DB35 T 1866-2019 公路隧道超前地质预报技术规程.pdf

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1、ICS 93.060 P 28 DB35 福建省地方标准 DB35/T 18662019 公路隧道超前地质预报技术规程 Specification for advance geological prediction of road tunnel 2019 - 09 - 11 发布 2019 - 12 - 11 实施 福建省市场监督管理局 发布 福建省地方标准 公路隧道超前地质预报技术规程 DB35/T 1866 2019 * 2019 年 9 月第一版 2019 年 9 月第一次印刷 DB35/T 18662019 I 目 次 前言 . II 引言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用

2、文件 . . 1 3 术语和定义 . . 1 4 符号 . 2 5 总则 . 2 6 基本规定 . . 3 7 超前地质 预报实施方案编制 . 4 8 地质调查 . . 7 9 电磁波反射法 . . 10 10 地震波反射法 . . 12 11 高分辨直流电法 . . 15 12 地质超前钻探 . . 15 附录 A（规范性附录） 超前地质预报工作实施安全防护规定 . 19 附录 B（规范性附录） 常用的隧道超前地质预报方法特点及应用情况 . 20 附录 C（规范 性附录） 地质条件复杂程度分级 .21 附录 D（资料性附录） 隧道内不良地质体的临近前兆特征 . 23 附录 E（规范 性附录）

3、 公路隧道围岩分级 . 25 附录 F（规范 性附录） 开挖工作面地质素描记录 . 27 附录 G（资料 性附录） 岩体介电常数的确定 . 28 附录 H（规范性附录） TG P 隧道超前地质预报系统实施方法 . 29 附录 I（规范性附录） TSP2 03 隧道超前地质预报系统实施方法 . 33 附录 J（规范 性附录） 地质超前钻探成果表 . 36 编制说明 . . 37 DB35/T 18662019 II 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由福建省高速公路建设总指挥部提出。 本标准由福建省交通运输厅归口。 本标准起草单位：福建省高速公路建设总指挥部、南平

4、京台高速公路有限公司、中国科学院武汉岩 土力学研究所。 本标准主要起草人：朱中全、唐勇三、张国华、焦玉勇、赵宣宪、陈礼彪、江文寿、王浩、陈智威、 范旺清。 DB35/T 18662019 III 引 言 本标准主要针对福建省内的公路隧道地质情况编著，国内建设或施工单位在福建省隧道施工过程 中，采用了很多新方法、新技术、新设备，形成了一套成熟的操作方法，本标准旨在对这些方法技术进 行统一规范，减少在运用这些方法技术过程中的失误，确保隧道施工安全进行。 公路隧道施工过程中发生各类事故较其他工程高，且一旦发生，造成的损失较大。开展公路隧道超 前地质预报工作，有利于施工信息化、标准化和科学化，有利于减

5、少工程事故的发生，有利于提高隧道 施工质量和安全，从而达到控制风险、减少损失的目的。 本标准认真总结了我国隧道建设经验和教训，学习和借鉴国际先进标准，开展了必要的理论研究和 调查统计工作，形成福建省公路隧道超前地质预报技术体系。本标准突出了系统性、完整性和可操作性 的特点，是公路隧道超前地质预报工作的指导性文件。 DB35/T 18662019 1 公路隧道超前地质预报技术规程 1 范围 本标准规定了公路隧道超前地质预报的术语和定义、符号、总则、基本规定、超前地质预报实施方 案编制、地质调查、电磁波反射法、地震波反射法、高分辨直流电法和地质超前钻探的方法。 本标准适用于公路隧道的超前地质预报工

6、作。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 JTG C202011 公路工程地质勘察规范 JTG F602009 公路隧道施工技术细则 JTG D70-2 2014 公路隧道设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 超前地质预报 advanced geological forecast 以地质为基础，多种探测手段相结合，综合分析、预报隧道工作面前方可能遇到的不良地质体及由 此可能发生的地质灾害的性质、分布位置、规模，并提出相应措施建

7、议的综合地质方法技术。 3.2 掌子面 tunnel face 隧道正在开挖的掘进面。 3.3 地质调查 geological survey 根据隧道勘察资料和隧道施工过程中掌握的地质情况，通过地层层序、地层分界线、岩层产状及构 造线地下和地表相关性分析、不良地质体与隧道几何参数的相关性分析、隧道内不良地质体的临近前兆 特征分析等，利用常规地质理论、地质作图和趋势分析等，推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一 种超前地质预报方法。 3.4 物探 physical exploration 根据勘探对象所具有的不同物理性质，采取两种或两种以上有效的物探方法进行探测并对资料进行 综合分析解释。 DB

8、35/T 18662019 2 3.5 地震波反射法 seismic refl ection method 利用人工激发的地震波在不均匀地质体中所产生的反射波特性来预报隧道开挖工作面前方地质条 件的一种物探方法。 3.6 地质雷达法 ground penetrat ing radar method 利用雷达发射天线向地下发射高频脉冲电磁波，由接收天线接收目的体的反射电磁波，实现探测目 的体的一种物探方法。 3.7 高分辨直流电法 high-resolut ion direct current instrument 通过研究电场或电磁场的分布规律预报开挖工作面前方储水，导水构造分布和发育情况的一

9、种直流 电法探测技术。 3.8 纵波 dilatational wave 质点振动方向与波的传播方向一致的体波。 注：“纵波”又称“压缩波”。 3.9 横波 transverse wave 质点振动方向与波的传播方向垂直的体波。 注：“横波”又称“剪切波”。 3.10 正常场 normalfield 物理场的相对平稳部分。 注：“正常场”又称“背景值”。 3.11 异常 anomaly 偏离正常场并超过一定数值的物理场。 3.12 地质超前钻探 geological d rilling method 在隧道开挖工作面或其侧洞沿开挖前进方向实施超前地质钻孔，以探明开挖工作面前方地质条件的 方法。

10、 4 符号 下列符号适用于本文件。 BQ：岩体基本质量指标。 BQ：岩体基本质量指标修正值。 Rc：岩石单轴饱和抗压强度。 5 总则 5.1 在隧道的勘测设计阶段应根据隧道的区域地质条件及复杂程度进行超前地质预报方案设计，并将 费用纳入工程概算。 DB35/T 18662019 3 5.2 隧道超前地质预报是保证隧道施工安全的重要环节和重要技术手段，应将它列为隧道施工的必要 环节和工序。 5.3 隧道超前地质预报应执行以洞内外的工程地质调查为基础，以地球物理探测为主，地质超前钻探 为辅的综合预报技术体系。 5.4 隧道超前地质预报实施工作应符合附录 A 的规定。 5.5 公路隧道超前地质预报，

11、除应符合本标准外，尚应符合 JTG F602009 的要求。 6 基本规定 6.1 一般规定 6.1.1 所有公路隧道开挖前应根据地质复杂程度、环境敏感性、潜在风险等因素全洞长开展超前地质 预报工作，并将它列为隧道施工的必备环节和必要工序。 6.1.2 公路隧道超前地质预报应由具有相关资质和能力的第三方单位实施；超前地质预报实施单位应 根据预报方案配备足够的专业技术人员和仪器设备，仪器设备的性能、精度及效率应能满足实际预报的 要求。 6.1.3 公路隧道超前地质预报实施前，应根据勘测设计资料、补充地质调查对隧道地质复杂程度分级， 然后编制超前地质预报方案；实际预报过程中应遵循动态调整的原则，根

12、据预报实施工作中掌握的地质 情况，及时调整未开挖区段的地质复杂程度分级、预报方法。 6.1.4 公路隧道超前地质预报应根据公路隧道的地质复杂程度及潜在的风险，选择适宜的超前地质预 报方法，运用地质与物探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合等综合方法，对预报结果 进行综合分析，相互验证，提高预报准确性。 6.1.5 超前地质预报的现场测试工作应及时进行，并尽量减少对隧道其它工序施工的影响和干扰，同 时，其预报成果应第一时间报送参建各方。 6.1.6 超前地质预报是隧道勘测设计工作的延续，反映掌子面前方一定距离内隧道的地质条件，隧道 围岩变更，开挖方法、支护参数等调整应遵循的重要依据和必

13、备条件。 6.1.7 隧道超前地质预报应贯彻国家有关技术经济政策，积极慎重地采用新方法、新技术、新设备， 超前地质预报单位在运用这些新手段时，应充分论证其可行性。 6.2 超前地质预报的工作流程 隧道超前地质预报的工作流程如图1所示。 DB35/T 18662019 4 图1 隧道超前地质预报的工作流程图 6.3 参建各方的职责及分工 隧道工程参建各方在超前地质预报工作中职责与分工的划分应符合下列规定： a) 建设单位负责隧道超前地质预报方案的审批，并对超前地质预报工作的实施过程进行监督和审 查； b) 勘察设计单位对隧道围岩地质（主要工程地质和水文地质问题）提出分析与预测，提出指导性 意见，

14、编制工程概预算；施工中应分析和研究超前地质预报成果，预报结果与设计不符的，应 结合现场围岩的实际情况，必要时进行设计变更； c) 建设单位应委托独立第三方单位承担超前地质预报工作，独立第三方单位的工作直接对建设单 位负责； d) 施工单位应对超前地质预报的现场测试工作提供支持，预留足够的测试时间，提供必要的工作 台面、钻孔及足够的爆破器材，并安排爆破员负责现场起爆作业； e) 超前地质预报实施单位应对预报成果的真实性、准确性负责，并及时参加隧道围岩变更工作； f) 监理单位对隧道超前地质预报实施过程进行监督，负责检查超前地质预报单位现场专业技术人 员（地质、物探）数量及能力、设备类型及数量、超

15、前地质预报的实施和相关协调工作等。 7 超前地质预报方案编制 7.1 一般要求 在实施隧道超前地质预报工作前应根据勘测、设计文件，结合补充地质调查、隧道施工组织等编制 超前地质预报方案，指导预报工作进行。 通过 不通过 反馈信息 反馈信息 勘察设计 地质资料 已有资料获取 补充地质调查 地质地貌 地表水 地质构造 人为坑洞 编制超前地质预报方案 建设单位审批 隧道超前地质预报实施 隧道内及沿线补充地质调查 物探 地质超前钻探 提交超前地质预报阶段成果报告 隧道施工或根据预报结论变更设计后进行施工 隧道施工地质反馈 超前地质预报总报告 DB35/T 18662019 5 7.2 工作目的 隧道超

16、前地质预报工作应达到下列目的： a) 进一步查清因前期地质勘察工作的局限而难以探查的、隐伏的不良地质体。预报掌子面前方及 周边一定范围内不良地质体的性质、规模、空间展布，以及围岩的完整性与含水量，并为预防 和规避隧道涌水、突泥、突气、岩溶、岩爆、塌方和大变形等风险及时提供信息，使施工单位 提前做好施工准备，进而指导工程施工的顺利进行，为正确选择开挖断面、支护设计参数和优 化施工方案提供依据； b) 隧道施工过程中降低地质灾害发生的机率和危害程度； c) 为优化施工方案及设计变更提供地质依据； d) 为编制竣工文件提供地质资料。 7.3 工作主要内容 隧道超前地质预报应查明下列内容： a) 断层

17、及其影响带和节理密集带的位置、规模和性质； b) 软弱夹层（含煤层）的位置、规模及其性质； c) 岩溶发育位置、规模及其性质； d) 不同岩性间的接触界面与位置； e) 采、废弃矿巷分布及其与隧道的空间关系； f) 不同风化程度的岩性分界位置； g) 查明施工掌子面前方有无暗河、暗沟等不良地质体（带）的分布位置； h) 掌子面前方岩土体含水情况； i) 岩爆的可能性与区域。 7.4 常用预报方法 超前地质预报宜选择地质调查、物探、地质超前钻探等预报方法，各方法主要包括下列内容： a) 地质调查：包括隧道勘察设计资料的收集与分析、隧道工程地质与水文地质地表补充调查、洞 内地质调查； b) 物探：

18、包括地震波反射法、地质雷达法、高分辨直流电法等； c) 地质超前钻探：包括短、中、长距离地质超前钻探等。 7.5 预报方法的划分与选择 超前地质预报根据任务不同可采用短距离预报、中距离预报及长距离预报，预报长度的划分和预报 方法的选择应执行下列规定： a) 短距离预报：预报长度6 m，宜采用地质调查、地质雷达法、短距离地质超前钻探（加深炮 孔探测）进行预报； b) 中距离预报：预报长度 6 m30 m，宜采用地质调查、地质雷达法、中距离地质超前钻探（潜 孔钻机）进行预报； c) 长距离预报：预报长度 30 m150 m，宜采用地震波反射法、钻探（潜孔钻机）进行预报。 上述各种超前地质预报方法均

19、应以地质调查为基础进行。各种隧道超前地质预报方法应用情况对比 见附录B。 DB35/T 18662019 6 7.6 地质复杂程度分级 根据已有勘测资料和地表补充调查，通过地层层序对比、地层分界线、构造线的地下和地表相关性 分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析，采用常规地质理论、地质作图和趋势分析等方法，推测 隧道开挖可能揭示的地质情况。根据隧道的工程地质与水文地质条件对隧道施工影响程度及诱发坍塌、 大变形、突泥、涌水等环境、安全问题的程度，对隧道分段进行地质复杂程度分级。 隧道地质复杂程度分为复杂、较复杂、中等复杂和简单4级，分级方法按照附录C的规定。 7.7 超前地质预报的技术措施 7

20、.7.1 地质复杂段 在地质调查的基础上，应提前采用长距离的地震波反射法对前方岩体进行探测，同时，应全程覆盖 短距离的地质雷达，必要时宜同步开展高分辨直流电法（富水条件下）进行平行探测，实现对不良地质 单元的辨识和定位。对于富水软弱断层破碎带、富水岩溶发育区、瓦斯发育区等可能造成重大的财产损 失、人员伤亡、环境灾害和工期延误的不良地质单元应辅以中长距离地质超前钻探工作。 7.7.2 地质较复杂段 在地质调查的基础上，应采用长距离的地震波反射法对前方岩体进行探测，对地震波反射法探测的 异常段应实施短距离的地质雷达探测，实现更精确的定位和定性。对于富水软弱断层破碎带、富水岩溶 发育区、瓦斯发育区等

21、可能造成较大的财产损失、人员伤亡、环境灾害和工期延误的不良地质单元经参 建各方会商必要时宜辅以中短距离地质超前钻探或高分辨直流电法探测工作。 7.7.3 地质中等复杂段 在地质调查的基础上，应采用长距离的地震波反射法对前方岩体进行探测，必要时对地震波反射法 探测的异常段实施短距离的地质雷达探测，实现更精确的定位和定性。 7.7.4 地质简单段 在地质调查的基础上，可仅采用长距离地震波反射法对前方岩体进行探测。 7.8 公路隧道超前地质预报方案 公路隧道超前地质预报方案的主要内容应包括： a) 超前地质预报的目的、方法、技术； b) 根据工程勘察设计资料和补充地质调查分析隧道工程地质及水文地质环

22、境条件，重点说明隧道 内可能存在的主要工程地质问题及划分地质复杂程度； c) 根据地质复杂程度分别编写预报技术措施，应包括预报方法选择及不同方法的结合关系，各种 预报方法的具体技术要求； d) 物探、钻探仪器设备的选择； e) 超前地质预报组织机构设置及投入的人力、设备资源； f) 施工单位的配合要求； g) 超前地质预报工作安全措施； h) 超前地质预报工作量、占用工作面的时间； i) 地质预报成果报告的提交时限，信息传递方式等； j) 地质预报成果的验证及技术总结的要求； k) 其他需要说明的问题。 DB35/T 18662019 7 8 地质调查 8.1 基本规定 8.1.1 地质调查法

23、是根据隧道已有勘测资料、补充地质调查和隧道内地质素描，通过地层层序对比、 地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道内不良 地质体的前兆分析等，采用常规地质理论、地质作图和趋势分析等，推测开挖掌子面前方可能揭示地质 情况的一种超前地质预报方法。 8.1.2 地质调查法适用于各种地质条件下隧道的超前地质预报。 8.1.3 地质调查法包括隧道补充地质调查和洞内地质素描等。 8.2 隧道补充地质调查 8.2.1 隧道开挖前的补充地质调查是超前地质预报方案编制和实施的基础，方案编制前应详细开展。 8.2.2 隧道补充地质调查是对尚存疑虑的相关重大地质异常地段，

24、进一步补充的地面地质调查工作。 超前地质预报可只对地表进行补充地质调查，若需进行地表补充地质勘探工作，应由隧道勘察设计单位 实施，以满足设计变更和优化的需要。 8.2.3 隧道勘测设计资料的收集与分析应包括下列主要内容： a) 收集前期隧道勘测、设计、区域地质等资料，分析相关资料、图纸； b) 收集隧道穿越的地层、岩性资料，分析不同地层的接触关系，不同岩体的工程地质、水文地质 特征，特殊地层（煤层、可溶岩地层、膏岩层等）的分布，圈定地表补充地质调查的区域； c) 了解特殊地质构造（如断层等）在隧道轴线上的分布位置，断层及破碎带宽度、性质，明确地 层、不良构造与隧道的相互关系及因隧道施工揭穿可能

25、发生的地质灾害，提出地表补充地质调 查的重点。 8.2.4 隧道地表补充调查、核实应包括下列主要内容： a) 对已有地质勘察成果的核实、确认； b) 地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系，特别是标志层的熟悉和确认； c) 断层、褶皱、节理密集带等地质构造在隧道地表的出露位置、规模、性质及其产状变化情况； d) 地表岩溶发育程度、位置、规模及分布规律； e) 煤层、石膏、膨胀岩、含石油天然气、含放射性物质等特殊地层在地表的出露位置、宽度及其 产状变化情况； f) 人为坑、洞的地表分布，重点查明其走向、展布、高程等，分析其与隧道的空间关系； g) 特殊岩土的调查（膨胀土、膨胀岩、软岩等）； h)

26、隧道上方的地表水系、水田、负地形、构筑物、环境敏感物等的分布情况。 8.2.5 公路隧道建设中常见的地质灾害类型有：坍塌、突涌（突泥、涌水）、大变形、岩爆等，补充 地质调查阶段针对这些典型灾害的主要影响因素阐述如下： a) 补充地质调查阶段影响隧道坍塌的因素： 1) 地形：埋深、负地形、偏压； 2) 地质：岩性及其结构和风化程度、构造； 3) 水：地下水、地表水； 4) 不良地质：滑坡、岩堆、顺层、岩溶、煤层及矿藏采空区、挤压性地层； 5) 设计情况：常规设计、特殊设计、监控量测设计； 6) 隧道：断面、走向、环境敏感性； 7) 其他：近接既有构筑物。 DB35/T 18662019 8 b)

27、 补充地质调查阶段影响隧道突涌的因素： 1) 充水岩溶（洞穴、溶管及地下暗河等）； 2) 水：地下水、地表水； 3) 地形：埋深、负地形； 4) 地质：岩性及风化程度、富水地层、导水构造结构、富水节理密集发育破碎岩体地段、导 水断层破碎带； 5) 不良地质：软岩、煤层及矿藏采空区、充水废弃矿巷； 6) 设计情况：常规设计、特殊设计、监控量测设计； 7) 隧道：断面、走向、环境敏感性。 c) 补充地质调查阶段影响隧道大变形的因素： 1) 地形：埋深、偏压； 2) 地质：岩性及其强度结构和风化程度、构造（挤压断层带）、地应力； 3) 不良地质：滑坡、岩堆、顺层； 4) 特殊岩土：软土、膨胀岩（土）

28、； 5) 设计情况：常规设计、特殊设计、监控量测设计； 6) 隧道：断面。 d) 补充地质调查阶段影响隧道岩爆的因素： 1) 地形：垂直地应力与地形有关，一般埋深越大，地应力就越大，在平缓山头下，垂直地应 力接近于上覆岩石的重量；斜坡地形则不然，垂直地应力应考虑大于上覆岩石的重量；在 山坡坡脚处还要注意沟谷地形引起的应力集中问题； 2) 地质：岩性，地应力、构造；地震区和构造活动区的地应力一般要大一些，水平地应力大 时，垂直应力可能相应增大； 3) 隧道：断面、开挖情况和走向，其中走向方面，洞室轴线垂直于构造主应力布置时，比平 行主应力方向布置时开挖周边应力大。 8.3 洞内地质素描 8.3.

29、1 洞内地质素描是将隧道开挖所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露位置及出 水状态、出水量、溶洞等情况用文字、素描、照片等形式记录下来并编制成图表。洞内地质素描工作包 括：开挖工作面和洞身的地质素描，地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、地质填图等。临近隧 道内不良地质体的前兆参见附录 D。 8.3.2 开挖工作面和洞身的地质素描应包括下列主要内容： a) 工程地质： 1) 地层岩性：描述地层时代、岩性、层间结合程度、风化程度等； 2) 地层构造：描述褶皱、断层、节理裂隙特征、岩层产状等；断层的位置、产状、性质、破 碎带的宽度、物质成分、含水情况以及与隧道的关系；节理裂隙的组数、

30、产状、间距、充 填物、延伸长度、张开度及节理面特征、力学性质，分析组合特征、判断岩体完整度； 3) 岩溶：描述岩溶规模、形态、位置、所属地层构造部位，充填物成分、状态，以及岩溶展 布的空间关系； 4) 特殊地层：煤层、沥青层、含膏盐层、膨胀岩和含黄铁矿层等应单独描述； 5) 人为坑道：影响范围内的各种坑道和洞穴的分布位置及其与隧道的空间关系； 6) 地应力：包括高地应力显示性标志及其发生部位，如岩爆、软弱夹层挤出、探孔饼状岩芯 等现象； DB35/T 18662019 9 7) 塌方：应记录塌方部位、方式与规模及其随时间的变化特征，并分析产生塌方的地质原因 及其对继续掘进的影响； 8) 有害气

31、体及放射性危险源存在情况。 b) 水文地质： 1) 地下水的分布、出露形态及围岩的透水性、水量、水压、水温、颜色、泥砂含量，以及地 下水活动对围岩稳定性的影响；地下水的出露形态分布为：渗水、滴水、滴水成线、股水 （涌水）、暗河； 2) 出水点和地层岩性、地质构造、岩溶、暗河等的关系分析； 3) 必要时进行地表相关气象、水文观测，判断洞内涌水与地表径流、降雨的关系； 4) 必要时应建立涌水突水点地质档案。 c) 围岩稳定性及支护情况： 1) 根据开挖揭示的工程地质、水文地质条件，判断隧道围岩的自稳情况； 2) 支护情况以及初期支护后的变形情况； 3) 对于发生围岩失稳或变形较大的地段，详细分析、

32、描述围岩失稳或变形发生的原因、过程、 结果等。 d) 提出隧道施工围岩分级建议具体按照附录 E 的规定。 e) 隧道内重要的和具代表性的地质现象应进行摄影或录像。 8.3.3 开挖工作面和洞身的地质素描应在开挖后立即进行。 8.3.4 开挖工作面地质素描应符合下列技术要求： a) 对地层岩性变化位置、构造发育部位、岩溶发育带附近等复杂、重点地段应每开挖循环进行一 次地质素描，其他一般地段不应超过 3 个开挖循环进行一次地质素描； b) 地质素描图、记录应在现场进行，不得回忆编制或室内制作； c) 地质素描一律“写实”，不做任何换算； d) 地质素描图式、图例、比例、用语应统一； e) 特殊段落

33、，按要求采取标本以供鉴别； f) 开挖面地质素描宜通过表格形式表示，其格式见附录 F。 8.3.5 隧道洞身地质素描应符合下列技术要求： a) 洞身地质素描是对隧道拱顶、左右拱腰、左右边墙进行的地质素描、文字记录、摄像，直观反 映隧道周边地层岩性的分布情况及不良地质体的发育位置、形态、规模，及在空间上对隧道的 影响程度等； b) 按照开挖工作面地质素描的内容和现场记录格式，每循环（地质条件简单地段可适当放宽）开 挖后对隧道洞身进行地质素描和摄像。 8.3.6 地层分界线及构造线地下和地表相关性分析： a) 地层分界线地下和地表相关性分析主要内容包括： 1) 在地表地质调查中根据不同时代地层的岩

34、性组合特征及古生物化石特征（沉积岩）查明地 层分界线； 2) 根据地表地层的岩性组合关系及产状确定地下地层岩性分界线。 b) 构造线地下和地表相关性分析主要内容包括： 1) 确定构造线在地表的展布特征（地貌特征、地层的重复和缺失、断层面特征）以及构造线 两侧岩性的特征，特别是构造带岩性的组合及变化特征； 2) 根据构造线的展布特征大致确定构造线在地下的范围； 3) 依据地表构造带岩性的组合及变化特征确定地下构造带。 DB35/T 18662019 10 8.4 补充地质调查报告编制 8.4.1 补充地质调查应提供的成果 根据已有的勘测设计资料及补充地质调查，补充地质调查可以单独提交，也可以编制

35、在超前地质预 报中，但应包括下列资料： a) 隧道纵断面地质图； b) 辨识各种影响因素及其可能的组合，分析施工中发生的坍塌、大变形、突涌和岩爆等主要灾害 的可能性，给出地质条件复杂程度分级和上述主要灾害的风险等级； c) 地层分界线及构造线隧道内和地表相关性分析预报图（必要时作），比例尺根据需要确定； d) 地质复杂地段纵、横断面图，如隧道中可能揭示的需要特殊处理的岩溶洞穴、断层破碎带等； e) 隧道轴线两侧 100 m 范围内地表水系、水田、负地形、构筑物、环境敏感物等的分布情况； f) 有关影像资料。 8.4.2 洞内地质素描应提供的成果 洞内地质素描为隧道超前地质预报提供基础地质资料，

36、复杂地质条件下应每开挖循环连续编制，但 其成果不宜单独编制，可在物探预报报告中给出。 洞内地质素描应包括以下内容： a) 开挖工作面地质素描图，比例尺根据需要确定； b) 地层分界线及构造线隧道内和地表相关性分析预报图（必要时作），比例尺根据需要确定； c) 地质监测与测试资料； d) 有关影像资料。 9 电磁波反射法 9.1 地质雷达探测法 本标准中所述的电磁波反射法指的是地质雷达探测法。地质雷达探测是利用电磁波在隧道开展掌子 面前方岩体中的传播及反射，根据传播速度和脉冲波走时进行超前地质预报的物探手段。 9.2 仪器要求 地质雷达探测仪器的技术指标应满足下列要求： a) 系统增益不应低于

37、150 dB； b) 信噪比应大于 60 dB； c) 采样间隔不应大于 0.5 ns、模数转换器不应低于 16 位； d) 具有可选的信号叠加、实时滤波、点测与连续测量、手动与自动位置标记等功能； e) 相同条件下，地质雷达探测原始记录与结果应具有良好的重复性，波形一致，地质异常没有明 显的位移。 9.3 适用条件及环境要求 9.3.1 地质雷达由于探测精度高、操作方便、省时等优点广泛应用于隧道超前地质预报领域。地质雷 达能够有效的探测岩溶、断层破碎带、软弱夹层等不均匀地质体。 9.3.2 地质雷达探测应满足下列条件： a) 探测目的体与周边介质之间应存在明显介电常数差异，电磁波反射信号明显

38、； DB35/T 18662019 11 b) 探测目的体具有足以被探测的规模，测线方向岩体表面应相对平缓，无障碍，易于天线移动； c) 不能探测极高电导屏蔽层下的目的体或目的层； d) 测区附近不能有大范围的金属构件、焊接施工或无线电发射等较强的电磁波干扰； e) 地质雷达连续预报时前后两次重叠长度应不小于 5 m。 9.4 有效探测距离及数据采集要求 9.4.1 地质雷达法预报距离 9.4.1.1 在泥质和软弱破碎地层或岩溶发育区，每次预报距离宜为 15 m，不宜超过 20 m； 9.4.1.2 在岩体较破碎的软岩、较软岩地层每次宜预报 20 m25 m，不宜超过 30 m； 9.4.1.

39、3 在岩体完整、较完整的硬质岩地层每次宜预报 25 m30 m，不宜超过 35 m。 9.4.2 地质雷达探测的数据采集要求 9.4.2.1 通过现场试验选择雷达天线的工作频率、确定介电常数。介电常数的确定方法参见附录 G。 9.4.2.2 测网密度、天线间距和天线移动速度应反映出探测对象的异常，由于掌子面通常采用上、下 导洞开挖，工作面很狭小，根据工作面的具体情况，在检测过程中宜采用两横两竖或一横三竖的或两横 或半弧式布线。如图 2 的 a）、b）、c）、d）所示。可根据现场情况灵活布置测线，原则上应尽可能 靠近工作面轴心位置，使测线距离尽可能长、尽可能多地采集数据，以备后期数据的分析处理。

40、 a) 两横两竖式 b） 一横三竖式 c) 两横式 d） 半弧式 图2 测点布线方式 9.4.2.3 选择合适的时间窗口和采样间隔，并根据数据采集中的干扰变化和效果及时调整工作参数。 DB35/T 18662019 12 9.4.2.4 地质雷达数据采集时的信号触发方式宜采用人工触发方式；宜采用连续测量，不能连续测量 的时候也可采取点测的方式。 9.4.2.5 隧址区内不应有较强的电磁波干扰；现场测试时应清除或避开测线附近的金属物；同时掌子 面后方 25 m 范围内不能有装载机、汽车等大体积金属，否则探测数据无效。 9.4.2.6 支撑天线的器材应选用绝缘材料。 9.4.2.7 测线方向的岩体

41、表面应相对平整，最大凹陷和凸起不宜超过 50 cm，无障碍，且天线易于移 动；测试过程中，应保持工作天线的平面与探测面基本平行，距离相对一致。 9.4.2.8 现场记录应注明观测到的不良地质体与地下水体的位置与规模等。 9.4.2.9 重点异常区应重复观测，重复性较差时应查明原因。 9.5 探测资料的处理与分析 9.5.1 数据质量评价标准 地质雷达数据总体质量评价分为合格、不合格两种： a) 数据质量合格的标准如下： 1) 观测系统布置（测线，天线选择等）正确，采集方法正确； 2) 记录信噪比高，雷达波信号清晰； 3) 测线与雷达采集数据图像对应正确。 b) 数据质量不合格的标准如下： 1)

42、 电磁波信号无法分辨； 2) 信噪比低，干扰波严重影响到预报范围的电磁波； 3) 地质雷达采集数据图像坐标与测线坐标对应误差大于 20 cm。 9.5.2 探测的资料整理 9.5.2.1 地质雷达采集数据质量应达到合格，雷达波形清晰。 9.5.2.2 雷达数据解释前应对采集数据进行数据处理。比如滤波、信号增益等数字信号处理，如果数 据较难判断，还应进行道分析、FK 滤波、正常时差校正、褶积、速度分析、消除背景干扰等处理。 9.5.2.3 结合隧道地质情况、隧道施工情况，探测体的物理性质等因素综合分析雷达剖面数据。 9.5.2.4 地质雷达法预报应编制探测报告，内容包括：探测工作概况、采集及解释

43、参数、测线布置图 （表）、探测时间剖面图、频谱图、地质解译结果等。判断测试掌子面前方可能遇到的不良地质体（包 括性质、性态、规模和地下水），并且综合判断前方地质情况，对前方围岩级别变化趋势给出初步判定， 并作出相应的结论与建议。 10 地震波反射法 10.1 地震波反射法 地震波反射法是利用人工激发的地震波在不均匀地质体中所产生的反射波特性，预报隧道开挖工作 面前方地质情况的物探方法。基于地震波反射法的TGP原理及说明见附录H，TSP原理及说明见附录I。 10.2 仪器要求 地震波反射法使用的仪器的技术指标应满足下列要求： a) 仪器动态范围应不小于 120 dB；仪器的 A/D 模数转换不应

44、小于 18 位；仪器噪音折合到输入端 不应大于 3 V； DB35/T 18662019 13 b) 仪器输入应不少于 6 个通道的信号采集，对于采用多波的仪器应满足不少于两个接收点的三分 量地震波采集道； c) 仪器的记录长度应能够满足预报距离的要求； d) 仪器的采样间隔设置应在 30 s250 s 间具有多档选择，以适应不同隧道围岩探测的要 求，硬岩宜采用小的采样间隔，软岩采用稍大的采样间隔； e) 仪器的接收装置应具有高灵敏度的响应特性，对于三分量接收装置已具有良好的指向性； f) 相同条件下，探测原始记录与结果应具有良好的重复性，波形一致，地质异常没有明显的位移； g) 仪器与配套设备应具有防震、防尘、防潮功能，适应山区运输和隧道环境下使用； h) 仪器的存储介质在隧道内外温差较大的条件下应具有防结雾功能，防止数据的丢失； i) 仪器采集时不宜选择使用滤波档，因特殊需要使用滤波档时，不应造成有效波记录的奇变，并 应有对比记录。 10.3 适用条件及环境要求 10.3.1 地震波反射法适用于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质体的厚度和范围，并应符合 下列要求： a) 被探测地质体与周围介质间应存在较明显的波阻抗差异并具有足以被探测到的规模，被追踪地 层应具有一定的规模，且应大于有效波波长的 1/