公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)規(guī)程DB53∕T 1032-2021

IDB53/T1032—2021前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14基本要求 34.1一般規(guī)定 34.2預(yù)報方法和分類 34.3預(yù)報方法選擇 44.4預(yù)報流程 44.5預(yù)報實施細則編制 55預(yù)報方法 55.1地質(zhì)調(diào)查法 55.2超前鉆探法 65.3地震反射波法 7 85.5地質(zhì)雷達法 9 5.7瞬變電磁法 5.8超前導(dǎo)洞法 6預(yù)報成果 6.1中間成果報告 6.2最終成果報告 附錄A(資料性附錄)預(yù)報方法應(yīng)用范圍和適用條件 附錄B(資料性附錄)地質(zhì)復(fù)雜程度分級 附錄C(資料性附錄)地質(zhì)調(diào)查法用表 附錄D(資料性附錄)隧道內(nèi)臨近不良地質(zhì)體前兆特征 附錄E(資料性附錄)超前鉆探現(xiàn)場記錄表 附錄F(資料性附錄)地震波法觀測系統(tǒng)布置 附錄G(資料性附錄)常見介質(zhì)的物性參數(shù) 附錄H(資料性附錄)地震波法典型圖像 附錄I(資料性附錄)地質(zhì)雷達法觀測系統(tǒng)布置 DB53/T1032—2021附錄J(資料性附錄)地質(zhì)雷達法理論波形與典型圖像 附錄K(資料性附錄)大功率電測深法典型圖像 附錄L(資料性附錄)瞬變電磁法觀測系統(tǒng)布置及典型圖像 附錄M(資料性附錄)中間成果報告格式 附錄N(資料性附錄)不良地質(zhì)預(yù)警 參考文獻 根據(jù)交通運輸部辦公廳《關(guān)于印發(fā)<品質(zhì)工程攻關(guān)行動試點方案(2018-2020年)>的通知》(交辦安監(jiān)[2018]18號),以及重慶市交通委員會代交通運輸部制定的《隧道施工質(zhì)量安全管控能力提升攻關(guān)行動實施方案》(渝交委路[2018]94號)的分工安排，由云南省交通運輸廳工程質(zhì)量監(jiān)督局聯(lián)合相關(guān)單位重點攻關(guān)隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)與方法。編寫組在總結(jié)行業(yè)現(xiàn)有技術(shù)和科研成果的基礎(chǔ)上，通過聯(lián)合攻關(guān)編制了《公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)規(guī)程》,本規(guī)程旨在提升隧道施工質(zhì)量安全管控能力，規(guī)范隧道超前地質(zhì)預(yù)報方法。1公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)規(guī)程本文件確立了公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報的基本規(guī)定、預(yù)報方法和預(yù)報成果。本文件適用于新建和改擴建公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報工作。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。下列術(shù)語和定義適用于本文件。超前地質(zhì)預(yù)報advancegeologicalforecast結(jié)合地質(zhì)調(diào)查，采用物探、鉆探等手段，對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)體進行探測、分析判識及預(yù)報。地質(zhì)調(diào)查法geologicalsurveymethod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)報方法。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、地下水出露點位置及出水狀態(tài)、出水量、煤層、溶洞等進行準確記錄，并繪制成圖表。超前鉆探法advancedrillingmethod利用鉆機在隧道掌子面進行鉆孔，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)報方法。2利用地震波反射原理，通過布置觀測系統(tǒng)采集反射信號、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)報方法。地震層析成像法seismictomographymethod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、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)報方法。利用電磁波反射原理，通過電磁波傳播速度、反射波走時及波形特征，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)報方法。利用地質(zhì)雷達屏蔽天線具有聚焦方向的特點，通過控制天線方向空間采集信號、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)報方法。波形記錄上同一信號源的各道相同相位的連線。相對介電常數(shù)relativepermittivity介質(zhì)相對于真空的介電常數(shù)。大功率電測深法high-powerelectricalresistivitytomographymethod在地表沿隧道軸線布置測點，通過大功率供電、逐次擴大供電極距，得到觀測點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。瞬變電磁法transientelectromagneticmethod利用人工脈沖電流激發(fā)渦流，通過觀測隨時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)報方法。超前導(dǎo)洞法advanceheadingmethod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。34.1.5長距離、中距離預(yù)報搭接(重疊)長度應(yīng)不小于10m;短距離預(yù)報搭接(重疊)長度應(yīng)不小于4.1.7超前地質(zhì)預(yù)報每期成果報告應(yīng)在外業(yè)工作完成后24h內(nèi)提交，最終成果報告宜在隧道貫通后14地質(zhì)調(diào)查法隧道地表地質(zhì)調(diào)查、隧道內(nèi)地質(zhì)素描超前鉆探法超前地質(zhì)鉆探、加深炮孔探測、孔內(nèi)攝影物探法地震波法(地震反射波法、地震層析成像法等)、電磁法(地質(zhì)雷達法、瞬變電磁法、大地電磁測深法等)、電法(大功率電測深法、激發(fā)極化法等)、鉆孔物探(跨孔CT、波速測試、鉆孔雷達、鉆孔電法等)超前導(dǎo)洞法平行超前導(dǎo)洞、主洞超前導(dǎo)洞4.2.2超前地質(zhì)預(yù)報按預(yù)報距離可劃分為三類，見表2。預(yù)報長度L(m)短距離預(yù)報中距離預(yù)報長距離預(yù)報4.3.1應(yīng)根據(jù)預(yù)報方法應(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(參見附錄B),按表3的規(guī)定選擇預(yù)報方法。簡單或一般，且為I~Ⅲ級圍巖段地質(zhì)調(diào)查法+地震波法(或地質(zhì)雷達法、瞬變電磁法、激發(fā)極化法等)較復(fù)雜；IV~V級圍巖段地質(zhì)調(diào)查法+地震波法+地質(zhì)雷達法(或瞬變電磁法、激發(fā)極化法等)復(fù)雜；重大物探異常區(qū)地質(zhì)調(diào)查法+地震波法+地質(zhì)雷達法(或瞬變前鉆探法4.3.2對埋深大于300m的地質(zhì)復(fù)雜隧道，條件許可時，宜選用大功率電測深法、大地電磁測深法等5圖1超前地質(zhì)預(yù)報工作流程4.5預(yù)報實施細則編制超前地質(zhì)預(yù)報實施細則應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)概況，包括隧道工程概況、可能存在的風險、超前地質(zhì)預(yù)報計劃等；b)編制依據(jù)；c)擬采用的預(yù)報方法與技術(shù)；d)超前地質(zhì)預(yù)報工作量；e)質(zhì)量控制措施；g)項目組織機構(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)報工作進度、工期安排；i)成果提交、反饋方式與流程、預(yù)警機制；j)現(xiàn)場安全、職業(yè)健康和環(huán)境保護措施；k)現(xiàn)場配合、協(xié)調(diào)工作要求；5預(yù)報方法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。65.1.2地表地質(zhì)調(diào)查記錄參見附錄C中的表C.1,并應(yīng)b)地質(zhì)調(diào)查或觀測點布置應(yīng)能控制特殊地質(zhì)界線5.1.3地表地質(zhì)調(diào)查的資料整理可采用地層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;a)宜采用中距離鉆探，必要時可采用長距離鉆探，連續(xù)鉆探時前后兩次重疊應(yīng)不少于3m;b)利用加深炮孔進行短距離鉆探時，掌子面應(yīng)有不少于5個加深探測炮孔。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個孔，揭示溶洞邊界時宜增加孔數(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;a)鉆探過程中做好現(xiàn)場記錄，現(xiàn)場記錄表參見附錄E;75.2.5在煤(巖)與瓦斯突出地段，應(yīng)執(zhí)行JTG/T3374的規(guī)定。a)巖體完整、巖質(zhì)較硬地段預(yù)報距離宜取150m~180m,不應(yīng)超過200m;b)巖體破碎、巖質(zhì)較軟地段預(yù)報距離宜取80m～100m,不應(yīng)超過150m;d)隧道周邊預(yù)報范圍不小于1倍洞徑。a)接收道數(shù)二維反射不少于6道，三維反射不少于12道；c)記錄長度可選，每道采樣點數(shù)不少于1024點；d)模數(shù)轉(zhuǎn)換精度不小于24bit;e)放大器動態(tài)范圍不小于96dB;f)頻率響應(yīng)范圍2Hz～5g)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?。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：c)二維觀測時，兩側(cè)邊墻各布置不少于1個三分量檢波器，有效激發(fā)點不少于18個，且激發(fā)點d)三維觀測時，在兩側(cè)邊墻同一斷面上各布置不少于2個三分量檢波器，有效激發(fā)點不少于24b)孔內(nèi)接收或孔內(nèi)激發(fā)時，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c)采用表面錘擊時，擊點位置允許偏差為±0.2m;8c)三分量數(shù)據(jù)模塊的時間窗口長度不小于預(yù)報距離的2倍雙程時間；g)根據(jù)炮點位置校正初至時間曲線的斜率或截距偏移，使截距時間為0;1)拾取覆蓋次數(shù)不小于全部炮點20%的反射點構(gòu)建反射層；量。常見介質(zhì)的縱、橫波速參見附錄G中的表G.1。結(jié)合掌子面地質(zhì)情況進行解釋和推斷(示例參見附錄H)。5.4.1地震層析成像法預(yù)報范圍應(yīng)符合5.3.1條的規(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，每道采樣點數(shù)不少于2048點；d)模數(shù)轉(zhuǎn)換精度不小于24bit;e)放大器動態(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，空間布置不少于10個檢波器，檢波器最大高差不小于2.5m;兩側(cè)邊墻布置不少于12個有效激發(fā)點；c)采用三分量檢波器時，空間布置不少于3個檢波器，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個有效激發(fā)點。9b)采用表面錘擊時，擊點位置允許偏差為±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確定；c)根據(jù)現(xiàn)場噪聲強度、頻率分布、探測范圍等條件設(shè)置儀器采集參數(shù)；e)信號質(zhì)量檢查不合格時，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)負反射(藍色),說明巖石由硬變軟；正、負反射集中雜亂出現(xiàn)(紅藍相間),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。5.5.1地質(zhì)雷達法預(yù)報范圍應(yīng)符合下列規(guī)定：a)巖體完整、干燥的地段預(yù)報距離不大于30m。b)巖體破碎、含水較高的地段預(yù)報距離不大于25m。c)對地質(zhì)復(fù)雜段預(yù)報宜采用三維地質(zhì)雷達法，預(yù)報距離取30m~50m,不應(yīng)超過70m。5.5.2地質(zhì)雷達主機性能和技術(shù)指標應(yīng)符合下列規(guī)定：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)具有自動和手動增益調(diào)節(jié)功能，增益點數(shù)不少于3個；e)信號最大疊加次數(shù)不少于32次；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)雷達法觀測系統(tǒng)布置參見附錄I。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)相對一致；a)采樣點數(shù)可設(shè)置為1024點，不少于512點；時窗可設(shè)置為550ns;采樣頻率不小于天線中心頻率的6倍；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。對于100MHz天d)地質(zhì)雷達數(shù)據(jù)宜按圖3所示流程處理。5.5.8地質(zhì)雷達法成果圖應(yīng)按以下原則進行判釋(示例參見附錄J):d)根據(jù)反射波相位、能量變化特征識別富水區(qū)；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20MQ,測量電壓分辨率不低于0.01mV,測量電流分辨率不低于e)電極可選用銅、鋼或鐵質(zhì)電極。a)在地表沿隧道軸線布置測線，放線距離偏差不大于2m;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，可采取澆(鹽)水、電極加深等措施；d)導(dǎo)線通過地表水體時應(yīng)架空，通過道路時應(yīng)埋設(shè)或穿管通過。5.6.3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)對異常觀測點進行重復(fù)觀測，重復(fù)觀測相對誤差不大于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，低電阻率采用藍色，高電阻率采用紅色。成果圖應(yīng)按以下原則進行判釋(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)域為相對高電阻率區(qū)，說明巖體相對致密，完整性好，含水量??；c)藍色為相對低電阻率區(qū)，說明巖體含水、松散破碎或風化程度高；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(藍色)區(qū)域；空溶洞表現(xiàn)為高電阻率，并在相對低電阻率范圍內(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)報范圍應(yīng)符合下列規(guī)定：a)巖體完整、干燥的地段預(yù)報距離80m~100m;b)巖體破碎、含水率高的地段預(yù)報距離50m～80m;a)發(fā)射電流不小于3A,發(fā)射信號為雙極性方波；b)發(fā)射基頻頻率在2.5Hz～400a)最大疊加次數(shù)不少于1000次；c)最大時窗不小于160ms;d)增益范圍0dB~140dB;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。f)每個測點進行3次重復(fù)測試，3次測試的曲線形態(tài)應(yīng)相近。5.7.7成果圖應(yīng)按以下原則進行判釋(示例參見附錄L中的表L.2):6.1.1中間成果報告應(yīng)按期次編號，每個掘進方向均獨立編制期次。6.1.2中間成果報告形式應(yīng)簡單，格式宜統(tǒng)一，報告格式參見附錄M。6.1.3中間成果報告應(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)報日期、預(yù)報里程、預(yù)報方法、依據(jù)規(guī)范、主要儀器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)報結(jié)論，包括圍巖級別推測和不良地質(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最終成果報告6.2.1隧道貫通后應(yīng)編寫隧道超前地質(zhì)預(yù)報最終成果報告。6.2.2最終成果報告應(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)報工作概況；b)預(yù)報依據(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、測點布置情況；e)中間成果報告主要內(nèi)容及施工開挖驗證情況；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；(資料性附錄)預(yù)報方法應(yīng)用范圍和適用條件預(yù)報方法應(yīng)用范圍和適用條件參見表A.1～A.2。表A.1預(yù)報方法應(yīng)用范圍采空區(qū)高地應(yīng)力地質(zhì)調(diào)查法●●●●●●●●●●o●地震反射波法0●●o地震層析成像法0●●o地質(zhì)雷達法●●●0o大功率電測深法●●●0o瞬變電磁法●00o鉆孔物探●●●000O◎0o表A.2預(yù)報方法適用條件施工影響地質(zhì)調(diào)查法均適用不影響施工鉆爆法、TBM法超前鉆探法視鉆孔深度而定占用隧道掌子面時間長鉆爆法、TBM法地震反射波法長距離、中距離爆炸激發(fā)和接收需暫停掌子面施工約1h鉆爆法、TBM法地震層析成像法長距離、中距離爆炸激發(fā)和接收需暫停掌子面施工約1h鉆爆法、TBM法地質(zhì)雷達法中距離、短距離現(xiàn)場測點布置和測試要求掌子面附近施工暫停約0.5h,三維探測需約1h鉆爆法大功率電測深法地表宏觀預(yù)報地表工作，不影響施工鉆爆法、TBM法瞬變電磁法中距離現(xiàn)場測點布置和測試要求掌子面附近施工暫停鉆爆法鉆孔物探視鉆孔深度而定孔中數(shù)據(jù)采集時間約1h鉆爆法、TBM法超前導(dǎo)洞法視導(dǎo)洞長度而定不影響施工鉆爆法、TBM法(資料性附錄)地質(zhì)復(fù)雜程度分級地質(zhì)復(fù)雜程度分級參見表B.1。表B.1地質(zhì)復(fù)雜程度分級復(fù)雜較復(fù)雜地質(zhì)復(fù)雜程度(含物探異常)巖溶發(fā)育程度極強，厚層塊狀質(zhì)純灰?guī)r，大型溶洞、暗河發(fā)育，巖溶密度每平方公里大于15個，最大泉流量>50L/s,鉆孔強烈，中厚層灰?guī)r夾白云巖，地表溶洞落水洞密集、地下以管道水為主，巖溶密度每平方公里5～15個，最大泉流量10L/s~50L/s,鉆孔巖溶率5%～10%中等，中薄層灰?guī)r，地表出現(xiàn)溶洞，巖溶密度每平方公里1~5個，最大泉流量5L/s~10L/s,鉆孔巖溶率2%～5%微弱，不純灰?guī)r與碎屑巖互層，地表地下以溶隙為主，最大泉流量<5L/s,鉆孔巖溶率<2%涌水涌泥程度特大突水(涌水量>1×10?m3/d)、大型突水(涌水量1×10?m3/d~1×103m3/d)、突泥，高水壓中小型突水(涌水量m2/d)、突泥小型涌水(涌水量1×102m/d~1×103m3/d)、涌泥涌水量<1×10°m3/d,涌突水可能性極小斷層穩(wěn)定程度大型斷層破碎帶、自穩(wěn)能力差、富水，可能引起大型失穩(wěn)坍塌中型斷層帶，軟弱，中~弱富水，可能引起中型坍塌可能引起小型坍塌中小型斷層，無水，無掉塊地應(yīng)力影響程度高地應(yīng)力(最大主應(yīng)力和巖石單軸抗壓強度的比值>中等地應(yīng)力(最大主應(yīng)力和巖石單軸抗壓強度的比值0.15～0.4)低地應(yīng)力(最大主應(yīng)力和巖石單軸抗壓強度的比值<0.15)瓦斯影響程度瓦斯突出：瓦斯壓力P≥0.74MPa,瓦斯放散初速度≥10,煤的堅固性系數(shù)f≤0.5,煤的破壞類型為Ⅲ類及以上高瓦斯：全工區(qū)的瓦斯涌出量≥0.5m3/min低瓦斯：全工區(qū)瓦斯涌出量<0.5m3/min地質(zhì)因素對隧道施工影響程度危及施工安全，可能造成重大安全事故存在安全隱患-可能存在安全問題局部可能存在安全問題誘發(fā)環(huán)境問題的程度可能造成重大環(huán)境災(zāi)害施工、防治不當，可能誘發(fā)一般環(huán)境問題特殊情況下可能出現(xiàn)一般環(huán)境問題-(資料性附錄)工程名稱調(diào)查點編號隧道名稱調(diào)查點里程主要儀器設(shè)備照片編號隧道地質(zhì)調(diào)查觀察點分布示意圖X?-水溝；X?一地層界線；X?—向斜核部；X?—農(nóng)地；X?一地層界線；X?-斷層；X7—背斜核部；a—隧道進口；b一隧道出口地形、地貌水文地質(zhì)地層、巖性地質(zhì)構(gòu)造(斷層、節(jié)理)植被及人類活動情況其他檢測單位名稱：記錄編號：工程名稱掌子面里程隧道名稱照片編號主要儀器設(shè)備地質(zhì)素描圖及地質(zhì)簡要描述洞身洞身掌子面洞身巖性指標巖石類型堅硬程度堅硬巖較堅硬巖較軟巖軟巖極軟巖R風化程度未風化微風化中等(弱)風化強風化全風化-巖體完整狀態(tài)結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度1～2組平均間距2～3組平均間距>3組平均間距>3組平均間距無序完整較完整較破碎破碎極破碎主要結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度好一般差很差-主要結(jié)構(gòu)面類型節(jié)理裂隙層面小斷層各種類型結(jié)構(gòu)類型整體狀巨厚層厚層中厚層塊狀裂隙塊狀鑲嵌碎裂薄層碎裂狀散體狀節(jié)理條數(shù)節(jié)理發(fā)育程度不發(fā)育發(fā)育很發(fā)育極發(fā)育主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀隧道結(jié)構(gòu)面走向與洞軸線夾角：地下水狀態(tài)干燥潮濕或點滴狀出水p≤0.1或Q≤25淋雨狀或涌流狀出水0.1<p≤0.5或25<Q≤125淋雨狀或涌流狀出水p>0.5或Q>125初始應(yīng)力狀態(tài)無高應(yīng)力高應(yīng)力極高應(yīng)力-圍巖級別原設(shè)計級別現(xiàn)場判斷級別表C.3巖石堅硬程度的劃分名稱硬質(zhì)巖堅硬巖錘擊聲清脆，有回彈，震手，難擊碎；浸水后，大多無吸水反應(yīng)未風化一微風化的花崗巖、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、石英巖、硅質(zhì)膠結(jié)的礫巖、石英砂巖、硅質(zhì)石灰?guī)r等較堅硬巖錘擊聲較清脆，有輕微回彈。稍震手，較難擊碎；浸水后，有輕微吸水反應(yīng)1.中等風化的堅硬巖；2.未風化一微風化的熔結(jié)凝灰?guī)r、大理巖、板巖、白云巖、石灰?guī)r、鈣質(zhì)膠結(jié)的砂頁巖等軟質(zhì)巖較軟巖錘擊聲不清脆，無回彈，較易擊碎；浸水后，指甲可刻出印痕1.強風化的堅硬巖；2.中等風化的較堅硬巖；3.未風化一微風化的凝灰?guī)r、千枚巖、砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r、泥質(zhì)砂巖、粉砂巖、頁巖等軟巖錘擊聲啞，無回彈，有凹痕，易擊碎浸水后，手可掰開1.強風化的堅硬巖；2.中等(弱)風化一強風化的較堅硬巖；3.中等(弱)風化的較軟巖；4.未風化的泥巖、泥質(zhì)頁巖、綠泥石片巖、絹云母片巖等極軟巖錘擊聲啞，無回彈，有較深凹痕，手可捏碎；浸水后，可捏成團1.全風化的各種巖石；2.強風化的軟巖；3.各種半成巖表C.4巖石風化程度的劃分名稱波速比k,未風化巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造未變，巖質(zhì)新鮮微風化巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物成分和色澤基本未變，部分裂隙面有鐵錳質(zhì)渲染或略有變色中等(弱)風化巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造部分破壞，礦物成分和色澤較明顯變化，裂隙面風化較劇烈強風化巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造大部分破壞，礦物成分和色澤明顯變化，長石、云母和鐵鎂礦物已風化蝕變?nèi)L化巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造完全破壞，已崩解和分解成松散土狀或砂狀，礦物全部變色，光澤消失，除石英顆粒外的礦物大部分風化蝕變?yōu)榇紊V物一注1:波速比k,為風化巖石彈性縱波速度與新鮮巖石彈性縱波速度之比。注2:風化系數(shù)ky為風化巖石與新鮮巖石單軸飽和抗壓強度之比。表C.5巖體節(jié)理發(fā)育程度的劃分節(jié)理間距d(mm)節(jié)理發(fā)育程度不發(fā)育發(fā)育很發(fā)育極發(fā)育名稱平均間距(m)完整好或一般節(jié)理、裂隙、層面整體狀或巨厚層結(jié)構(gòu)較完整差節(jié)理、裂隙、層面塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu)好或一般塊狀結(jié)構(gòu)較破碎差節(jié)理、裂隙、層面、小斷層裂隙塊狀或中厚層結(jié)構(gòu)好鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)一般中、薄層狀結(jié)構(gòu)破碎差各種類型結(jié)構(gòu)面裂隙塊狀結(jié)構(gòu)一般或差碎裂狀結(jié)構(gòu)極破碎無序-很差-散體狀結(jié)構(gòu)注：平均間距指主要結(jié)構(gòu)面(1~2組)間距的平均好張開度小于1mm,為硅質(zhì)、鐵質(zhì)或鈣質(zhì)膠結(jié)，或結(jié)構(gòu)面粗糙，無填充物；張開度1mm~3mm,為硅質(zhì)或鐵質(zhì)膠結(jié)；張開度大于3mm,結(jié)構(gòu)面粗糙，為硅質(zhì)膠結(jié)一般張開度小于1mm,結(jié)構(gòu)面平直，鈣泥質(zhì)膠結(jié)或無填充物；張開度1mm~3mm,為鈣質(zhì)膠結(jié)；張開度大于3mm,結(jié)構(gòu)面粗糙，為鐵質(zhì)或鈣質(zhì)膠結(jié)差張開度1mm~3mm,結(jié)構(gòu)面平直，為泥質(zhì)膠結(jié)或鈣泥質(zhì)膠結(jié)；張開度大于3mm,多為泥質(zhì)或巖屑膠結(jié)很差泥質(zhì)充填或泥夾巖屑充填，充填物厚度大于起伏差單層厚度h(m)巖層厚度分類巨厚層厚層中厚層薄層表C9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)象極高應(yīng)力1.硬質(zhì)巖：開挖過程中有巖爆發(fā)生，有巖塊彈出，洞壁巖體發(fā)生剝離，新生裂縫多，成洞性差；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,甚至發(fā)生大位移，持續(xù)時間長，不易成洞。高應(yīng)力1.硬質(zhì)巖：開挖過程中可能出現(xiàn)巖爆，洞壁巖體有剝離和掉塊現(xiàn)象，新生裂縫較多，成洞性差；2.軟質(zhì)巖：巖芯時有餅化現(xiàn)象，開挖過程中洞壁巖體位移顯著,持續(xù)時間較長，成洞性差。表C.10公路隧道圍巖級別劃分圍巖級別或巖體修正質(zhì)量指標[BQ]I堅硬巖，巖體完整Ⅱ堅硬巖，巖體較完整；較堅硬巖，巖體完整Ⅲ堅硬巖，巖體較破碎；較堅硬巖，巖體較完整；較軟層，巖體完整，整體狀或巨厚層狀結(jié)構(gòu)堅硬巖，巖體破碎；較堅硬巖，巖體較破碎～破碎；較軟巖，巖體較完整～較破碎；軟巖，巖體完整～較完整土體：1.壓密或成巖作用的黏性土及砂性土；2.黃土(Q:、Q:);3.一般鈣質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)的碎石土、卵石土、大塊石土-V較軟巖，巖體破碎；軟巖，巖體較破碎～破碎；全部極軟巖和全部極破碎巖一般第四系的半干硬至硬塑的黏性土及稍濕至潮濕的碎石土，卵石土、圓礫、角礫土及黃土(Q?、Q)。非黏性土呈松散結(jié)構(gòu)，黏性土及黃土呈松軟結(jié)構(gòu)軟塑狀黏性土及潮濕、飽和粉細砂層、軟土等.-(資料性附錄)b)巖層有褶曲或褶皺現(xiàn)象出現(xiàn)，e)臨近煤層老窯積水的前兆是巖層中(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)場記錄表工程名稱掌子面里程隧道名稱照片編號主要儀器設(shè)備鉆孔編號鉆孔位置開(終)孔時間孔深鉆進特征及地質(zhì)情況描述空洞、卡鉆位置，突進里程，聲音變化等)(資料性附錄)地震波法觀測系統(tǒng)布置參見表F.1。地震反射波法接收器接收器隧道鈾接收器掌子面旭孔地震層析成像法***采用三維空間觀測，接收點空間布置，激發(fā)點沿(資料性附錄)常見介質(zhì)的物性參數(shù)常見介質(zhì)的物性參數(shù)參見表G.1～G.3。巖漿巖花崗巖沉積巖干砂礫石閃長巖濕砂礫石玄武巖灰?guī)r安山巖礫巖輝長巖砂巖輝綠巖頁巖橄欖巖白云巖凝灰?guī)r泥質(zhì)灰?guī)r變質(zhì)巖片麻巖泥質(zhì)片巖大理巖硬石膏石英巖黏土片巖煤板巖泥千枚巖--冰--水----空氣---混凝土--巖漿巖花崗巖礦物輝石正長巖長石閃長巖白云母橄欖巖黑云母玄武巖石英輝巖6方解石凝灰?guī)r硬石膏變質(zhì)巖片麻巖石膏大理巖3剛玉石英巖赤鐵礦蛇紋巖錫石頁巖鋁釩滑石頁巖石油沉積巖白云巖其他真空1石灰?guī)r空氣等氣體砂巖水(20℃)長石砂巖冰砂質(zhì)泥巖混凝土松散層干砂瀝青濕砂(15%水)--土壤--黏土-淤泥木頭-表G3常見介質(zhì)的電阻率值礦物石英1012~101沉積巖礫巖長石貝殼灰?guī)r白云母泥灰?guī)r5×10°~5×10方解石灰?guī)r6×102~6×102磁鐵礦白云巖黃銅礦破碎含水白云巖1.7×102~6×103石油硬石膏巖漿巖花崗巖第四系松散層黃土正長巖黏土閃長巖含水黏土輝長巖亞黏土1×101~1×102輝綠巖含礫亞黏土玄武巖含礫黏土變質(zhì)巖片麻巖卵石大理巖含水卵石石英巖2×102~1×103含水砂卵石層片巖2×102~5×10自然水巖溶水板巖深成鹽漬水沉積巖疏松砂巖潛水致密砂巖河水含油氣砂巖2×10°~1×103海水頁巖1×10°~1×102雨水泥巖冰(資料性附錄)地震波法典型圖像地震波法典型圖像參見表H.1。表H.1地震波法典型圖像不良地質(zhì)地震反射波法破碎帶an.m,,9,n,n.an,an.m,,9,n,n.an,u里程CT0破碎帶破碎帶破碎帶破碎帶起點里程：440m,中心坐標(45.5,3.7,4.0),探測范圍(100,30,20)_L281(2) 地震層析成像法軟弱夾層砂巖夾層砂巖夾層1起點里：5555m,中心坐標(35,1,3.3,6.1,探海范醫(yī)154,3,20.坍腔和堆積體配點重棵：6,中心標(,4.3,7.6,擇測范圖(90.,5o.配點重棵：6,中心標(,4.3,7.6,擇測范圖(90.,5o.DL1m1-1~183-2(4)(資料性附錄)地質(zhì)雷達法觀測系統(tǒng)布置參見表I.1。表1.1地質(zhì)雷達法觀測系統(tǒng)布置二維觀測系統(tǒng)二維觀測系統(tǒng)在掌子面“二”字形或“井”字形布置測線，預(yù)報掌子面正前方地質(zhì)狀況。三維觀測系統(tǒng)(手動)在掌子面“井”字形布置測線；在掌子面周邊布置測點，每點處通過調(diào)整天線角度測得多條掃描線，形成覆蓋隧道前方及周邊的三維測線，實現(xiàn)三維超前地質(zhì)預(yù)報。三維觀測系統(tǒng)(自動)裝置位于掌子面后方，通過自動調(diào)整天線仰角和旋轉(zhuǎn)天線，形成覆蓋隧道前方及周邊的多個錐形曲面，實現(xiàn)三維超前地質(zhì)預(yù)報。(資料性附錄)地質(zhì)雷達法理論波形與典型圖像地質(zhì)雷達法理論波形與典型圖像參見表J.1。地質(zhì)雷達理論波形無異常富水破碎空洞地質(zhì)雷達典型圖像圍巖完整富水破碎帶溶洞表J.1(續(xù))三維地質(zhì)雷達典型圖像空腔富水0坍腔與富水富水(資料性附錄)大功率電測深法典型圖像大功率電測深法典型圖像參見表K.1。表K.1大功率電測深法典型圖像不良地質(zhì)斷層斷層=巖溶巖溶地下暗河或巖溶水道進口臟治出口道進口臟治出口破碎帶(資料性附錄)瞬變電磁法觀測系統(tǒng)布置及典型圖像參見表