DB52 T 1512-2020 水利水电工程隧洞施工超前地质预报技术规程.pdf

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1、 ICS 35.020 CCS L 70 DB52 贵州省地方标准 DB52/T 15122020 水利水电工程隧洞施工超前地质预报 技术规程 2020 - 11 - 13 发布 2021 - 03 - 01 实施 贵州省市场监督管理局 发布 DB52/T 15122020 I 目 次 前言 . . II 1 范围 . . 1 2 规范性引用文件 . . 1 3 术语和定义 . . 1 4 总则 . . 3 5 基本规定 . . 3 6 预报方案设计 . . 5 7 预报方法 . . 6 8 不良地质体预报 . . 15 9 预报成果 . . 18 附录 A （规范性） 隧洞超前地质预报风险等

2、级划分 . 20 附录 B （资 料性） 超前地质预报工作流程图 .22 附录 C （资料性） 洞内不良地质体临近前兆特征表 . 23 附录 D （规范性） 高、中风险隧洞预报工作流程图 . 24 附录 E （规 范性） 低风险隧洞预报工作流程图 . 25 附录 F （资料性） 不良地质体预报方法适应性列表 . 26 附录 G （资料性） 超前地质预报方法适用情况对比表 . 27 附录 H （资料性） 隧洞施工掌子面地质素描记录表 . 28 附录 I （资 料性） 隧洞开挖洞壁地质展示图 .29 附录 J （资料性） 地震反射波法观测系统设计图（T SP). 30 附录 K （资料性） 地震层

3、析成像系统设计图(TR T).31 附录 L （资 料性） 聚焦电流法观测系统设计图 . 32 附录 M （资 料性） 红外探测野外记录表 . 33 附录 N （资 料性） 隧洞超前钻探钻孔柱状图 .34 DB52/T 15122020 II 前 言 本文件按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起 草。 请注意：本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本文件由贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司提出。 本文件由贵州省水利标准化委员会归口。 本文件起草单位：贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司中国电建集团贵阳勘测

4、设计研究院有限 公司、贵州省水利投资（集团）有限责任公司 本文件主要起草人：熊勇、谭天元、武兴亮、张伟、高奋飞、杜兴忠、向国兴、陈强、袁代江、李 明卫、吴擎文、赵德才、杨文、刘骅标、韦斯、张威、熊杰、侯迪、李析男、杨刚、付国栋、叶生华。 DB52/T 15122020 1 水利水电工程隧洞施工超前地质预报技术规程 1 范围 本文件规定了水利水电工程隧洞施工超前地质预报的总则、基本规定、预报方案设计、预报方法、 不良地质体预报、预报成果等要求。 本文件适用于 “一云一网一平台” 总体架构下的系统和平台规划、建设。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款

5、。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修订单）适用于本 文件。 GB 6722 爆破安全规程 GB 50487 水利水电工程地质勘察规范 SL 326 水利水电工程物探规程 SL 398 水利水电工程施工通用安全技术规程 SL 567 水利水电工程地质勘察资料整编规程 SL 629 引调水线路工程地质勘察规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 隧洞 tunnel 水利水电工程隧洞主要包括引(输)水隧洞、导流洞、泄洪洞。 3.2 掌子面 tunnel face 隧洞开挖掘进的工作面。 3.3 老硐 old und

6、erground workings 人类采矿活动形成的矿坑、矿洞，不包含正在使用的开采矿洞。 DB52/T 15122020 2 3.4 钻爆施工法 drilling and bl asting method 使用钻孔进行爆破开挖的隧洞掘进施工方法。 3.5 TBM 施工法 Tunnel boring machine 采用全断面岩石掘进机进行隧洞掘进的施工方法。 3.6 超前地质预报 geology forecast 以地质为基础，多种勘测手段相结合，综合分析，预测隧洞掌子面前方可能遇到的不良地质体的类 型、分布位置、规模及可能诱发的地质灾害，并提出相应处理建议的综合勘测方法。 3.7 隧洞超

7、前地质预报风险分级 safety classif ication of tunnel construction 根据已知隧洞地质资料，从岩溶发育程度、涌水突泥程度、构造发育规模、有害气体浓度、老硐采 空区分布等因素对隧洞施工进行风险评估分级。 3.8 长距离、中距离、短距离预报 long,medium and short range forecast 习惯上预报距离大于80 m称为长距离预报，预报距离30 m80 m称为中距离预报，预报距离在30 m 以内称为短距离预报。 3.9 地质调查分析法 geological surve y analysis method 根据隧洞勘测资料和隧洞施工过

8、程中掌握的地质情况， 利用地质理论、 地质作图和趋势分析等手段， 预测掌子面前方地质情况的预报方法。 3.10 超前钻探法 advance boreh ole drilling 在隧洞开挖掌子面进行钻探，以获取地质情况的预报方法。 3.11 地震波法 seismic wa ve method 利用地震波传播理论探测隧洞掌子面前方一定范围内地质情况的预报方法。 DB52/T 15122020 3 3.12 瞬变电磁法 transient ele ctromagnetic method(TEM) 利用电磁感应原理探测隧洞掌子面前方一定范围内地质情况的预报方法。 3.13 探地雷达法 method

9、of gro und penetrating radar(GPR) 利用探地雷达探测隧洞掌子面前方一定范围内地质情况的预报方法。 3.14 聚焦电流法 DC focus method 利用聚焦电流法勘探原理探测隧洞掌子面前方一定范围内地质情况的预报方法。 4 总则 4.1 可行性研究阶段应提出超前地质预报的初步设想，初步设计、招标设计、施工图设计阶段均应按 附录 A 规定明确隧洞超前地质预报的预报风险等级，并进行超前地质预报设计，计列投资。 4.2 预报风险等级为高风险、中风险的隧洞应采用地质调查分析、物探与超前钻探相结合的方法进行 超前地质预报；预报风险等级为低风险隧洞，主要采用地质调查分析

10、法进行超前地质预报，当施工过程 中揭露的地质条件与设计差异较大，存在施工安全风险时，应及时调整预报风险等级。 4.3 各参建单位在超前预报工作中应分工明确、相互配合，参建各方职责应符合下列要求： a) 建设单位（项目法人）应负责超前地质预报方案的审批； b) 勘测设计单位应分析和研究超前地质预报成果，提出施工建议； c) 预报单位应充分利用前期勘探成果，编制超前地质预报实施方案，按程序审批后组织实施，及 时将预报成果提交建设、勘测设计、施工、监理单位； d) 监理单位应对预报工作的实施进行监督管理，协调各参建单位，确保预报工作有序实施； e) 施工单位应积极配合预报工作的实施，并将预报工作纳入

11、施工组织设计及现场施工工序管理， 及时利用超前地质预报成果指导施工。 5 基本规定 5.1 超前地质预报目的与内容 5.1.1 超前地质预报的目的： a) 进一步查明隧洞掌子面前方工程地质、水文地质条件及不良地质体的类型、规模、分布情况， 为隧洞施工提供指导； b) 降低地质灾害发生的几率及危害程度； c) 为设计优化、变更和施工处理提供依据； d) 为编制竣工文件提供基础资料。 5.1.2 超前地质预报的内容： a) 软弱夹层及煤系地层预报：软弱夹层、破碎岩层、煤系地层等的分布、厚度、岩性特征、结构 特征预报； DB52/T 15122020 4 b) 构造破碎带预报：断层、裂隙密集带、破碎

12、带等的分布、规模及富水情况等的预报； c) 涌水突泥预报：含水层、储水构造及空间、岩溶暗河等的分布、规模、富水程度、涌水量、涌 水压力进行预报； d) 岩溶预报：岩溶与隧洞的空间位置关系、规模、充填及富水情况预报； e) 老硐及采空区预报：老硐及采空区在隧洞施工影响范围内的分布位置、规模、充填及富水情况 预报； f) 有害气体预报： 有害气体类型及其与地层或地质体的关系、 空间分布范围及其与隧洞关系预报。 5.2 超前地质预报工作流程 5.2.1 超前地质预报实施前应充分收集隧洞的区域地质、水文地质、工程地质及地质灾害资料，结合 现场踏勘补充地质调查，分析隧洞施工存在的主要工程地质问题，施工可

13、能遇到的地质灾害类型、分布 范围、危害程度等，编制超前地质预报实施方案，并报建设单位审批。 5.2.2 超前地质预报实施前应开展预报试验，了解隧洞区段的地质和地球物理参数特征，为合理选择 物探预报方法及参数等提供依据。试验工作宜包括： a) 物性参数测试试验、现场干扰源调查； b) 预报方法适应性试验； c) 预报距离试验； d) 仪器工作参数选择试验； e) 预报方法组合试验； f) 其它试验工作。 5.2.3 超前地质预报应遵循循序渐进的原则，不断总结预报成果和开挖验证情况，指导下一循环的预 报工作。 5.2.4 超前地质预报应以地质调查分析为基础，长短距离预报方法相结合、物探预报与超前钻

14、探揭露 相结合的综合预报方式，并对预报资料进行综合分析，相互验证、相互补充，提高预报准确性。 5.2.5 超前地质预报应结合隧洞施工工艺和预报方法特点，确定预报距离和循环周期。 5.2.6 物探预报发现对施工安全存在影响的异常时，应采用超前钻探进一步验证及详查。 5.2.7 超前地质预报应保证预报成果的及时性，长距离预报成果报送不宜超过 24 小时，短距离预报成 果报送不宜超过 12 小时，发现存在施工安全隐患异常时，应立即通知相关单位。 5.2.8 每次预报实施后应编制成果简报，可根据不同预报时段编制月报、年报及竣工报告。 5.2.9 超前地质预报的实施流程参照附录 B 执行。 5.3 预报

15、现场工作 5.3.1 超前地质预报工作的地质点、物探剖面应使用施工测量控制网进行放点、收点，测量误差应符 合施工精度要求。 5.3.2 仪器设备的检查和使用应符合 SL 326 的要求。 5.3.3 超前地质预报工作的实施应符合如下安全要求： a) 贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，遵守隧洞施工方制定的安全规章制度； b) 预报作业安全防护设施、危险物品管理应符合 SL 398 的要求； c) 预报前应巡察操作空间周围有无安全隐患，确保人员的安全； d) 预报实施过程中应参照附录 C 隧洞内不良地质体临近前兆特征表，密切注意洞内情况，及时规 避风险，杜绝危及人身伤害安全事故； e)

16、岩体中含有瓦斯、页岩气等易燃易爆气体，钻孔施工应采用水循环钻进，物探设备应采用防爆 型； DB52/T 15122020 5 f) 隧洞内有害气体的最大允许浓度应满足 SL 629 的要求； g) 钻机使用高压风、高压水，管路连接应安设牢固，并经常检查； h) 采用超前钻探预报可能发生涌水突泥、有害气体突出洞段时，应制定涌水突泥、有害气体扩散 安全应急预案，应安设孔口管和闸阀； i) 地震波法预报使用炸药、雷管应由取得公安部门签发的爆破作业、爆炸物品使用许可证件的人 员领用，并按照 GB 6722 要求进行操作。 6 预报方案设计 6.1 预报方案设计应根据隧洞工程地质、水文地质条件及在隧洞施

17、工过程中可能遇到的地质灾害类型、 规模、分布、危害程度，按附录 A 的规定进行预报风险分级，结合隧洞施工工艺、流程及预报方法的特 点编制预报实施方案。 6.2 预报方案应遵循动态设计原则，根据隧洞开挖实际情况，及时调整超前地质预报风险分级、预报 方法和技术要求，并贯穿于整个施工过程。 6.3 预报风险等级为高、中风险的隧洞，应按附录 D 的预报流程进行预报方案设计。 6.4 预报风险等级为低风险的隧洞，应按附录 E 预报流程进行预报方案设计，当施工揭露地质条件与 设计差异较大，存在施工安全风险时，应及时调整预报风险等级和预报工艺流程。 6.5 预报方案设计应根据隧洞地质情况、地球物理条件、预报

18、环境条件、掌子面前方可能发育的不良 地质体情况、施工工艺等参照附录 F、附录 G 采用适宜的方法，并鼓励采用新技术、新方法及综合预报 方法。 6.6 预报方案设计应根据隧洞地质条件、施工进度、施工工艺和预报方法特点选择预报方法，设计预 报循环流程，并符合下列规定： a) 长距离预报宜采用地震波法、地质调查分析法，一次预报掌子面前方不少于 80 m 的范围，相 邻两次预报重叠洞段不小于 10 m，并贯穿整个隧洞； b) 中距离预报宜采用瞬变电磁法、地质调查分析法，一次预报掌子面前方不少于 50 m 的范围， 相邻两次预报重叠洞段不小于 10 m； c) 短距离预报宜采用探地雷达法、聚焦电流法、超

19、前钻探法、红外探测法、地质调查分析法，一 次预报掌子面前方不少于 20 m 的范围，相邻两次预报重叠洞段不小于 5 m。 d) 钻爆掘进宜选用地质调查分析法、地震波法、瞬变电磁法、探地雷达法、红外探测法、超前钻 孔法，并进行长短预报结合和验证结合的循环预报方式； e) TBM 掘进宜选用地质调查分析法、地震波法、聚焦电流法、红外探测法，并进行长短预报结合 和验证结合的循环预报方式。 6.7 预报方案设计内容包括： a) 隧洞工程概况； b) 超前地质预报目的与任务； c) 隧洞工程地质特征、水文地质条件及可能存在的主要施工地质风险问题； d) 预报风险程度分级； e) 预报方法与技术、预报流程

20、； f) 组织机构、人员配置、仪器设备； g) 进度计划、质量控制措施； h) 预报成果内容、成果提交方式； i) 预报安全专项方案。 6.8 预报方案应纳入工程建设项目管理。 DB52/T 15122020 6 7 预报方法 7.1 地质调查分析法 7.1.1 地质调查分析应贯穿于隧洞超前地质预报全过程，地质工作应符合 GB 50487 的规定。 7.1.2 地质调查分析法应利用已有隧洞勘测资料、地表地质调查资料、洞内地质调查资料进行宏观预 报；利用隧洞掌子面地质素描、地下水观测、隧洞内不良地质体的临近前兆特征等进行短距离预报。 7.1.3 地质调查分析法预报内容应包括： a) 地层岩性：包

21、括地层年代、结构、岩性、层间结合程度、风化程度及地层厚度； b) 地质构造：包括断层、褶皱、节理裂隙特征； c) 岩溶：包括岩溶分布、规模、形态及充填情况与隧洞的空间关系； d) 软弱夹层及煤系地层：包括软弱夹层及煤系地层性状、规模、分布及与隧洞的空间关系及有害 气体调查； e) 坑洞及采空区：包括坑洞及采空区的分布、规模、富水情况、有害气体情况及其与隧洞的空间 关系； f) 地表不良地质体：应记录不良地质体部位、类型、规模及其随时间的变化特征，并分析原因及 其对隧洞开挖的影响。 7.1.4 地质调查分析法预报宜采用： a) 地层层序对比； b) 地表和洞内地层分界线及构造线相关性分析； c)

22、 隧洞内不良地质体临近前兆分析； d) 地表及洞内水文地质观察和分析； e) 工程地质类比分析。 7.1.5 地表地质调查分析宜符合下列要求： a) 收集已有勘测成果资料； b) 根据需要及时进行补充地表地质调查和水文地质调查资料； c) 根据地层出露情况，分析地质构造、软弱夹层及煤系地层的分布； d) 根据地表洼地、落水洞、岩溶塌陷、井泉点等分布情况，分析岩溶发育程度，推测地下暗河系 统规模、分布情况； e) 调查坑洞及采空区分布、规模、富水情况、有害气体情况及其与隧洞的空间关系。 7.1.6 洞内地质素描应符合下列要求： a) 对洞内揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及

23、出水状态、出水量、煤 层、溶洞等进行记录，绘制图表和素描； b) 参照附录 H 对隧洞掌子面进行地质素描，参照附录 I 对拱顶、左右边墙进行地质素描，直观描 述隧洞周边地层岩性及不良地质体的发育规模，分析评价对隧洞的影响程度； c) 参照附录 C 对洞内临近不良地质体现象进行观测记录，及时提出处置措施建议； d) 地质素描应随开挖及时进行，高风险、中风险洞段应每 5 m 进行素描，其它洞段宜每 10 m20m 或地质条件发生变化时及时进行，地质素描应在初期支护之前进行。 7.1.7 地质调查应及时对资料进行整理，内容宜包括： a) 隧洞洞身地质剖面图及开挖地质展视图； b) 特殊地段纵、横断面

24、图； c) 相关影像资料； d) 地质调查分析成果图表。 DB52/T 15122020 7 7.2 地震波法 7.2.1 地震波法可选择地震波反射法和地震反射层析成像法。 7.2.2 地震波法适用于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质体在掌子面前方的分布。 7.2.3 地震波法预报应满足下列要求： a) 探测对象与相邻介质应存在较明显的波阻抗差异，具有足以被探测的规模； b) 构造走向与隧洞轴线的夹角不宜小于 30； c) 噪音监控显示的噪音小于 36 db。 7.2.4 地震波法仪器性能指标应符合下列要求： a) 应具有触发信号同步、信号放大、增益调整、噪声监测、滤波等功能的数字化地震

25、波接收设备； b) 接收道数二维反射不应少于 6 道，三维反射不应少于 12 道； c) 最小采样间隔不应大于 0.05 ms； d) 记录长度可选，每道最少样点数不应少于 1024 点； e) A/D 转换不应低 24 bit； f) 放大器动态范围不应小于 96 dB； g) 频率响范围宜为 2 Hz2000 Hz； h) 当采用锤击作为震源时，仪器应具有数据叠加功能。 7.2.5 传感器性能指标应符合下列要求： a) 频率响应范围不窄于 0.5Hz5000Hz； b) 加速度传感器灵敏度不应低于 0.5 V/g，速度传感器灵敏度不应低于 0.5 V/cm/s。 7.2.6 预报距离应符合

26、下列规定： a) 岩体完整、岩质较硬洞段采用炸药作为震源时，预报距离宜每 120 预报 1 次，采用锤击作为震 源时，宜每 80 m预报1次； b) 岩体破碎、岩质较软洞段采用炸药作为震源时，预报距离宜每 80 m 预报 1 次，用锤击作为震 源时，宜每 60 m预报1次。 7.2.7 地震反射波法现场工作应符合下列规定： a) 地震反射法预报观测系统参照附录 J 布置，系统位于施工掌子面后方约 60 m 的范围，炮孔应 布置在构造走向与隧洞轴线呈锐角一侧； b) 宜采用单壁多孔（点）激发，双壁 3 分量纵横波接收观测方式，激发孔（点）数不少于 24 个， 接收孔和炮孔应在同一平面上； c)

27、应根据设计的观测系统，对接收孔和炮孔位置放点，并进行编号标识； d) 炮孔、接收孔孔斜水平方向偏差不宜大于 1、垂直方向偏差不宜大于 5，水平位置偏差不 宜大于 5cm； e) 在进行数据采集前，应测量炮孔及接收孔的位置、孔斜； f) 接收器与围岩应紧密接触，深度偏差不宜大于 1 cm； g) 三分量检波器探头的 X、Y、Z 方向应与设计方向一致； h) 采用炸药作为震源时，数据采集前应准确测量炸药的入孔深度，深度偏差不宜大于 5 cm；采用 锤击作为震源时，锤击位置偏差不宜大于 10 cm； i) 隧洞已做初期支护，采用锤击作为震源时，锤击点后面应无空腔。 7.2.8 地震反射层析成像法现场

28、工作应符合下列规定： a) 地震层析成像法观测系统参照附录 K 布置； b) 应根据设计的观测系统，进行接收点和激发点位置测量放点，并进行编号标识； c) 锤击点应选在裂隙少、岩体完整、稳定的位置，锤击点位置偏差不宜大于 10 cm； DB52/T 15122020 8 d) 隧洞已做初期支护，锤击点后面应无空腔； e) 接收点应按设计的观测系统进行钻孔安装或使用石膏粘贴安装，位置偏差不宜大于 10 cm； f) 单分量检波器极性应指向隧洞开挖方向，三分量检波器极性应为隧洞开挖、水平和垂直方向； g) 应以最外层检波点所在位置构成的圆弧断面为起点建立坐标系， 测量观测系统布置范围内掌子 面里程

29、、击发点与接收点的坐标。 7.2.9 地震波法数据采集工作应符合下列规定： a) 数据采集应尽量消除噪声干扰，噪音监控显示的噪音宜小于 36 dB 时进行数据采集； b) 药量大小应通过试验确定，防止药量过大或过小； c) 装药包安置在炮孔底部，并用水封住炮孔； d) 采集数据时，应先检测无线计时精度，延迟误差不应大于25 s； e) 采集系统采用爆炸激发时，使用瞬发电雷管触发延迟时间不应大于 50 s； f) 应现场检查每个激发点记录质量是否合格，记录不合格时，应查明原因，重新采集； g) 每次激发时，应核对激发点编号、准确填写班报。 7.2.10 地震波法数据采集质量评价应符合下列要求：

30、a) 单炮记录缺失任何一个接收器的任何一个分量的信号或信号不正确，该炮记录为不合格； b) 全部单炮记录合格率低于 80%或合格率虽然大于 80%，但出现连续 2 炮及以上记录不合格或空 炮，本次预报数据质量不合格； c) 观测系统不满足相应设备有关对观测系统的要求，本次预报数据质量不合格； d) 班报记录混乱，采集文件记录序号与炮孔号对应关系不清的，本次预报数据质量不合格。 7.2.11 数据处理宜满足下列要求： a) 宜采用仪器配套的处理软件进行分析，处理； b) 应根据现场测量数据建立二维或三维的几何模型； c) 应对信号进行频谱分析，确定优势频率范围，选择合适的带通滤波参数，滤除干扰；

31、 d) 应进行地震反射波初至拾取，获取直达波的波速，建立波速模型； e) 应进行反射层提取，进行反演计算。 7.2.12 地震反射波法资料解释应符合下列规定： a) 对反射地震剖面或三维图应从隧洞已揭露的洞段确定岩性； b) 将岩性相似的反射层进行汇总、分别着色和确定边界； c) 计算每层或边界的相对距离、里程； d) 应根据各反射层绝对波速和波速相对变化确定软弱夹层、断层破碎带、节理密集带的位置和规 模； e) 应结合隧洞勘察、掌子面附近的地质资料进行解释和推断； f) 可结合岩体泊松比等力学参数和围岩软硬、含水情况、构造影响程度、节理裂隙发育情况等资 料对围岩级别进行初步评估。 7.2.1

32、3 地震反射层析成像法资料解释应符合下列规定： a) 应从隧洞已揭露的洞段确定岩性； b) 应根据各反射层绝对波速和波速相对变化确定软弱夹层、评估岩体质量，并对围岩级别进行初 步评估； c) 根据三维成像成果图，确定掌子面前方软弱夹层、断层破碎带、节理密集带的位置和规模； d) 应结合隧洞勘察、掌子面附近的地质资料进行解释和推断； e) 应根据波速、三维成像结果图进行综合分析，编写隧洞预报综合解释成果图表。 7.2.14 应编制预报成果简报，简报宜包括观测系统布置、采集参数、设备型号、现场地质条件、物探 成果地质解译及相关图件。 DB52/T 15122020 9 7.2.15 成果图件除应包

33、括观测系统布置图，成果资料解释图外，地震反射波法还宜包括岩体物理力学 参数曲线图；地震层析成像法还宜包括三维成像立体图。 7.3 探地雷达法 7.3.1 探地雷达法适用于岩溶探测，亦可探测断层破碎带、软弱夹层等不均匀地质体或其他含水体探 测。 7.3.2 探地雷达法预报应满足下列要求： a) 探测目的体与周边介质之间应存在明显介电常数差异，电磁波反射信号特征明显； b) 探测目的体与埋深相比应具有一定规模，埋深不宜过深，探测目的体在探测天线偶极子轴线方 向上的厚度应大于所用电磁波在周边介质中有效波长的 1/4，在探测天线偶极子排列方向的长 度应大于所用电磁波在周边介质中第一菲涅尔带直径的 1/

34、4；当要区分两个相邻的水平探测目 的体时，其最小水平距离应大于第一菲涅尔带直径； c) 不能探测极高电导屏蔽层下的目的体。 7.3.3 探地雷达仪器的性能和技术指标应满足下列规定： a) 应具有信号叠加、滤波、点测与连测、手动与自动位置标记等功能； b) 脉冲重复频率不应小于 100 kHz； c) A/D 转换不应低于 16 位； d) 最小采样间隔不应大于 0.05 ns； e) 动态范围不宜小于 120 dB； f) 应具有自动和手动增益调节功能，增益点数不应少于 3 个； g) 具有 32 次以上信号叠加功能； h) 应具有垂向滤波功能。 7.3.4 雷达天线性能和技术指标应满足下列规

35、定： a) 天线中心频率允许偏差不宜大于 5%； b) 天线频带范围不应小于中心频率的 1/42 倍。 7.3.5 预报距离应符合下列要求： a) 预报距离与天线中心频率有关，预报距离应根据所用的天线频率进行有效距离预报试验确定； b) 天线中心频率不大于 100 MHz 时，岩体完整的低电导率和低磁导率的洞段宜每 30 m 预报 1 次； 岩体破碎、构造发育、含水较高的高电导率和高磁导率的洞段宜每 20 m 预报 1 次。 7.3.6 现场工作应符合下列规定： a) 宜沿左壁、掌子面、右壁离底板 1m 高度位置布置“U”形测线进行初探； b) 隧洞断面较大或初探掌子面前方存在异常时，应增加掌

36、子面上的测线，测线采用“井”字型布 置； c) 左壁、右壁及顶拱雷达测试不宜在隧洞进行工字钢或钢筋网片支护后进行； d) 支撑天线的器材应选用绝缘材料； e) 天线与主机的连接电缆应散开，测试过程中应保持连接电缆与天线的位置相对固定； f) 测区内不应有大范围的金属构件或无线电发射源等较强的电磁波干扰；现场测试时应清除或避 开测线附近的金属物等电磁干扰物；当不能清除或避开时应在记录中注明，并标出位置。 7.3.7 现场数据采集应符合下列规定： a) 工作前应检查雷达仪器工作是否正常； b) 应根据探测深度、天线中心频率和现场地质条件选择合适的数据采集参数； c) 采样点数不应小于 512，叠加

37、次数不宜小于 8 次。 7.3.8 雷达预报数据采集质量评价应符合下列要求： DB52/T 15122020 10 a) 测线编号、电子文件编号、测量桩号等班报等主要内容出现错误为数据质量不合格； b) 天线参数、采样率、增益、记录长度、滤波参数等主要参数设置错误为数据质量不合格； c) 信噪比低，干扰波严重影响预报成果解释的为数据质量不合格； d) 重复观测雷达图像异常位置、范围、特征不对应。 7.3.9 数据处理应符合下列要求： a) 根据需要删除无用道、归一化、增益调整、滤波、反褶积、偏移归位等处理方法去除干扰波； b) 雷达数据中出现全正、全负或正负半周不对称的情况时，应进行去除直流漂

38、移处理； c) 应通过现场试验厘定电磁波速度，将时间剖面转换为深度剖面； d) 应采用合适的增益雷达图像形式绘制雷达成果图。 7.3.10 资料解释应符合下列要求： a) 应结合隧洞勘察资料及掌子面附近的地质情况进行解释和推断； b) 应根据现场记录及波形、能量强度、频率、多次反射波的特征识别干扰波； c) 应依据雷达成果图像上的反射波、能量强度、反射波初始相位、反射界面延续性等特征，结合 现场地质来进行资料解释； d) 常见典型地质体及探地雷达波形图像特可参照表 1。 表1 典型地质体及探地雷达波形图像特征关系表 波形图像特征 地质体 名称 能量分布 变化 同相轴 型态 振幅强度 完整岩体

39、均匀 按一定规律缓慢衰减，自动 增益梯度小 连续 均一，无杂乱 反射 低幅且均匀 断层破碎带 不均匀 高频成分衰减快，规律性差， 自动增益梯度大 同相轴错断 波形杂乱 高幅且变化大 岩溶洞穴 不均匀 衰减较快，规律性差自动增 益梯度大 不连续 呈双曲线 高幅低频 裂隙密集带 不均匀 衰减较快，规律性差 时断时续 杂乱 高幅 富水带 不均匀 快速衰减，自动增益梯度大 连续性较好 基本均一 高幅，高频向低 频剧烈变化 岩性变化带 不均匀 规律性差 不连续 杂乱 一般为高幅 7.3.11 应编制预报成果简报，内容宜包括：现场地质条件、采集参数、雷达成果地质解译相关成果图。 7.3.12 成果图件宜包

40、括测线布置图、雷达测试成果图、雷达测试成果解译图。 7.4 瞬变电磁法 7.4.1 瞬变电磁法适用于探测含水地质构造、地下水体等不良地质异常在隧洞轴线方向上的位置和规 模。 7.4.2 瞬变电磁法预报应满足下列要求： a) 探测对象与相邻介质应存在较明显的电磁感应差异，并具有足以被探测的规模； b) 不能探测极高电导屏蔽层下的目的体。 7.4.3 瞬变电磁仪发射部分主要技术参数应符合下列要求： a) 应具有过压和过流保护功能； b) 最大发射电流不低于 10 A； c) 最小关断时间不应大于 0.5 s； DB52/T 15122020 11 d) 发射线圈最大边长不应大于 2 m。 7.4.

41、4 瞬变电磁仪接收部分主要技术参数应符合下列要求： a) 测试道数不应少于 12 道； b) 通道灵敏度不应大于 0.5 mV； c) 具有数据叠加功能； d) 带宽不应窄于 10 Hz7.5 kHz； e) 最大时窗不应小于 160 ms； f) 增益范围宜为 0 dB140 dB； g) 本底噪声应小于 1 V； h) 工频干扰抑制宜大于 60 dB。 7.4.5 采用线框接收时应采用重叠回线装置，采用磁探头接收时应采用中心回线装置。 7.4.6 预报距离应符合下列要求： a) 岩体完整、岩质较硬、导电性和导磁性较低的洞段宜每 80 m 预报 1 次； b) 岩体破碎、含水率高、导电性和导

42、磁性较高的洞段宜每 60 m 预报 1 次。 7.4.7 现场工作应符合下列规定： a) 测区内不应有大范围的金属构件或无线电发射源等较强的电磁波干扰，现场测试时应清除或避 开测线附近的金属物等电磁干扰物，当不能清除或避开时应在记录中注明，并标出位置； b) 隧洞洞径较小时，宜以掌子面为中心点布置一组水平和垂直的扇形扫描测线，隧洞洞径较大时， 宜布置相距一定间距的多组水平和垂直的扇形扫描测线； c) 工作前应对发射线圈、发射机的高压连接点绝缘情况进行检查。 7.4.8 瞬变电磁法数据采集工作应符合下列规定： a) 仪器参数设置应与预报距离、线框参数等条件相适应； b) 水平测线宜以线框的法线方

43、向与隧道左壁垂直为起点（0），顺时针方向每 15布置一个测 点，当线框的法线方向与隧道开挖方向一致后（90），每隔 1m 布置一个测点，依次进行扇 形扫描，直至线框的法线方向与隧道右壁垂直（180）。铅垂测线宜以线框的法线方向与隧 道开挖方向呈 45为起点，每隔 15布置一个测点，直至线框的法线方向与隧道开挖方向呈 135； c) 使用磁探头时，其方向应与发射线框的法线方向一致； d) 进行每种倾角状态测试前，应安装好线框的倾角姿态，直到该倾角姿态测试完成前不应中途变 动； e) 异常点应进行重复观测，重复观测曲线形态特征相近。 7.4.9 预报记录存在下列情况之一者应为不合格： a) 测点、

44、测线编号与电子文件编号、测量桩号等班报主要内容出现错误； b) 仪器主要参数设置错误所测试的记录； c) 信噪比低，干扰波严重影响预报成果解释； d) 重复观测曲线形态特征不一致。 7.4.10 数据处理应符合下列要求： a) 应先对每个测点测试的各测道数据曲线进行跳点平滑预处理； b) 应分别生成各测线的不同装置倾角姿态下的剖面测深曲线图，反演出每条测线的视电阻率时 间剖面图； c) 应根据试验或开挖验证所率定的时间与深度关系函数，将视电阻率时间图转换成视电阻率 深度图。 7.4.11 资料解释应符合下列要求： DB52/T 15122020 12 a) 应根据试验或开挖验证所得到的异常幅值

45、与背景值来划分异常范围； b) 单一或“十字”形测线布置时，应进行各角度及多测线的相关解释，确定异常的范围和走向； c) 多组测线测量时，进行各角度三维相关解释，确定异常的范围和走向； d) 应结合地质勘探、地质调查和其它预报成果解释异常的性质。 7.4.12 应编制预报成果简报，简报宜包括线框布置、采集参数、设备型号、现场地质条件、物探成果 地质解译及相关图件。 7.4.13 成果图件宜包括观测系统布置图、视电阻率剖面图、成果解释图。 7.5 聚焦电流法 7.5.1 聚焦电流法适用于探测地层中存在的地下水体位置及相对含水量大小，如富水断层破碎带、充 水溶洞、富水裂隙、地下暗河等。 7.5.2 聚焦电流法预报应满足下列要求： a) 探测对象与相邻介质应存在较明显的电阻率差异，并具有足以被探测的规模； b) 不能探测极高电导屏蔽层下的目的体。 7.5.3 聚焦电流法仪器主要功能和技术指标应符合下列要求： a) 应具有测量一次场电位和电流、二次场电位和衰减时间的功能； b) 应具备测量信息实时存贮、监测和自动报警功能； c) 应有与发射机、电极转换控制器相配套的控制管理功能； d) 采样频率不应小于 1000 Hz； e