ICS 93.060 CCS P 66 41 河 南 省 地 方 标 准 DB41/T 2139—2021 公路隧道施工地质预报技术规范 2021 - 04 - 12 发布 2021 - 07 - 12 实施 河南省市场监督管理局 发 布 DB41/T 2139—2021 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 基本规定 ........................................................................... 3 5 公路隧道施工地质预报方案编制 ....................................................... 3 6 地质调查法 ......................................................................... 4 7 地球物理探测法 ..................................................................... 6 8 超前钻探法 ........................................................................ 13 9 超前导洞法 ........................................................................ 14 10 不良地质体预报 ................................................................... 14 11 预报成果 ......................................................................... 16 附录 A（资料性） 公路隧道施工地质预报工作程序图 ...................................... 17 附录 B（资料性） 隧道地质条件复杂程度分析因素及分级情况 .............................. 18 附录 C（资料性） 隧道内临近不良地质体地质前兆 ........................................ 19 附录 D（资料性） 隧道围岩分级 ........................................................ 20 附录 E（资料性） 隧道开挖工作面地质编录及地质展视图 .................................. 22 附录 F（资料性） 地震波法观测系统布置图表 ............................................ 24 附录 G（资料性） 钻孔柱状图 .......................................................... 26 附录 H（资料性） 公路隧道施工地质预报成果记录 ........................................ 27 I DB41/T 2139—2021 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。 本文件由河南省交通运输厅提出并归口。 本文件起草单位：河南省栾卢高速公路建设有限公司、长安大学。 本文件主要起草人：王新刚、翁效林、王晓明、周春雨、张昆山、杨玉晶、徐龙飞、赵高文、张鹏 鹏、张卫卫、马艺虎、穆伟芳、王光昊。 II DB41/T 2139—2021 公路隧道施工地质预报技术规范 1 范围 本文件规定了公路隧道施工地质预报的术语与符号、一般规定、预报方案编制、预报方法、不良地 质体预报和预报成果等内容。 本文件适用于公路隧道施工地质预报工作。 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。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（包括所有的修改单）适用于本 文件。 JTG C20 公路工程地质勘察规范 JTG/T C22 公路工程物探规程 JTG/T 3660 公路隧道施工技术规范 JTG 3370.1 公路隧道设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义、符号适用于本文件。 3.1 术语 3.1.1 隧道施工地质预报 在隧道施工阶段，采用地质调查、物探、钻探、导洞等手段，对隧道开挖掌子面前方存在的、因隧 道施工开挖接近或揭穿可能导致隧道施工地质灾害发生的不良地质体分布位置、性质、规模及可能发生 地质灾害性质和规模的预报。 3.1.2 地质复杂程度分级 综合考虑隧道工程地质与水文地质条件、可能发生的地质灾害对隧道施工及环境的影响程度，对隧 道所处地质条件复杂程度进行的分级。 3.1.3 地质调查法 根据已有勘察资料和地表补充地质调查、洞内地质调查成果，通过地层层序对比、地表地下构造相 关性分析、断层要素与隧道几何参数相关性分析、临近不良地质体前兆分析，对隧道施工开挖掌子面前 方存在的、因隧道施工开挖接近或揭穿可能导致隧道施工地质灾害发生的不良地质体分布位置、性质、 规模及可能发生地质灾害性质和规模进行预报的一种方法。 3.1.4 隧道内地质素描 1 DB41/T 2139—2021 将隧道施工开挖揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状，地下水出露点位置及出水状态、出水量， 坍方点分布位置及坍方量，岩溶（溶洞、溶管、溶缝、溶隙）分布位置及其充填性质等记录并绘制成图 表的过程。 3.1.5 地球物理探测法 利用物理学的原理、方法和专门的仪器，观测并综合分析天然或人工地球物理场的分布特征，探测 地质体或地质构造形态的勘探方法，简称“物探”。 3.1.6 地质雷达法 利用电磁波在隧道开挖工作面前方岩体中的传播及反射，根据传播速度和反射脉冲波走时进行超前 地质预报的一种物探方法。 3.1.7 地震波反射法 小药量爆破所产生的地震波信号沿隧道方向以球面波形式传播，根据不同岩层中传播速度和界面处 反射脉冲查找地质构造和探测不良地质体。 3.1.8 地震波反射层析成像法 锤击震源点所产生的地震波信号在前方地质体中传播，通过扫描反射成像技术，可形成直观的三维 立体图，查明掌子面前方地质体的性质。 3.1.9 高分辨率直流电法 以岩石的电性差异（即电阻率差异）为基础，在全空间条件下建立电场，电流通过布置在隧道内的 供电电极在围岩中建立起全空间稳定电场，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种直流电法探测技术。 3.1.10 瞬变电磁法 根据阶跃波形电磁脉冲激化的原理，利用不接地回线向地下发射一次场，在一次场断电后，地下介 质就会产生感应二次场（瞬变磁场），二次场包含着与地下介质有关的地质信息，通过接收回线观测二 次场并对所观测的数据进行分析和处理，解释地下介质及相关物理参数的一种物探方法。 3.1.11 超前钻探法 采用在隧道施工开挖掌子面沿开挖方向施做超前钻孔，对隧道施工开挖掌子面前方存在的、因隧道 施工开挖接近或揭穿可能导致隧道施工地质灾害发生的不良地质体分布位置、性质、规模及可能发生地 质灾害性质和规模进行预报的一种方法。 3.1.12 超前导洞法 以超前导洞中揭示的地质情况，通过地质理论和作图法预报正洞地质条件的一种超前地质预报方法。 3.2 符号 BQ --岩石单轴饱和抗压强度，单位为兆帕，MPa； VP --纵波速度，单位为米/秒，m/s； VS --横波速度，单位为米/秒，m/s； VSH --水平横波速度，单位为米/秒，m/s； 2 DB41/T 2139—2021 VSV --垂直横波速度，单位为米/秒，m/s。 4 基本规定 4.1 预报内容 公路隧道施工地质预报应包括下列主要内容： a) 软层、软夹层、煤层及特殊岩土的分布位置、厚度及其性质； b) 断层及其破碎带、节理密集发育破碎岩体带、顺层错动破碎地带、褶皱转折端破碎岩体带的分 布位置、性质、规模及其含水状况； c) 岩溶（暗河、溶洞、溶管、溶缝、溶隙）及废弃矿巷分布位置、规模及其充填性质。 4.2 预报遵循的原则 公路隧道施工地质预报应遵循下列原则： a) 预报方法依实际掌握地质条件动态调整原则； b) 以地质调查法为基础原则； c) 地质调查与地球物理探测、地球物理探测与钻探、长短距离、地面与地下四结合原则； d) 充分利用辅助导洞或双洞隧道设置原则； e) 不同预报方法成果应相互补充、相互印证； f) 充分利用既有隧道地质资料原则。 4.3 预报工作程序 公路隧道施工地质预报可按附录A所示的工作程序进行。 4.4 预报工作中要求 4.4.1 建设单位应负责隧道施工地质预报实施大纲的审批，并对施工地质预报工作实施进行监督和检 查。 4.4.2 地质预报单位应研究提出隧道地质复杂程度分级（见附录 B），进行施工地质预报方案设计； 遇地质情况与设计不符时，应按程序及时进行变更设计。 4.4.3 施工单位应在隧道施工开始前编制或委托隧道施工地质预报实施单位编制施工地质预报实施大 纲并纳入实施性施工组织设计，提交审查并按批准后的实施大纲组织实施。 4.4.4 监理单位应对施工地质预报工作实施过程进行监理，对施工地质预报实施单位现场专业技术人 员数量及能力、设备类型及数量进行监督检查，协调施工地质预报工作实施。 4.4.5 承担施工地质预报工作的单位，应具备实施隧道施工地质预报工作的能力；应根据预报方案和 合同规定配备足够的主页技术人员和性能、精度及效率均能满足预报及隧道施工工期要求的仪器设备； 及时向隧道工程参建各方提交施工地质预报成果报告；应进行预报结果与开挖揭示实际地质条件的对比