)行施工地質(zhì)預(yù)報(bào)方案編制，方案編制應(yīng)根據(jù)隧道地質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí)

結(jié)果，不同地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)方法應(yīng)用條件和隧道施工可能遭遇的不良地質(zhì)體類型進(jìn)行，參照J(rèn)TG3370.1

3

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的相關(guān)規(guī)定。

5.1.2施工地質(zhì)預(yù)報(bào)可采用地質(zhì)調(diào)查法、地球物理探測法、超前鉆探法和超前導(dǎo)洞法進(jìn)行。

5.1.3地球物理探測法包括地質(zhì)雷達(dá)法、地震波反射法、地震波反射層析成像法、瞬變電磁法和高分

辨直流電法等。

5.1.4超前鉆探法包括超前地質(zhì)鉆探法和加深炮孔法。

5.1.5超前導(dǎo)洞法，包括正洞超前導(dǎo)洞法和超前平行導(dǎo)洞法。

5.2預(yù)報(bào)方案編制

5.2.1施工地質(zhì)預(yù)報(bào)可采用長、中長和短距離預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)長度的劃分和預(yù)報(bào)方法的選擇可執(zhí)行下列規(guī)

定：

a)長距離預(yù)報(bào)：100m≤預(yù)報(bào)距離＜200m，采用地質(zhì)調(diào)查法、地震波反射法、地震波反射層析成

像法、超前鉆探法及洞外隧道上方地面地球物理探測法等進(jìn)行；

b)中長距離預(yù)報(bào)：30m≤預(yù)報(bào)距離＜100m，采用地質(zhì)調(diào)查法、地震波反射法、地震波反射層析

成像法及超前鉆探法等進(jìn)行；

c)短距離預(yù)報(bào)：預(yù)報(bào)距離＜30m，采用地質(zhì)調(diào)查法、地質(zhì)雷達(dá)法、超前鉆孔法、高分辨直流電法、

及加深炮孔法等進(jìn)行。

5.2.2隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)編制施工地質(zhì)預(yù)報(bào)文件，文件應(yīng)包括下列內(nèi)容：

a)隧道工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件，參照J(rèn)TG/T3660規(guī)定；

b)隧道地質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí)；

c)施工地質(zhì)預(yù)報(bào)目的；

d)施工地質(zhì)預(yù)報(bào)設(shè)計(jì)原則、預(yù)報(bào)方案，（分段）預(yù)報(bào)內(nèi)容、預(yù)報(bào)方法及方法組合、技術(shù)要求；

e)施工地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施工藝要求；

f)施工地質(zhì)預(yù)報(bào)工作安全措施；

g)施工地質(zhì)預(yù)報(bào)工作量、占用掌子面時(shí)間；

h)其他需要說明的問題。

6地質(zhì)調(diào)查法

6.1一般規(guī)定

6.1.1地質(zhì)調(diào)查法適用于各種地質(zhì)條件下隧道的施工地質(zhì)預(yù)報(bào)。

6.1.2地質(zhì)調(diào)查法應(yīng)符合下列工作要求：

a)隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查應(yīng)在實(shí)施洞內(nèi)施工地質(zhì)預(yù)報(bào)前進(jìn)行，并在洞內(nèi)地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施過程中根據(jù)

需要隨時(shí)補(bǔ)充；

b)地質(zhì)素描圖應(yīng)采用現(xiàn)場繪制草圖、室內(nèi)及時(shí)謄清的方式完成，地質(zhì)素描原始記錄、圖、表應(yīng)當(dāng)

天整理；

c)隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查和洞內(nèi)地質(zhì)素描資料應(yīng)及時(shí)反映在隧道工程地質(zhì)平面圖和縱斷面圖上，

并應(yīng)分段完善、總結(jié)；

d)標(biāo)本應(yīng)按要求采集，并及時(shí)整理。

6.1.3地質(zhì)調(diào)查法隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)，應(yīng)編制下列資料：

a)地質(zhì)調(diào)查法預(yù)報(bào)報(bào)告；

b)開挖工作面地質(zhì)素描圖，比例尺根據(jù)需要確定；

c)隧道洞身地質(zhì)展視圖，比例為l:100~1:500；

d)地層分界線及構(gòu)造線隧道內(nèi)和地表相關(guān)性分析預(yù)報(bào)圖（必要時(shí)作），比例尺根據(jù)需要確定；

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e)地質(zhì)復(fù)雜地段縱、橫斷面圖，比例為1:100~1:500；

f)地質(zhì)監(jiān)測與測試資料；

g)有關(guān)影像資料。

6.1.4地質(zhì)調(diào)查法包括隧道勘察設(shè)計(jì)資料的收集與分析、隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查和隧道內(nèi)地質(zhì)素描。

6.2隧道勘察設(shè)計(jì)資料的收集與分析

6.2.1在進(jìn)行隧道地質(zhì)調(diào)繪工作前，應(yīng)對隧道勘察設(shè)計(jì)資料進(jìn)行收集、整理、分析，在全面了解隧址

區(qū)域地質(zhì)情況下進(jìn)行地質(zhì)調(diào)繪，參照J(rèn)TGC20相關(guān)要求。

6.2.2隧道勘察設(shè)計(jì)資料的收集與分析應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：

a)收集前期隧道勘察設(shè)計(jì)資料，熟悉設(shè)計(jì)文件、資料、圖紙；

b)明確隧道穿越的地層層序，圍巖巖性、結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況，結(jié)構(gòu)面與隧道的空間組合關(guān)系，不同

地層及巖性在隧道軸線上的分布范圍，不同巖層的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)特性，特殊地層（煤層、

可溶巖地層、膏巖層等）的分布；

c)掌握特殊地質(zhì)構(gòu)造(如斷層)在隧道軸線上的分布位置，斷層及破碎帶寬度、性質(zhì)、產(chǎn)狀，明確

地層、不良構(gòu)造與隧道的相互關(guān)系及因隧道施工揭穿可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害（見附錄C），初步

提出施工地質(zhì)預(yù)報(bào)重點(diǎn)區(qū)段。

6.3隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查

隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：

a)對已有地質(zhì)勘察成果的核查和確認(rèn)；

b)地層、巖性在隧道地表的出露及接觸關(guān)系，特別是對標(biāo)志層的確認(rèn)；

c)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；

d)地表巖溶發(fā)育位置、規(guī)模及分布規(guī)律；

e)煤層、石膏、膨脹巖土、含石油天然氣、含放射性物質(zhì)等特殊地層在地表的出露位置、寬度及

其產(chǎn)狀變化情況；

f)人為坑洞位置、走向、高程等，分析其與隧道的空間關(guān)系；

g)根據(jù)隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，結(jié)合設(shè)計(jì)文件、資料和圖紙，核實(shí)和修正超前地質(zhì)預(yù)報(bào)重點(diǎn)

區(qū)段。

6.4隧道內(nèi)地質(zhì)素描

6.4.1隧道內(nèi)地質(zhì)素描應(yīng)包括下列工程地質(zhì)內(nèi)容：

a)地層巖性：描述地層時(shí)代、巖性、層間結(jié)合程度、風(fēng)化程度等；

b)地質(zhì)構(gòu)造：描述褶皺、斷層、節(jié)理裂隙特征、巖層產(chǎn)狀等。斷層的位置、產(chǎn)狀、性質(zhì)、破碎帶

的寬度、物質(zhì)成分、含水情況以及與隧道的關(guān)系。節(jié)理裂隙的組數(shù)、產(chǎn)狀、間距、充填物、延

伸長度、張開度及節(jié)理面特征、力學(xué)性質(zhì)，分析組合特征、判斷巖體完整程度；

c)巖溶：描述巖溶規(guī)模、形態(tài)、位置、所屬地層和構(gòu)造部位，充填物成分、狀態(tài)，以及巖溶展布

的空間關(guān)系；

d)特殊地層：煤層、含膏鹽層、膨脹巖土和含黃鐵礦層等應(yīng)單獨(dú)描述；

e)人為坑洞：影響范圍內(nèi)的各種坑道和洞穴的分布位置及其與隧道的空間關(guān)系；

f)地應(yīng)力：包括高地應(yīng)力顯示性標(biāo)志及其發(fā)生部位，如巖爆、軟弱夾層擠出、探孔餅狀巖芯等現(xiàn)

象；

g)塌方：應(yīng)記錄塌方部位、方式與規(guī)模及其隨時(shí)間的變化特征，并分析產(chǎn)生塌方的地質(zhì)原因及其

對繼續(xù)掘進(jìn)的影響；

5

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h)有害氣體及放射性危害源存在情況。

6.4.2隧道內(nèi)地質(zhì)素描應(yīng)包括下列水文地質(zhì)內(nèi)容：

a)地下水的分布、出露形態(tài)及圍巖的透水性、水量、水壓、水溫、顏色、泥砂含量測定，以及地

下水活動(dòng)對圍巖穩(wěn)定的影響，必要時(shí)進(jìn)行長期觀測。地下水的出露形態(tài)分為：滲水、滴水、滴

水成線、股水（涌水）、暗河；

b)水質(zhì)分析，判定地下水對結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性；

c)出水點(diǎn)和地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖溶、暗河等的關(guān)系分析；

d)必要時(shí)進(jìn)行地表相關(guān)氣象、水文觀測，判斷洞內(nèi)涌水與地表徑流、降雨的關(guān)系；

e)必要時(shí)應(yīng)建立涌突水點(diǎn)地質(zhì)檔案。

6.4.3隧道內(nèi)地質(zhì)素描應(yīng)對圍巖穩(wěn)定性特征及支護(hù)情況進(jìn)行描述：

a)記錄不同工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件下隧道圍巖穩(wěn)定性、支護(hù)方式以及初期支護(hù)后的變形情況；

b)發(fā)生圍巖失穩(wěn)或變形較大的地段，詳細(xì)分析、描述圍巖失穩(wěn)或變形發(fā)生的原因、過程、結(jié)果等。

6.4.4進(jìn)行隧道施工圍巖分級(jí)（參考附錄D）。

6.4.5隧道內(nèi)重要的和具代表性的地質(zhì)現(xiàn)象應(yīng)進(jìn)行攝影或錄像。

6.4.6隧道開挖工作面地質(zhì)素描和洞身地質(zhì)素描應(yīng)符合下列技術(shù)要求：

a)開挖工作面地質(zhì)素描，主要描述工作面立面圍巖狀況，應(yīng)使用統(tǒng)一格式，并統(tǒng)一編號(hào)（開挖工

作面地質(zhì)素描的格式和內(nèi)容可參考附錄E）；

b)洞身地質(zhì)素描通過隧道地質(zhì)展視圖形式表示（隧道地質(zhì)展視圖的格式和內(nèi)容可參考附錄E）；

c)地質(zhì)素描應(yīng)隨隧道開挖及時(shí)進(jìn)行，對地層巖性變化點(diǎn)、構(gòu)造發(fā)育部位、巖溶發(fā)育帶附近等復(fù)雜、

重點(diǎn)地段應(yīng)每開挖循環(huán)進(jìn)行一次素描，其他一般地段不應(yīng)超過10m進(jìn)行一次素描。

7地球物理探測法

7.1一般規(guī)定

7.1.1物探法超前地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)具備一定條件，參照J(rèn)TG/TC22要求。

7.1.2地質(zhì)條件復(fù)雜的隧道和存在多種干擾因素的隧道，應(yīng)根據(jù)被探測對象的物性條件開展綜合物探，

并與其他探測方法相配合，對所測得的物探資料進(jìn)行綜合分析。

7.1.3物探應(yīng)按搜集資料、踏勘、編制計(jì)劃、施測、初步解釋、最終解釋、成果核對、報(bào)告編制的程

序進(jìn)行。

7.1.4物探儀器及其附屬設(shè)備必須滿足性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)合理、構(gòu)件牢固可靠、防潮、抗震和絕緣性良

好等要求；儀器應(yīng)定期檢查、標(biāo)定和保養(yǎng)。

7.1.5物探原始資料應(yīng)符合下列規(guī)定。

a)原始資料應(yīng)包括下列內(nèi)容：

1)與隧道有關(guān)的工程地質(zhì)資料和鉆探資料；

2)物探施測的各種原始記錄和檢查記錄；

3)物探儀器校驗(yàn)、標(biāo)定及一致性檢查的記錄。

b)原始記錄必須完整、真實(shí)、清晰，標(biāo)示清楚，簽署齊全，不得隨意涂改或重抄。

7.1.6物探資料解釋應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)在分析各項(xiàng)物性參數(shù)的基礎(chǔ)上，按定性指導(dǎo)定量的原則進(jìn)行；

b)結(jié)論應(yīng)明確，符合隧址區(qū)的客觀地質(zhì)規(guī)律；各物探方法的解釋應(yīng)相互補(bǔ)充、相互印證；解釋結(jié)

果不一致時(shí)，應(yīng)分析原因，并對推斷的前提條件予以說明；

c)解釋結(jié)果應(yīng)說明探測對象的形態(tài)、產(chǎn)狀、延伸等要素；對于已知資料不足，暫時(shí)不能得出具體

結(jié)論的異常，應(yīng)說明原因；

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d)有鉆孔驗(yàn)證的隧道，應(yīng)充分利用鉆探資料對解釋結(jié)果進(jìn)行全面的修正。

7.1.7物探成果資料應(yīng)包括下列內(nèi)容：

a)物探測線布置圖；

b)各種定性分析圖件；

c)各種定量解釋圖件；

d)平面、斷面成果圖表；

e)質(zhì)量檢查數(shù)據(jù)和質(zhì)量評(píng)定表。

7.2地質(zhì)雷達(dá)法

7.2.1地質(zhì)雷達(dá)法可適用于巖溶、采空區(qū)、空洞、斷層破碎帶、軟弱夾層等不均勻地質(zhì)體探測，并應(yīng)

符合下列要求：

a)探測目的體與周邊介質(zhì)之間應(yīng)存在明顯介電常數(shù)差異，電磁波反射信號(hào)明顯；

b)探測目的體具有足以被探測的規(guī)模；

c)探測應(yīng)避開強(qiáng)電磁波干擾區(qū)和屏蔽層。

7.2.2地質(zhì)雷達(dá)探測儀器的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足下列要求：

a)系統(tǒng)增益不應(yīng)低于150dB；

b)信噪比應(yīng)大于60dB；

c)采樣間隔不應(yīng)大于0.5ns、模數(shù)轉(zhuǎn)換器不應(yīng)低于16位；

d)掃描速率應(yīng)大于8scan（記錄道）/s；

e)連續(xù)工作時(shí)間不應(yīng)小于4h；

f)脈沖重復(fù)頻率不應(yīng)小于100kHz，模數(shù)轉(zhuǎn)換精度不應(yīng)低于16bit；

g)應(yīng)具有垂向?yàn)V波功能；

h)水平定位誤差≤1%，測深測量誤差≤10%（測深小于0.1m時(shí)）；

i)具有可選的信號(hào)疊加、實(shí)時(shí)濾波、點(diǎn)測與連續(xù)測量、手動(dòng)與自動(dòng)位置標(biāo)記等功能。

7.2.3地質(zhì)雷達(dá)探測的數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合下列要求：

a)通過試驗(yàn)選擇雷達(dá)天線的工作頻率、確定介電常數(shù)：當(dāng)探測對象情況復(fù)雜時(shí)，應(yīng)選擇兩種及以

上不同頻率的天線；宜選擇中心頻率為50MHz~100MHz的天線，天線中心頻率允許偏差應(yīng)為

±5%，天線頻帶范圍不應(yīng)小于中心頻率的1/4~2倍；

b)測網(wǎng)密度、天線間距和天線移動(dòng)速度應(yīng)反映出探測對象的異常，測線宜采用十字或網(wǎng)格形式布

設(shè)；

c)選擇合適的時(shí)間窗口和采樣間隔，并根據(jù)數(shù)據(jù)采集中的干擾變化和效果及時(shí)調(diào)整工作參數(shù)；

d)掌子面超前地質(zhì)預(yù)報(bào)常采用單點(diǎn)探測方式，同時(shí)可結(jié)合連續(xù)探測方式進(jìn)行對比；

e)支撐天線的器材應(yīng)選用絕緣材料，天線操作人員應(yīng)與工作天線保持相對固定的位置；

f)測線上天線經(jīng)過的表面應(yīng)相對平整，無障礙，且天線易于移動(dòng)；測試過程中，應(yīng)保持工作天線

的平面與探測面基本平行，距離相對一致；

g)現(xiàn)場記錄應(yīng)注明觀測到的不良地質(zhì)體與地下水體的位置與規(guī)模等；

h)重點(diǎn)異常區(qū)應(yīng)重復(fù)探測，探測不一致數(shù)據(jù)不采用，采用其他手段進(jìn)行探測；

i)連續(xù)預(yù)報(bào)時(shí)前后兩次宜重疊5m以上。

7.2.4地質(zhì)雷達(dá)探測的質(zhì)量檢查（重復(fù)觀測）的記錄與原探測記錄應(yīng)具有良好的重復(fù)性，波形一致，

異常沒有明顯的位移。

7.2.5地質(zhì)雷達(dá)法在堅(jiān)硬完整巖層探測距離宜在30m以內(nèi)，在泥質(zhì)和軟弱破碎地層、潮濕含水層或巖

溶發(fā)育地段的有效探測長度則應(yīng)根據(jù)雷達(dá)波形判定。

7.2.6地質(zhì)雷達(dá)探測的資料整理與解釋應(yīng)符合下列規(guī)定：

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a)參與解釋的雷達(dá)剖面應(yīng)清晰；

b)解釋前宜做編輯、濾波、增益等處理。情況較復(fù)雜時(shí)，還宜進(jìn)行道分析、F-K濾波、正常時(shí)差

校正、褶積、速度分析、消除背景干擾等處理；

c)結(jié)合地質(zhì)情況、電性特征、探測體的性質(zhì)和幾何特征綜合分析。必要時(shí)應(yīng)考慮影響介電常數(shù)的

各種因素，制作雷達(dá)探測的正演和反演模型。

7.3地震波反射法

7.3.1地震波反射法儀器（TSP）儀器主要由記錄單元、接收單元、附件及起爆設(shè)備組成。

7.3.2觀測系統(tǒng)均沿著隧洞邊墻等距離布置發(fā)射孔和接收孔，沿隧道方向不同爆炸孔激發(fā)地震波，由

排列最外側(cè)的兩個(gè)3分量傳感器接收反射波，進(jìn)行反射處理，得到隧道前方的地震反射圖像。

7.3.3地震波反射法儀器性能指標(biāo)應(yīng)符合下列要求：

a)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、濾波等功能的數(shù)字化地震波接收設(shè)備；

b)接收道數(shù)二維反射不應(yīng)少于6道，三維反射不應(yīng)少于12道；

c)最小采樣間隔不應(yīng)大于0.05ms；

d)記錄長度可選，每道最少樣點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于1024點(diǎn)；

e)模數(shù)轉(zhuǎn)換精度不應(yīng)低于24bit；

f)放大器動(dòng)態(tài)范圍不應(yīng)小于96dB；

g)頻率響應(yīng)范圍宜為2Hz~5000Hz；

h)加速度或速度傳感器頻率范圍不窄于20Hz~2000Hz；

i)加速度傳感器靈敏度不應(yīng)低于0.5V/g，速度傳感器靈敏度不應(yīng)低于0.5V/cm/s。

7.3.4預(yù)報(bào)距離應(yīng)符合下列要求：

a)巖體完整、巖質(zhì)較硬洞段宜每100m預(yù)報(bào)一次；

b)巖體破碎、巖質(zhì)較軟的洞段宜每80m預(yù)報(bào)一次；

c)彎曲洞段應(yīng)適當(dāng)減小預(yù)報(bào)距離。

7.3.5地震波反射法觀測系統(tǒng)布置應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)相鄰兩次預(yù)報(bào)宜布置10m~20m的重疊洞段；

b)觀測系統(tǒng)應(yīng)布置在位于施工掌子面后方約100m的范圍內(nèi)；

c)觀測系統(tǒng)宜采用單壁多點(diǎn)激發(fā)，雙壁多點(diǎn)3分量縱橫波接收觀測方式；

d)激發(fā)孔或接收孔應(yīng)按附錄F中圖表F.1的規(guī)定布置；

e)二維觀測時(shí)，兩側(cè)壁應(yīng)各布置不少于一個(gè)3分量接收器，激發(fā)點(diǎn)不應(yīng)少于18個(gè)，且接收孔和

激發(fā)孔應(yīng)在同一平面內(nèi)；

f)三維觀測時(shí)，應(yīng)在兩側(cè)壁同一斷面上各布置兩個(gè)3分量接收器，激發(fā)點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于24個(gè)，且

激發(fā)點(diǎn)應(yīng)在同一平面內(nèi)。

g)觀測系統(tǒng)布置參數(shù)和條件宜符合附錄F的規(guī)定。

7.3.6地震波反射法現(xiàn)場工作應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的觀測系統(tǒng)，進(jìn)行接收孔或接收點(diǎn)、激發(fā)點(diǎn)或炮孔放點(diǎn)，并進(jìn)行編號(hào)標(biāo)識(shí)；

b)孔內(nèi)傳感器接收或孔內(nèi)激發(fā)的儀器設(shè)備應(yīng)按設(shè)計(jì)的觀測系統(tǒng)進(jìn)行鉆孔，孔口位置允許偏差應(yīng)為

±0.1m，激發(fā)孔下斜10°~20°，接收孔上斜5°~10°，在巖體較破碎洞段，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)，錘擊點(diǎn)位置允許偏差應(yīng)為±0.1m；

d)安裝孔內(nèi)傳感器的套管宜使用環(huán)氧樹脂作為耦合劑安裝接收器套管，套管安裝過程中不應(yīng)使管

壁產(chǎn)生變形，套管的傾斜允許偏差應(yīng)為±5°；

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e)安裝孔內(nèi)傳感器的套管在安裝前應(yīng)使用清潔桿清洗套管內(nèi)部，3分量檢波器探頭的X、Y、Z方

向應(yīng)與設(shè)計(jì)方向一致；

f)表面?zhèn)鞲衅骺筛鶕?jù)現(xiàn)場情況采用打孔安裝或石膏粘貼安裝，3分量檢波器探頭的X、Y、Z方向

應(yīng)與設(shè)計(jì)方向一致；

g)三維觀測時(shí)宜以接收點(diǎn)隧道橫斷面底板為坐標(biāo)原點(diǎn)建立三維座標(biāo)系，測量觀測系統(tǒng)布置范圍內(nèi)

的炮點(diǎn)、接收點(diǎn)和不規(guī)則洞壁段的坐標(biāo)。

7.3.7地震波反射法現(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，應(yīng)對儀器進(jìn)行檢查和環(huán)境噪音測試，消除噪聲施工影響；

b)藥量大小應(yīng)通過試驗(yàn)確定；

c)應(yīng)先將裝藥包安置在炮孔底部，后用水或其它介質(zhì)充填，封住炮孔口；

d)應(yīng)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)間不應(yīng)大于50μs；

f)采集系統(tǒng)采用線路錘擊開關(guān)計(jì)時(shí)時(shí)，應(yīng)保證各激發(fā)點(diǎn)計(jì)時(shí)精度一致；

g)激發(fā)觸發(fā)應(yīng)選在噪音振幅峰值較小的時(shí)段進(jìn)行；

h)應(yīng)現(xiàn)場檢查激發(fā)點(diǎn)記錄質(zhì)量是否合格，記錄不合格時(shí)，應(yīng)查明原因，重新激發(fā)；

i)每次激發(fā)時(shí)，應(yīng)核對激發(fā)點(diǎn)編號(hào)、準(zhǔn)確填寫班報(bào)。

7.3.8單炮記錄存在下列情況之一者應(yīng)為不合格：

a)預(yù)報(bào)目標(biāo)體的反射波信號(hào)信噪比低，有效信號(hào)無法分辨；

b)記錄延時(shí)大于50μs記錄；

c)班報(bào)記錄的炮孔號(hào)與記錄文件對應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤。

7.3.9反射數(shù)據(jù)處理宜按下列處理步驟和要求進(jìn)行：

a)數(shù)據(jù)處理前應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)建立二維或三維幾何模型；

b)應(yīng)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)間窗口長度不應(yīng)小于預(yù)報(bào)距離的2倍；

d)宜將初至信號(hào)前的信號(hào)進(jìn)行歸零處理；

e)應(yīng)對信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，確定優(yōu)勢頻率范圍，濾除聲波；也可根據(jù)隧道巖性物理特點(diǎn)，選擇帶

通濾波；

f)應(yīng)根據(jù)初至波相位特征拾取每道初至縱波時(shí)間，可對排列初至?xí)r間曲線上的奇異點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整和

屏蔽，宜使排列初至?xí)r間成一條直線；

g)可根據(jù)實(shí)際炮點(diǎn)位置對初至?xí)r間曲線進(jìn)行斜率或截距的偏移校正處理，使截距時(shí)間為0；

h)應(yīng)對處理后的地震信號(hào)進(jìn)行能量均衡處理、傾角濾波處理，提取來自掌子面前方的反射波；

i)應(yīng)進(jìn)行縱橫波分離處理，將X、Y、Z分量轉(zhuǎn)換成P、SH、SV波進(jìn)行反射處理；

j)可采用直達(dá)波、模型試算、偏移地震數(shù)據(jù)至共反射距離道集等方式進(jìn)行速度分析；

k)應(yīng)分析斜率和校正的速度模型的合理性來選取合適的拾取速度；

l)應(yīng)計(jì)算從炮點(diǎn)到潛在反射點(diǎn)再到接收位置的最終縱波和橫波時(shí)間來進(jìn)行深度偏移處理；

m)應(yīng)拾取覆蓋次數(shù)不小于全部炮點(diǎn)20%的反射點(diǎn)來構(gòu)建反射層；

n)可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。

7.3.10反射資料解釋應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)對反射地震剖面或三維圖應(yīng)從隧道已揭露的洞段確定巖性；

b)將巖性相似的反射層進(jìn)行匯總、分別著色和確定邊界；

c)計(jì)算每層或邊界的相對距離、里程；

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d)應(yīng)根據(jù)各反射層絕對波速和波速相對變化確定巖層軟弱、斷層破碎帶、節(jié)理密集帶的位置和規(guī)

模；

e)應(yīng)結(jié)合隧道勘察、掌子面附近的地質(zhì)資料進(jìn)行解釋和推斷；

f)可結(jié)合巖體泊松比等力學(xué)參數(shù)和圍巖軟硬、含水情況、構(gòu)造影響程度、節(jié)理裂隙發(fā)育情況等資

料對圍巖級(jí)別進(jìn)行初步評(píng)估。

7.3.11現(xiàn)場工作完成后應(yīng)編寫成果簡報(bào)，成果圖表宜包括觀測系統(tǒng)布置圖、地震預(yù)報(bào)成果圖、地質(zhì)分

析解釋成果圖表。

7.4地震波反射層析成像法

7.4.1地震波反射層析成像法儀器在國內(nèi)主要為TRT，系統(tǒng)主要由主機(jī)、基站、無線模塊、傳感器、

觸發(fā)器五部分構(gòu)成。

7.4.2地震波反射層析成像法（TRT）是采用距隧洞掌子面一定距離布置具有三維空間分布的接收傳感

器，在掌子面多點(diǎn)激發(fā)，進(jìn)行空間地震波反射掃描層析成像的一種方法。

7.4.3地震波反射層析成像法儀器性能指標(biāo)應(yīng)符合下列要求：

a)應(yīng)具有地震信號(hào)觸發(fā)、信號(hào)放大、增益調(diào)整、濾波等功能的數(shù)字化地震波接收設(shè)備；

b)接收道數(shù)不應(yīng)少于9道；

c)最小采樣間隔不應(yīng)大于0.05ms；

d)記錄長度可選，每道最少采樣點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于2048點(diǎn)；

e)模數(shù)轉(zhuǎn)換精度不應(yīng)低于24bit；

f)放大器動(dòng)態(tài)范圍不應(yīng)小于96dB；

g)頻率響應(yīng)范圍不窄于2Hz~5000Hz；

h)加速度型傳感器頻率范圍宜為20Hz~5000Hz，靈敏度不應(yīng)低于1V/g。

7.4.4地震波反射層析成像觀測系統(tǒng)布置應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)相鄰兩次預(yù)報(bào)宜布置10m~20m的重疊洞段；

b)觀測系統(tǒng)宜布置在施工掌子面后方50m的范圍內(nèi)；

c)當(dāng)在近掌子面左右邊墻腰部布置激發(fā)點(diǎn)、雙壁及頂拱布置多點(diǎn)單分量接收檢波器時(shí)，系統(tǒng)宜按

附錄E中E.2圖表規(guī)定布置；

d)對于TBM施工法，宜使用TBM護(hù)盾上安裝的自動(dòng)機(jī)械震源或錘擊震源。

7.4.5地震波反射層析成像現(xiàn)場工作應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的觀測系統(tǒng)，進(jìn)行接收點(diǎn)和激發(fā)點(diǎn)位置測量放點(diǎn)，并進(jìn)行編號(hào)標(biāo)識(shí)；

b)錘擊點(diǎn)應(yīng)選在裂隙少、巖體完整、穩(wěn)定的位置，錘擊點(diǎn)位置允許偏差應(yīng)為±0.1m；

c)接收點(diǎn)應(yīng)按設(shè)計(jì)的觀測系統(tǒng)進(jìn)行鉆孔安裝或使用石膏粘貼安裝，位置允許偏差應(yīng)為±0.1m，

孔徑宜為0.6cm~1cm，孔深宜為5cm；

d)單分量檢波器極性應(yīng)指向隧道開挖方向，三分量檢波器極性應(yīng)為隧道開挖、水平和垂直方向；

e)應(yīng)以最外層檢波點(diǎn)所在位置構(gòu)成的圓弧斷面為起點(diǎn)建立三維座標(biāo)系，測量觀測系統(tǒng)布置范圍內(nèi)

的掌子面里程、激發(fā)點(diǎn)與接收點(diǎn)的坐標(biāo)。

7.4.6地震波反射層析成像現(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，應(yīng)對儀器進(jìn)行檢查和環(huán)境噪音測試，消除噪聲施工影響；

b)錘擊能量大小應(yīng)通過試驗(yàn)確定；

c)應(yīng)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)應(yīng)先檢測無線計(jì)時(shí)精度，延遲誤差不應(yīng)大于±25μs；

e)采集系統(tǒng)采用爆炸激發(fā)時(shí)，觸發(fā)延遲時(shí)間不應(yīng)大于50μs；

f)錘擊觸發(fā)應(yīng)選在噪音振幅峰值較小的時(shí)段進(jìn)行；

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g)每個(gè)震源點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行5次擊發(fā)和接收，分別形成記錄；

h)如果是由于信號(hào)能量弱造成記錄質(zhì)量差，可采取多次擊發(fā)疊加成一個(gè)記錄；

i)每次激發(fā)時(shí)，應(yīng)核對錘擊點(diǎn)編號(hào)、準(zhǔn)確填寫班報(bào)。

7.4.7反射層析成像數(shù)據(jù)處理宜按下列處理步驟和要求進(jìn)行：

a)數(shù)據(jù)處理前應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)建立三維幾何模型；

b)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場觀測系統(tǒng)，將三分量地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到建立的坐標(biāo)系中；

c)應(yīng)對信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，確定優(yōu)勢頻率范圍，濾除聲波；也可根據(jù)隧道巖性物理特點(diǎn)，選擇帶

通濾波；

d)應(yīng)對處理后的地震信號(hào)進(jìn)行能量均衡處理、F-K二維濾波處理，提取來自掌子面前方的有效信

號(hào)；

e)應(yīng)采用波速掃描對比分析方法，測算預(yù)報(bào)范圍段的巖體波速、提高三維成像精度；

f)可選用波形、強(qiáng)度、相關(guān)等不同參數(shù)進(jìn)行疊加成像，可選擇單一縱波、單一橫波、縱橫波綜合

成像進(jìn)行分析。

7.4.8反射層析成像資料解釋應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)應(yīng)從隧道已揭露的洞段確定巖性；

b)應(yīng)根據(jù)各反射層絕對波速和波速相對變化，確定巖層軟弱、評(píng)估巖體質(zhì)量，并對圍巖級(jí)別進(jìn)行

初步評(píng)估；

c)根據(jù)三維成像結(jié)果圖，確定掌子面前方巖層軟弱、斷層破碎帶、節(jié)理密集帶的位置和規(guī)模；

d)應(yīng)結(jié)合隧道勘察、掌子面附近的地質(zhì)資料進(jìn)行解釋和推斷；

e)應(yīng)根據(jù)波速、三維成像結(jié)果圖進(jìn)行綜合分析，編寫隧道預(yù)報(bào)綜合解釋成果圖表。

7.4.9地震波反射層析成像預(yù)報(bào)距離、不合格記錄情形、成果記錄參考地震波反射法。

7.5高分辨率直流電法

7.5.1高分辨率直流電法適用于探測任何地層中存在的地下水體位置及相對含水量大小，如斷層破碎

帶、溶洞、溶隙、暗河等地質(zhì)體中的地下水。

7.5.2高分辨直流電法有效預(yù)報(bào)距離不宜超過80m，連續(xù)探測時(shí)前后兩次應(yīng)重疊10m以上。

7.5.3現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集應(yīng)嚴(yán)格按照測試要求進(jìn)行，保證數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量，并應(yīng)符合下列要求：

a)開機(jī)檢測儀器是否工作正常；

b)發(fā)射、接收電極間距測量準(zhǔn)確，誤差應(yīng)小于5cm；

c)無窮遠(yuǎn)電極應(yīng)大于4~5倍的探測距離；

d)發(fā)射、接收電極接地良好；

e)電池電量充足；

f)數(shù)據(jù)重復(fù)測量誤差應(yīng)小于5%，否則應(yīng)檢查電極和儀器電源是否正常、工頻干擾是否過大等。

7.5.4現(xiàn)場數(shù)據(jù)資料處理與分析應(yīng)符合下列要求：

a)資料處理應(yīng)使用儀器配套的處理軟件系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)處理過程中，應(yīng)采用增強(qiáng)有效信號(hào)、壓制干

擾信號(hào)、提高信噪比等手段，使視電阻率等值線圖能夠清晰成像；

b)地質(zhì)異常體（儲(chǔ)、導(dǎo)水構(gòu)造）判斷標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以現(xiàn)場多次采集分析驗(yàn)證的數(shù)據(jù)為依據(jù)，總結(jié)規(guī)律，

找出隧址區(qū)異常標(biāo)準(zhǔn)值。

7.6瞬變電磁法

7.6.1瞬變電磁方法適用于隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)中水體探測，使用中一般采用中心回線裝置或偶極裝置。

7.6.2瞬變電磁儀發(fā)射部分主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合下列要求：

a)應(yīng)具有過壓和過流保護(hù)功能；

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b)最大發(fā)射電流不低于3A，發(fā)射信號(hào)宜為雙極性方波，時(shí)間宜隨取樣道數(shù)選擇值而變化；

c)發(fā)射基頻頻率宜能在2.5Hz~225Hz范圍內(nèi)分檔；

d)最小關(guān)斷時(shí)間不應(yīng)大于0.5μs；

e)發(fā)射線圈最大邊長不應(yīng)大于2m。

7.6.3瞬變電磁儀接收部分主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合下列要求：

a)通道靈敏度不應(yīng)大于0.5mV；

b)最小疊加次數(shù)不應(yīng)小于1000次；

c)最大采樣率不應(yīng)小于10μs；

d)帶寬不應(yīng)窄于10Hz~7.5kHz；

e)最大時(shí)窗不應(yīng)小于160ms；

f)增益范圍宜為0dB~140dB；

g)本底噪聲應(yīng)小于1μV；

h)工頻干擾抑制宜大于60dB。

7.6.4采用線框接收時(shí)應(yīng)采用重疊回線裝置，采用磁探頭接收時(shí)應(yīng)采用中心回線裝置。

7.6.5預(yù)報(bào)距離應(yīng)符合下列要求：

a)巖體完整地低導(dǎo)電率和低導(dǎo)磁率的洞段宜每80m預(yù)報(bào)一次；

b)巖體破碎、含水率高、高導(dǎo)電率和高導(dǎo)磁率的洞段宜每60m預(yù)報(bào)一次，

c)彎曲段應(yīng)適當(dāng)減小預(yù)報(bào)距離。

7.6.6測線布置應(yīng)符合下列要求：

a)相鄰兩次預(yù)報(bào)宜布置20m的重疊洞段；

b)當(dāng)隧道洞徑較小時(shí)，宜以掌子面為中心點(diǎn)布置一組水平和鉛垂的扇形掃描測線；

c)當(dāng)隧道洞徑較大時(shí)，宜布置相距一定間距的多組水平和鉛垂的扇形掃描測線；

d)水平測線宜以線框的法線方向與隧道左壁垂直為起點(diǎn)（0°），順時(shí)針方向每15°布置一個(gè)測

點(diǎn)，當(dāng)線框的法線方向與隧道開挖方向一致后（90°），每隔0.5m布置一個(gè)測點(diǎn)，依次進(jìn)行

扇形掃描，直至線框的法線方向與隧道右壁垂直（180°）。鉛垂測線宜以線框的法線方向與

隧道開挖方向呈45°為起點(diǎn)，每隔15°布置一個(gè)測點(diǎn)，直至線框的法線方向與隧道開挖方向

呈135°；

e)掌子面水平測點(diǎn)間距宜為0.5m，扇形掃描角度間隔宜為15°。

7.6.7現(xiàn)場工作應(yīng)符合下列要求：

a)掌子面樁號(hào)應(yīng)與施工一致；

b)測線中點(diǎn)、端點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行測量放點(diǎn)并標(biāo)識(shí)；

c)測試過程中的測量應(yīng)使用非金屬測量尺或測量繩；

d)測試前應(yīng)移開近掌子面附近洞段的金屬物體，測試過程中不應(yīng)有金屬、磁性物質(zhì)接近線框；

e)工作前應(yīng)檢查儀器，特別是發(fā)射線圈、發(fā)射機(jī)的高壓連接點(diǎn)應(yīng)絕緣；

f)儀器參數(shù)設(shè)置應(yīng)與預(yù)報(bào)距離、線框參數(shù)等條件相適應(yīng)；

g)當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，宜增加線框法線方向與隧道開挖方向呈上下或左右30°、60°夾角的測

試；

h)使用磁探頭時(shí)，其方向應(yīng)與發(fā)射線框的法線方向一致；

i)每個(gè)測點(diǎn)、各種傾角狀態(tài)下應(yīng)進(jìn)行3次重復(fù)測試，曲線形態(tài)應(yīng)與地層物性構(gòu)造相一致，3次測

試的曲線形態(tài)應(yīng)相近。

7.6.8數(shù)據(jù)處理應(yīng)符合下列要求：

a)先對每個(gè)測點(diǎn)測試的各測道數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行跳點(diǎn)平滑預(yù)處理；

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b)分別生成各測線的不同裝置傾角姿態(tài)下的剖面測深曲線圖，反演出每條測線的視電阻率—時(shí)間

剖面圖；

c)根據(jù)試驗(yàn)或開挖驗(yàn)證所率定的時(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。

7.6.9資料解釋應(yīng)符合下列要求：

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)單一或“十字”形測線布置時(shí)，進(jìn)行各角度及多測線的相關(guān)解釋，確定異常的范圍和走向；

c)多組測線測量時(shí)，進(jìn)行各角度三維相關(guān)解釋，確定異常的范圍和走向；

d)結(jié)合地質(zhì)勘探、地質(zhì)調(diào)查和其它預(yù)報(bào)成果解釋異常的性質(zhì)。

8超前鉆探法

8.1超前地質(zhì)鉆探

8.1.1超前地質(zhì)鉆探是利用鉆機(jī)等在隧道開挖工作面進(jìn)行鉆探獲取地質(zhì)信息的一種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。

8.1.2超前地質(zhì)鉆探法主要采用沖擊鉆和回旋取芯鉆。地質(zhì)復(fù)雜程度為簡單和中等復(fù)雜的隧道地段，

采用沖擊鉆；地質(zhì)復(fù)雜程度為復(fù)雜和較復(fù)雜的隧道地段，采用回旋取芯鉆。

8.1.3超前地質(zhì)鉆探應(yīng)符合下列技術(shù)要求：

a)斷層、節(jié)理密集帶或其他破碎富水地層每循環(huán)宜布設(shè)1~3個(gè)孔；富水巖溶發(fā)育區(qū)每循環(huán)宜鉆

3~5個(gè)孔，揭示巖溶時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加，以滿足安全施工和溶洞處理所需資料為原則；

b)不同地段不同目的的鉆孔應(yīng)采用不同的鉆孔深度；鉆探過程中應(yīng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制和管理，根據(jù)鉆

孔情況可適時(shí)調(diào)整鉆孔深度，以達(dá)到預(yù)報(bào)目的為原則；在需連續(xù)鉆探時(shí)，一般每循環(huán)可鉆30

m~50m，必要時(shí)也可鉆100m以上的深孔；連續(xù)預(yù)報(bào)時(shí)前后兩循環(huán)鉆孔應(yīng)重疊5m~8m；

c)鉆孔直徑應(yīng)滿足鉆探取芯、取樣和孔內(nèi)測試的要求；

d)富水巖溶發(fā)育區(qū)超前鉆探應(yīng)終孔于隧道開挖輪廓線以外5m~8m。

8.1.4超前地質(zhì)鉆探應(yīng)符合下列工作要求：

a)鉆孔前地質(zhì)技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)行安全、技術(shù)、質(zhì)量交底；

b)鉆孔過程中應(yīng)做好記錄，包括孔位、開終孔時(shí)間、孔深，鉆進(jìn)壓力、鉆進(jìn)速度、沖洗液顏色及

其流量隨鉆孔深度變化情況，涌砂、突進(jìn)、振動(dòng)、卡鉆位置等；

c)及時(shí)進(jìn)行巖芯鑒定，對斷層帶、巖溶充填物、煤層、代表性巖土應(yīng)拍照備查，選擇代表性巖芯

整理留存；

d)鉆孔施做完成后，及時(shí)編制鉆孔柱狀圖、鉆孔布置圖、代表性巖芯照片；

e)進(jìn)行富水破碎帶、季節(jié)變動(dòng)帶及以下巖溶預(yù)報(bào)時(shí)，應(yīng)安裝防突和測壓裝置。

8.1.5鉆孔質(zhì)量控制采取下列步驟：

a)測量布孔；

b)鉆機(jī)就位；

c)對正孔位；

d)固定鉆機(jī)；

e)開孔安裝孔口管；

f)控制并及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)方向。

8.1.6超前鉆探法報(bào)告主要應(yīng)包括施工簡介、地質(zhì)概況、鉆孔布置圖、鉆孔探測結(jié)果、鉆孔柱狀圖（格

式可參考附錄G）、代表性巖芯照片、鉆孔內(nèi)涌水的水壓、水量、水質(zhì)等情況、地質(zhì)評(píng)價(jià)與建議等內(nèi)容。

8.2加深炮孔法

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8.2.1加深炮孔法，是利用手持風(fēng)鉆或鑿巖臺(tái)車在隧道施工掌子面施做小孔徑鉆孔獲取掌子面前方地

質(zhì)信息的一種地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。

8.2.2加深炮孔法適用于各種地質(zhì)條件下的近距離的隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)，尤其適用于巖溶發(fā)育區(qū)。

8.2.3加深炮孔法施工地質(zhì)預(yù)報(bào)，應(yīng)符合下列要求：

a)孔深較爆破孔深3m以上；

b)孔徑與爆破孔相同；

c)孔數(shù)和孔位應(yīng)根據(jù)隧道開挖斷面大小和隧道地質(zhì)復(fù)雜程度確定；

d)在巖溶發(fā)育區(qū)遇異常（涌水、涌泥、涌砂）應(yīng)及時(shí)反饋信息，等待處理決策，嚴(yán)禁裝藥放炮；

e)嚴(yán)禁利用爆破殘眼進(jìn)行加深炮孔施做；

f)做好加深炮孔異常記錄和留存。

9超前導(dǎo)洞法

9.1正洞超前導(dǎo)洞法，利用導(dǎo)洞揭示的地質(zhì)情況，對正洞擴(kuò)挖可能遭遇的地質(zhì)條件進(jìn)行推測，進(jìn)行施

工地質(zhì)預(yù)報(bào)。

9.2超前平行導(dǎo)洞法是利用超前平行導(dǎo)洞施工開挖揭示的地質(zhì)情況，通過地質(zhì)作圖的方法，推測隧道

正洞、后施工隧道施工可能遭遇的地質(zhì)條件，進(jìn)行施工地質(zhì)預(yù)報(bào)。

9.3超前導(dǎo)洞法隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)，應(yīng)編制下列圖件：

a)洞地質(zhì)展視圖、預(yù)測地質(zhì)平面圖，比例宜為1:100~1:500；

b)導(dǎo)洞工程地質(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、水質(zhì)、水量，分段圍巖分級(jí)等，橫向比例宜為

1:500~1:5000，縱向比例宜為1:200~1:5000。

10不良地質(zhì)體預(yù)報(bào)

10.1巖溶預(yù)報(bào)

10.1.1巖溶預(yù)報(bào)，應(yīng)探明巖溶在隧道施工掌子面前方分布位置、規(guī)模及充填性質(zhì)。

10.1.2巖溶分布位置、規(guī)模預(yù)報(bào)，以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)，以彈性波反射法、彈性波反射層析成像法、

近距離電磁波反射法和超前鉆孔法為主要手段進(jìn)行。

10.1.3巖溶充填性質(zhì)預(yù)報(bào)，以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)，以巖體溫度法、激發(fā)極化法、瞬變電磁法、BEAM

探水法、高分辨直流電法巖溶充水狀態(tài)探測和超前鉆孔法巖溶分布位置、規(guī)模和充填性質(zhì)精準(zhǔn)探測驗(yàn)證

為主要手段進(jìn)行。

10.1.4巖溶預(yù)報(bào)，可按下列步驟進(jìn)行：

a)根據(jù)隧道工程地質(zhì)勘察成果、地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查結(jié)果、可溶巖地區(qū)巖溶發(fā)育分布規(guī)律，預(yù)測其

在隧道洞身開挖范圍內(nèi)出現(xiàn)的大致位置、充填性質(zhì)；

b)采用彈性波反射法、近距離電磁波反射法、加深炮孔法，探測確定其在隧道施工掌子面前方分

布位置；

c)采用巖體溫度法、激發(fā)極化法、瞬變電磁法、高分辨直流電法等，探測預(yù)報(bào)其充水狀態(tài)；

d)必要時(shí)，采用超前鉆孔法進(jìn)行分布位置、性質(zhì)、規(guī)模和含水狀態(tài)的精準(zhǔn)探測和驗(yàn)證；

e)結(jié)合巖溶分布位置、規(guī)模預(yù)報(bào)結(jié)果，巖溶充填性質(zhì)特別是巖溶充水狀態(tài)預(yù)報(bào)結(jié)果，巖溶出現(xiàn)前

兆信息，分析隧道施工開挖接近和揭穿巖溶充填物塌方、突涌水、突涌泥、隧道洞內(nèi)泥石流災(zāi)

害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

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10.2斷層預(yù)報(bào)

10.2.1斷層預(yù)報(bào)應(yīng)探明斷層的性質(zhì)、產(chǎn)狀、富水情況、在隧道中的分布位置、斷層破碎帶的規(guī)模、物

質(zhì)組成等，并分析其對隧道的危害程度。

10.2.2斷層預(yù)報(bào)應(yīng)以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)，以彈性波反射法探測為主，必要時(shí)采用紅外探測、高分辨直

流電法探測斷層帶地下水的發(fā)育情況及超前鉆探法驗(yàn)證。

10.2.3當(dāng)隧道施工接近規(guī)模較大的斷層時(shí)，多具有明顯的可能前兆，可通過地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查、洞內(nèi)

地質(zhì)調(diào)查、地表與地下構(gòu)造相關(guān)性分析、斷層趨勢分析等手段預(yù)報(bào)斷層的分布位置。

10.2.4斷層破碎帶與周圍介質(zhì)多存在明顯的物性差異，可采用彈性波反射法探測破碎帶的位置及分布

范圍。

10.2.5斷層為面狀結(jié)構(gòu)面，可采用超前鉆探法較準(zhǔn)確預(yù)報(bào)其位置、寬度、物質(zhì)組成及地下水發(fā)育情況

等。

10.2.6斷層預(yù)報(bào)可按下列步驟進(jìn)行：

a)根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料、工程地質(zhì)平面圖與縱斷面圖以及必要的地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查，進(jìn)一步核實(shí)斷

層的性質(zhì)、產(chǎn)狀、位置與規(guī)模等；

b)采用彈性波反射法確定斷層在隧道內(nèi)的大致位置和寬度；

c)必要時(shí)采用紅外探測、高分辨直流電法探測斷層帶地下水的發(fā)育情況；

d)必要時(shí)采用超前鉆探預(yù)報(bào)斷層的確切位置和規(guī)模、破碎帶的物質(zhì)組成及地下水的發(fā)育情況等；

e)采用隧道內(nèi)地質(zhì)素描、斷層趨勢分析等手段預(yù)報(bào)斷層的分布位置；

f)地質(zhì)綜合判析，提交地質(zhì)綜合分析成果報(bào)告。

10.3涌水突泥預(yù)報(bào)

10.3.1隧道涌水、突泥預(yù)報(bào)應(yīng)探明可能發(fā)生涌水、突泥地段的位置、規(guī)模、物質(zhì)組成、水量、水壓等，

分析評(píng)價(jià)其對隧道的危害程度。

10.3.2涌水、突泥預(yù)報(bào)應(yīng)以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)，以超前鉆探法為主，結(jié)合多種物探手段進(jìn)行綜合超前

地質(zhì)預(yù)報(bào)。

10.3.3在可能發(fā)生涌水、突泥的地段必須進(jìn)行超前鉆探，且超前鉆探必須設(shè)有防突裝置。

10.3.4斜井工區(qū)、隧道反坡施工地段處于富水區(qū)時(shí)，超前鉆探作業(yè)時(shí)應(yīng)做好鉆孔突涌水處治的方案，

確保人員與設(shè)備的安全，避免淹井事故的發(fā)生。

10.4煤層瓦斯預(yù)報(bào)

10.4.1煤層瓦斯預(yù)報(bào)應(yīng)探明煤層分布位置、煤層厚度，測定瓦斯含量、瓦斯壓力、涌出量、瓦斯放散

初速度、煤的堅(jiān)固性系數(shù)等，判定煤的破壞類型，分析判斷煤的自燃及煤塵爆炸性、煤與瓦斯突出危險(xiǎn)

性，評(píng)價(jià)隧道瓦斯嚴(yán)重程度及對工程的影響，提出技術(shù)措施建議等。

10.4.2煤層瓦斯預(yù)報(bào)應(yīng)以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)，以超前鉆探法為主，結(jié)合多種物探手段進(jìn)行綜合超前地

質(zhì)預(yù)報(bào)。

10.4.3超前鉆探作業(yè)應(yīng)有防爆應(yīng)急預(yù)案，并應(yīng)明確規(guī)定超前鉆探須采用水循環(huán)鉆或濕式鉆孔方式。

10.5有害氣體災(zāi)害預(yù)報(bào)

河南省地方標(biāo)準(zhǔn)公共服務(wù)平臺(tái)10.5.1對隧道洞內(nèi)瓦斯、硫化氫等有害氣體預(yù)報(bào)，可選用產(chǎn)氣地層位置、廢棄煤礦巷分布位置預(yù)測預(yù)

報(bào)和濃度監(jiān)測進(jìn)行，地層位置及廢棄煤礦巷分布位置預(yù)報(bào)可采用任何一種隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)方法進(jìn)行。

10.5.2有害氣體濃度監(jiān)測應(yīng)在煤層等產(chǎn)生有害氣體的地層分布位置以及產(chǎn)生有害氣體地層兩側(cè)一定

距離范圍內(nèi)進(jìn)行。

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DB41/T2139—2021

11預(yù)報(bào)成果

11.1地質(zhì)預(yù)報(bào)階段性成果

11.1.1地質(zhì)預(yù)報(bào)工作應(yīng)編制地質(zhì)預(yù)報(bào)階段性成果報(bào)告。

11.1.2隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)階段性成果報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括下列內(nèi)容：

a)本次施工地質(zhì)預(yù)報(bào)任務(wù)，預(yù)報(bào)實(shí)施時(shí)間，以往實(shí)施情況等；

b)隧道工作面與洞身地質(zhì)編錄，測繪，隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查情況等；

c)施工地質(zhì)預(yù)報(bào)方法原理簡述、測線、儀器、裝置布置，現(xiàn)場工作方法與技術(shù)，儀器設(shè)備工作參

數(shù)，數(shù)據(jù)質(zhì)量等；

d)隧道地質(zhì)調(diào)繪收集到的原始資料的評(píng)價(jià)、資料處理與解釋方法、成果分析及其地質(zhì)解釋；

e)施工地質(zhì)預(yù)報(bào)成果分析得到的地質(zhì)結(jié)論，施工地質(zhì)預(yù)報(bào)距離、范圍，不良地質(zhì)分析情況，根據(jù)

預(yù)報(bào)資料給出圍巖分級(jí)建議等；

f)插圖可包括預(yù)報(bào)方法原理圖、測線或裝置布置圖、典型數(shù)據(jù)曲線或映像圖、各種儀器設(shè)備探測

數(shù)據(jù)處理成果圖等；插表可包括工作量表、物性參數(shù)表、儀器技術(shù)因素、成果解釋列表、探測

精度表等。其中公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)成果表的格式和內(nèi)容可參考附錄H。

11.2地質(zhì)預(yù)報(bào)總報(bào)告

11.2.1隧道貫通后可編寫地質(zhì)預(yù)報(bào)總報(bào)告。

11.2.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)總報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

a)工程概況；

b)原有地質(zhì)資料的概略情況及其結(jié)論，施工開挖過程中揭示的不良地質(zhì)、特殊巖土及存在的主要

工程地質(zhì)問題；

c)設(shè)計(jì)預(yù)報(bào)方案和根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況調(diào)整后的預(yù)報(bào)實(shí)施方案；

d)統(tǒng)計(jì)各預(yù)報(bào)方法實(shí)際工作量，并與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)設(shè)計(jì)工作量進(jìn)行對比，分析增減的原因；

e)預(yù)報(bào)與施工驗(yàn)證對比情況，包括預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率統(tǒng)計(jì)結(jié)果，對預(yù)報(bào)績效進(jìn)行評(píng)價(jià)；