SL 629-2014 引调水线路工程地质勘察规范

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SL 629-2014 引调水线路工程地质勘察规范

3轴线勘探部面的布置是为了基本查明跨越地段总体地质 条件,按跨度布置勘探横部面是为了基本查明单跨基础的地质条 牛,两者可结合布置。 非桩(墩)基跨越方式主要包括斜拉、悬索等,根据设计要 求基本查明岸(边)坡的工程地质条件。 5桩(墩)基土层的原位测试主要为土、砂层进行标准贯 入试验,砂砾石、碎石土层进行动力触探试验。有条件时,也可 进行旁压试验、扁铲侧胀等试验。

6.6.11本条规定了倒虹吸的勘察

2河流的冲刷和淤积作用,使河水的流态和堆积物变化较 大,对理管运行安全及基础稳定不利。因此,穿越河流时要基本 查明河流的流量和冲刷、淤积的变化情况。 4地下水产生的上浮力直接影响倒虹吸的稳定,特别是承 压水影响更大。因此,要基本查明穿越地段地下水的分布、类 型、性质。 7穿越方式主要包括开挖穿越和非开挖穿越两种。非开挖 穿越方式包括定向钻、顶管、盾构等。理置深度主要考虑地层的 物质组成、地下水分布、最大冻结深度等因素,沙漠地区尚应考 患流动砂层的分布、厚度等。通过勘察应根据地质条件,提出穿 越方式和最小埋置深度的建议。

2倒虹吸主要位于第四系地层中,勘察时要充分利用物探 方法,以取得较好的经济技术效益。 3勘探工作根据穿越方式而布置。所以,本款按开挖穿越 和非开挖穿越两种方式对勘探布置做了规定。如穿越方式尚未确 定,需进一步论证时,一般按非穿越方式布置勘探工作。 河流覆盖层的物质组成、结构特征、分布厚度变化较大,特 别是山区河流变化更大。穿越河流时,在穿越轴线上游布置勘探 面是为了便于穿越轴线的选择。 6试验项目应根据倒虹吸穿越方式和岩土性质确定。据 《油气田及管道岩土工程勘察规范》(GB50568一2010): 开挖方式(沟理敷设)穿越,黏性土、粉土应进行液限、塑 限、颗粒分析、渗透系数试验项目,碎石土、砂土应进行颗粒分 析、自然休止角、渗透试验,岩石应进行单轴饱和抗压强度 试验。 顶管和盾构方式穿越除应进行上述的试验项目外,宜对各岩

土层进行物理、力学试验。 定向钻方式穿越YD∕T 939-2014 传输设备用电源分配列柜.pdf,黏性土、粉土应进行密度、土粒比重、天 然含水量及液限、颗粒分析试验;碎石土、砂土应进行颗粒分 析;岩石应进行单轴饱和抗压强度试验。

土层进行物理、力学试验。 定向钻方式穿越,黏性土、粉土应进行密度,土粒比重、天 然含水量及液限、颗粒分析试验,碎石土、砂土应进行颗粒分 析;岩石应进行单轴饱和抗压强度试验。

·长准自 本条根据埋管(涵)工程勘察的需要做了补充规定。有关技术要 求可参照6.6.2条文说明。

步设计阶段工程地质勘察

初步设计阶段是引调水线路工程地质勘察深入进行的阶段。 本阶段应查明建筑物的主要工程地质条件,评价存在的主要工程 地质问题。 条文规定了初步设计阶段工程地质勘察的基本任务和主要内 容。本阶段工程地质勘察要达到“查明”的精度。

7.2.1本条针对隧洞可能存在的工程地质条件和问题:规定了 需查明的内容。 1滑坡分类方法很多,本标准推荐以按滑动面与岩土层面 的关系划分为均质滑坡、顺层滑坡、切层滑坡和按滑坡的滑动力 学特征划分为推动式滑坡、平移式滑坡、牵弓式滑坡的分类方法 为主,结合其他因素(如滑坡的岩土类型、结构规模、年龄等) 综合进行分类。滑坡的要素一般包括,滑坡体、滑动带、滑动 面、滑坡床、滑坡壁、滑坡台阶、滑坡舌、滑坡周界、封闭洼 地、主滑线和滑坡裂隙等。 泥石流按其形成的水动力条件可分为暴雨型和冰川型,本规 范所指为暴雨型泥石流。泥石流的形成应具备,便于集水、集物 的地形条件、丰富的松散物质条件和短时间有大量的水源条件。 泥石流的规模、分类及发育阶段分期可按表6~表8的规定进 行。此外,还可根据泥石流的爆发周期、雨强、规模和流域特征 进行高频率和低频率分类。 3结构面的自然特征即国际岩石力学学会实验室和现场标 准化委员会1977年提出的《岩体不连续面定量描述的建议方法》 (CFT第4号文件)中规定的10个方面。包括方位、间距、延

续性、粗糙度、侧壁强度、张开度、充填物、渗流、节理组数、 块体大小。由于结构面的分布具有普遍性和随机性。因此统计窗 口的选择和布置应具有充分的代表性。

表6泥石流按规模分类

表7泥石流按固体物质成分分类

表8泥石流发育阶段分期

6与地表溪沟相连的断层、破碎带、裂隙密集带常常是地 表水向隧洞渗透的主要通道,使地表水直接渗入围岩,造成隧洞 涌水。

8岩溶水文地质结构以岩溶层组类型可划分为均一含水质、 双层含水层、多层含水层、混合含水层等类型,以构造类型可划 分为单斜型、背斜型、向斜型、断裂型四种类型,岩溶水动力条 件主要取决于岩溶水文地质结构和地表水与地下水的相互作用, 补排关系及水动力类型(补给型、补排型、补排交潜型、排泄 型、悬托型),岩溶水动力垂直分带可划为垂直渗流带、水平径 流带和深部缓流带。 9冲沟是黄土侵蚀地貌,具有黄土区冲沟特有的形态,如 沟壁经常崩塌形成阶地状悬沟;陷穴是黄土潜蚀地貌,因地表水 高部集中、沿黄土裂隙下渗、进行潜蚀的结果,若陷穴成串分布 可形成黄土陷沟。冲沟和陷穴对黄土隧洞的布置和工程稳定十分 不利。 11高地应力场区对隧洞围岩稳定不利,可能产生复杂的工 程地质问题,有必要进一步查明。 7.2.2本条规定了隧洞的勘察方法。 2工程实践证明,物探方法探测覆盖层厚度、岩体风化、 溶洞及含水层,汇水构造等效果较好,要积极采用。 3隧洞进出口段的探洞一般结合隧洞施工布置。同时,施 工支洞进口段也一般布置探洞。 4专门水文地质勘探是为论证隧洞施工发生涌(突)水的 可能性规定的。岩溶地下水水平径流带,水量丰富,是岩溶区论 证隧洞施工发生涌(突)水可能性的重要地段,因此,勘探深度 宜进入水平径流带。 5应用同位素研究隧洞地下水的特征,主要包括下列内容: (1)放射性同位素可判断地下水的形成条件。 (2)稳定同位素可判断含水层之间及含水层与大气降水的联 系程度,确定地下水补给高度和大气降水入渗速率。 6岩石耐磨性试验用塞卡耐磨性试验仪进行,其定量指标 采用与岩石的单轴抗压强度相关性较好的专用钢针(CA)针头 的磨损值A4(1/10mm)的大小表征,分为极低耐磨性(A<

象及地质灾害。 (2)超前地质预报的目的、内容、计划工作量。 (3)超前地质预报的技术方案、技术方法、技术要求。 (4)超前地质预报工作的安全措施。 (5) 成果要求。

性研究阶段的成果,条件允许可对主要工程地质问题做进一步 勘察。

7.3.1本条针对渠道可能存在的工程地质条件和问题规定了应 查明的内容。 1泥石流的形成条件和规模分类可参照7.2.1的条文说明。 沙丘活动程度可按表9划分。

2古河道、古冲沟、古湖塘等系因河流改道或水系变迁而 弃的河道沟谷、湖塘,多理藏于现代冲积层之下。其沉积物常 具有砂、砂砾石、黏土等多层结构,空间分布常呈不规则透镜 伏,因而易发生不均匀沉陷及渗漏和渗透变形问题。 4山前洪积扇的地层结构、物质组成、地下水分布等工程 地质条件极其复杂,对傍山渠道的渗漏和边坡稳定影响极大。因 此,要查明其工程地质条件,分析其稳定性。 6承压水产生的扬压力对渠道稳定不利,承压水分布的渠

9冻王区勘祭可参照冻王工程地质勘祭规范》 的规定。 10渠道岩(土)体的结构类型及其抗滑稳定和渗透稳定性 对渠道边坡的稳定影响较大。为此,深挖方、高填方渠道要查明 岩(土)体的结构类型及其工程地质性质。 7.3.2本条规定了渠道勘察的主要方法。 1条文规定了不同地质条件下测绘比例尺可选择的区间值: 实际测绘中一般根据地形地貌条件选择。平原、丘陵区可采用较 小比例尺,山区一般采用较大的比例尺。 3有关特殊性土和不良地质现象的勘探,说明如下: (1)膨胀土、湿陷性黄土、软土等特殊土的勘探布置可参照 《岩土工程勘察规范》(GB50021)、GB50324及《湿陷性黄土 地区建筑规范》(GB50025)等有关技术标准执行。 2)滑坡沿主滑方向布置主要勘探部面,必要时可垂直主勘 深部面布置辅助勘探部面。勘探深度进入滑坡体以下稳定地层至 少3m,设置支档工程部位,勘探深度满足支挡工程设计要求。 (3)泥石流勘探部面根据泥石流规模、形态布置,勘探深度 进入基底以下稳定地层至少3m,且大于最大块石直径的1.5倍。 泥石流排导工程勘探部面,沿排导工程的延伸方向布置,勘探深 度进入冲刷线以下至少5m;拦渣坝勘探剖面沿坝线方向布置 勘探深度进入基底以下稳定地层至少3m。 (4)对可能引起的浸没、土壤盐碱化等环境地质问题一般在 渠道两侧不小于500m范围内进行专门勘察,勘探布置视需要 确定。 5土质滑坡粉土、黏性土室内测试项目可按表10选用:砂 土、碎石土可只做颗粒分析。岩石需结合支挡工程设计选择代表 性岩样做抗压强度试验和剪切试验。 滑动面(带)的抗剪强度试验结合滑动条件、岩土性质选择 滑面重合剪、重塑土多次剪试验等。有条件时,建议进行原位大

面积剪切试验。 泥石流流体密度、固体颗粒密度、颗分试验一般在现场 进行。

表10滑坡室内测试项目表

渡槽、管桥是一种跨越工程,跨越地段桩(墩)基的工程地 质条件及其稳定性是本阶段勘察的重点。本节规定了渡槽勘察的 内容和方法。 渡槽、管桥常见的工程地质问题主要为岸坡的滑动或塌、 桩(墩)基的不均匀沉降和滑移。因此,要查明其工程地质条 牛,进行稳定性评价。岸坡的稳定性评价可按水利水电工程地 质勘察规范》(GB504872008)附录K的规定进行。桩(墩) 基的变形稳定性评价,既要考虑在渡槽上部荷载作用下,桩(墩) 基岩(土)体的垂向压缩变形,也要考虑地基可能的侧向滑移变 形。因此,要充分分析岸坡及桩(墩)基的工程地质条件,合理 确定工程地质参数L岩(土)体的承载力和抗滑稳定系数」。 岩溶地区在桩(墩)基持力范围内有溶隙、溶洞分布时,要 分析溶隙导致的压缩变形问题及溶洞稳定性对桩(墩)基稳定的

影响。 勘察工作布置参考了公路、铁路部门的有关技术标准做了 规定。

倒虹吸是一种穿越工程,穿越的地段多为河谷第四系地层, 其工程地质条件及穿越方式的适宜性评价是本阶段勘察的重点。 本节规定了倒虹吸勘察的内容和方法,

倒虹吸是一种穿越工程,穿越的地段多为河谷第四系地层, 其工程地质条件及穿越方式的适宜性评价是本阶段勘察的重点。 本节规定了倒虹吸勘察的内容和方法。

招标设计阶段工程地质勘察

招标设计阶段是为招标文件的编制而实施的勘察阶段。本阶 段需复核初步设计阶段的地质资料与结论:补充论证招标文件编 制需要论证的工程地质问题。 本节规定了招标设计阶段工程地质勘察的基本任务和主要 内容。

8.2工程地质复核与勘察

8.2.1、8.2.2规定了工程地质复核的内容和方法。 工程地质复核需分析、核验初步设计阶段引调水线路主要建 筑物及天然建筑材料的勘察结论。 复核方法以内业工作为主,重大工程地质问题需到现场进行 勘验

B.2.3、8.2.4规定了工程地质勘察的内容和方法。

工程地质勘察主要根据工程地质复核的意见,以及招标设计 的需要对有关工程地质问题进行补充勘察。

B.1.2试验和原位测试是了解围岩力学性质和合理进行参数取 值的基础。主要包括岩石单轴压缩变形试验、岩体直剪试验、岩 体本结构面直剪试验、承压板试验、钻孔变形试验等等。 规划阶段和项目建议书阶段以室内试验为主,可行性研究阶 段和初步设计阶段采取室试验与现场原位测试相结合的方法。 试验资料按有关试验规程的要求进行整理后,还要进行统计 分析,舍去不合理的异常值,并计算大值平均值、平均值、小值 平均值、标准差、变异系数。抗剪强度参数一般采用最小二乘 法,点群中心法、优定斜率法等进行选取。 B.1.3本条规定了地质建议值的选取原则。地质建议值与标准 值之间不是简单地通过一个系数折减的问题,地质建议值的选取 要综合考虑试验成果、试验条件、试样(试点)的代表性、试验 的工程地质条件及工程运行条件等多方面因素。其中,工程经验 起着重要的作用。

B.2.1~B.2.3条文规定的标准值的取值原则,与《水利水电 工程地质勘察规范》 (GB50487—2008)附录E的规定是 致的。

B.3.2表B.3.2是根据有关标准的规定编制的。

B.3.2表B.3.2是根据有关标准的规定编制的。

隧洞TBM施工适宜性判

C.0.1隧洞TBM(岩石全断面掘进机)施工的适宜性主要考 两方面地质因素:一是岩体所处的地质环境是否适宜于采用 TBM进行施工;二是岩体性状对TBM掘进效率的影响。 岩体所处的地质环境主要是指地应力环境、地下水环境以及 其他导致不良地质现象发生的内外营力地质作用环境等,是影响 IBM施工效率的主要因素。岩体性状指标主要包括岩体的完整 性、岩石的强度、硬度、耐磨性等,是影响TBM掘进效率的主 要因素。岩体性状对TBM施工适宜性的影响,主要反映在掘进 效方面;而岩体所处的地质环境条件对TBM施工适宜性的影 响,则反映在施工进度、效益甚至可行性等方面。一般情况下, 遂洞围岩质量及其稳定性等条件越好,越有利于TBM施工,亦 即围岩工程地质类别与TBM施工适宜性之间是密切相关的。因 此,TBM施工的适宜性,以围岩基本质量分类为基础,以岩体 完整性、岩石强度、围岩应力环境和不良地质条件等为影响因 素,结合TBM系统集成及施工应用特点综合判定

C.0.2本条根据TBM施工对地质条件的要求,结合工程实践

C.0.2本条根据TBM施工对地质条件的要求,结合工程实践

经验规定了不适宜采用TBM施工的复杂地质条件。 前期勘察阶段,若地质条件较复杂,TBM施工可能通过部 分地质条件较差的洞段时,应结合掘进机选型等因素进行论证, 并提出超前预测预报和应急处理预案。施工过程中,若TBM需 通过局部复杂地质条件地段时,需进行超前探测和可行的工程 处理。

C.0.3隧洞TBM施工适宜性分级,且前没有较为成

的方法,大多采用在围岩稳定性分级的基础上,按影响TBM工 乍条件的主要地质因素如岩石的饱和单轴抗压强度、岩体的完整 程度(裂隙化程度)、岩石的耐磨性和岩石的硬度等指标进行

分级。 《铁路隧道全断面岩石掘进机法技术指南》(铁建设[2007] 106号)根据岩石单轴饱和抗压强度、岩体的完整程度(裂隙化 程度)、岩石的耐磨性和岩石凿碎比功等指标,将隧道掘进机工 作条件分成A(工作条件好)、B(工作条件一般)、C(工作条 件差)三级。 引黄入普工程对TBM地质条件的适用性进行了总结,分为 以下3种情况: (1)适用性好。可以说完整~比较完整的基岩隧洞、甚至比 校破碎但具有较高承载力的基岩隧洞均适合TBM掘进,其工作 效率天大高于钻爆法,引黄入普隧洞曾创造月进尺逾干来的世界 记录。 (2)适用性较差。TBM穿过具有严重不良地质问题的洞段 往往需要进行超前探测和处理,否则会发生掘进事故和质量事 敌,造成隧洞进行缺陷处理。 (3)基本不适用。一般指使用TBM时会发生严重的机械和 工程质量事故的地段。例如引黄入普工程的Q湿陷性黄土地 层,Q、N2高含水率的土层以及岩溶十分发育的灰岩洞段均发 生较严重的塌方、卡钻、隧洞变形等,造成大量的工程缺陷 处理。 本条以《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487—2008) 附录规定的围岩工程地质分类为基础,考虑岩体完整性 (K)、岩石饱和单轴抗压强度(R)和围岩强度应力比(S)等 因素,结合水利水电工程隧洞TBM施工经验,参考有关技术标 准,对隧洞TBM施工的适宜性分级做了规定。

最D黄土隧洞工程地质评

D.0.1黄土隧洞工程地质评价需全面分析已有工程地质勘雾 料,结合隧洞工程设计、运行的特性按阶段进行。评价的方 工程地质类比、工程地质分析和围岩压力计算法。

科,结合隧洞工程设计、运行的特性按阶段进行。评价的方法有 工程地质类比、工程地质分析和围岩压力计算法。 D.0.2根据工程实践,本条列出了黄土隧洞发生变形破坏的主 要部位和形式,其主要特征表现为:: (1)拱顶部位一般先出现裂隙(纵向、环向和水平裂隙), 进而发生掉块和塌方。 (2)侧墙部位一般表现为剥落和滑塌两种形式。 (3)拱脚部位一般先发生掉块和滑塌,进而波及侧墙和 顶拱。 所谓流泥多发生在饱和黄土隧洞中,由于渗流在墙脚产生较 大的渗透压力而导致的类似“流土”的变形破坏现象。 D.0.3影响黄土洞室稳定性的因素较多,除土层性质、土层结 构构造、地下水等地质因素外,还与洞室规模、断面形状、衬砌 类型和施工方法等有关。本标准推荐的分类是在国家建委建筑科 学研究院编制的“黄土地下建筑技术条例》黄土围岩分类的基础 上,参考公路隧道设计细则》(JTG/TD70一2010)的有关规 定,结合水利工程经验提出的。 D.0.4影响黄土物理力学指标因素较多,有颗粒组成、土层结 构、含水量等。表D.0.4的参数是在国家建委建筑科学研究院 编制的《黄土地下建筑技术条例》黄土围岩分类表的基础上,根 据陕西典型黄土工程试验成果和经验提出的。 黄土的坚固性系数是根据陕西公路设计院等单位对陕北40 个黄土老窑洞进行调查研究的成果(见表11),结合已有工程经验 提出的建议值,使用时可根据地区差别、土体结构面发育特征及 强度、地下水位高程等因素进行修正,修正系数为0.5~1.0。

D.0.2根据工程实践,本条列出了黄土隧洞发生变形破坏的主

类型和施工方法等有关。本标准推荐的分类是在国家建委建筑科! 学研究院编制的《黄土地下建筑技术条例》黄土围岩分类的基础 上,参考公路隧道设计细则》(JTG/TD70一2010)的有关规 定,结合水利工程经验提出的。 D.0.4影响黄土物理力学指标因素较多,有颗粒组成、土层结 构、含水量等。表D.0.4的参数是在国家建委建筑科学研究院 编制的《黄土地下建筑技术条例》黄土围岩分类表的基础上,根 据陕西典型黄土工程试验成果和经验提出的。 黄土的坚固性系数是根据陕西公路设计院等单位对陕北0 个黄土老窑洞进行调查研究的成果(见表11),结合已有工程经验 提出的建议值,使用时可根据地区差别、土体结构面发育特征及 强度、地下水位高程等因素进行修正,修正系数为0.5~1.0。

表11黄土窑洞调查成果

表11黄土窑洞调查成果

E.2.1Q一S外推法是根据抽水试验的资料建立的Q一S曲线方 程,外推隧洞施工可能的降深水位时的涌水量。此法无需求取各 种水文地质参数,计算简便,适用于水文地质条件复杂难于取得 有关参数,理深不大的隧洞涌水量预测。但精度较差。 采用Q一S外推法应注意下列几点: (1)抽水试验一般在涌水量预测地段或水文地质条件相似的 地段进行,且进行3次以上水位降深。 (2)尽可能采用大口径、长时间的抽水试验。 (3)预测时要充分考虑抽水试验的孔径与隧洞开挖洞径的区 别及其对涌水量的影响,需考虑地下水动力条件进行并径换算。 (4)抽水试验中,随着水位降深加大,含水层水力特性、地 下水的流态以及Q一S曲线类型都会发生变化。因此,一般认为 充许外推范围宜不大于抽水试验最大降深的2~3倍。: E.2.2式(E.2.2)为涌水量比拟法。是水文地质比拟法的

E.2.2式(E.2.2)为涌水量比拟法。是水文地质比

种。此种方法是以相似比拟理论建立起来的,采用时注意新建隧 同水文地质条件的与既有隧洞水文地质条件的相似性,包括气 医、降水量、地形地貌、植被、地质、含水体的岩性及渗透性、 地下水动力性质及补给、径流、排泄条件等。 水文地质比拟法包括涌水量比拟法、富水系数比拟法及函数 关系比拟法等,使用简便,但精度较差,往往偏大。

R(m)值,R=215.5+510.5k,式中k为含水体渗透系数(m/ 1)。此式经实际验证,效果较好。 2地下径流模数法也属于简易水均衡法。采用假设地下径 流模数等于地表径流模数的相似原理,根据大气降水入渗补给的 下降泉流量或由地下水补给的河流流量,求出隧洞通过地段的地 表径流模数,作为隧洞流域的地下径流模数,再确定隧洞的集水 面积,以此概略地预测隧洞的正常涌水量。根据经验,为排除降 雨干扰,采用枯季节流量较为接近实际。 此法在国内外铁路、公路隧洞涌水量预测中应用较广。 E.2.4降水入渗法也属于简易水均衡法。大气降水渗入地下的 水量,受降水量、降水强度、降水次数、地形地貌、植被、地质 和水文地质条件的影响,所以预测的只能是宏观控制的概略值。 降水入渗系数α可按相应公式计算求得,也可参考表12给 出的经验值选取。

果,适宜在项目建议书和可行性研究阶段使用。 式(E.2.5)中隧洞通过岩溶含水体地段的地表集水面积

可按地形分水岭在地形图上圈定

可按地形分水岭在地形图上圈定。 E.2.6裘布依理论公式主要适用于浅埋隧洞,当隧洞理深较大 时,要准确地确定含水体厚度和涌水时水位降深值。 E.2.7本条推荐的辐射流公式实际上是按分区法对边界条件概 化的解析计算。隧洞所在区含水体的含水性在各个方向上的透水 性或补给条件有时差别很大时,隧洞区周围往往形成不规则形状 的降落漏斗,表现为严重的不对称性。此种情况下,可将隧洞分 成若于扇形区段,每个扇形区段内的地下水都是辐射状的,可根 据卡明斯基辐射流公式进行隧洞涌水量估算。采用辐射流公式计 算涌水量,扇形区段要根据隧洞地下水流场的边界条件等特点划 分,每个扇形区段的下游断面一般以直接靠近降水漏斗的等水位 线的一部分为准,上游断面则以远离补给边界的等水位线一部分 为准。

E.3.3规定的古德曼和佐藤邦明的计算公式,是提出

E.3.3规定的古德曼和佐藤邦明的计算公式,是提出者根据地 下水动力学的原理求得的解析法预测隧洞最大涌水量计算公式。 实际应用中,由于水文地质条件的复杂性(如含水层介质的非均 质性、边界条件的非规则性等)常常使计算得到的涌水量与实际 通水量存在一定的误差。因此,需用水量均衡法论证其保证 程度。 关于隧洞突发涌水的预测,根据我国煤矿部门关手矿并突水 防治和预测的有关理论和计算方法,隧洞突发涌水可根据隧洞通 过的含水体(多为岩溶水、承压水)的分布特征和隧洞围岩隔水 层的性质、分布及其力学性质,分析围岩隔水层的重力、抗张强 度与其承受的水压力(静水压力、动水压力)的平衡、对抗关 系,采用围岩突水极限理论计算围岩隔水层的理论安全水压力值 或围岩隔水层理论抗水压力最小安全厚度,与实际水压力值或隔 水层实际厚度对比进行突水可能性预测。 根据围岩突水极限理论计算的围岩隔水层实际水压力值小于

理论安全水压力值或计算的围岩隔水层实际厚度大于理论抗水压 力最小安全厚度,一般情况下不会发生突水;反之,则可能发生 突水。 根据《煤矿防治水规定》(国家安全生产监督管理总局第28 号)的规定煤矿巷道安全隔水层厚度计算公式如下:

中一 顶板或底板的安全隔水层厚度(m)。计算顶板安全 隔水层厚度时式中取十证,计算底板安全隔水层厚 度时取一L, L巷道顶板或底板宽度,m; y顶板或底板隔水层平均重度,MN/m; K一顶板或底板隔水层的平均抗拉强度,MPa; 一顶板或底板隔水层的水头压力,Ma。

R.1.1岩层岩性、地质构造是有害气体和放射性元素成生、赋 子、聚集的主要地质条件,生态环境的恶化及地方病例病史特别 是各类癌症、白血病的频发,常常是有害气体和放射性元素集中 存在的表现。全面调查、分析隧洞区的地层岩性、地质构造等地 质条件和生态环境、地方病史病例,对有害气体和放射性元素的 评价,具有指导意义。

.1.1岩层岩性、地质构造是有害气体和放射性元素成生、赋 存、聚集的主要地质条件,生态环境的恶化及地方病例病史特别 是各类癌症、白血病的频发,常常是有害气体和放射性元素集中 存在的表现。全面调查、分析隧洞区的地层岩性、地质构造等地 质条件和生态环境、地方病史病例,对有害气体和放射性元素的 评价,具有指导意义。 F.1.2天然有害气体的种类很多,本标准主要指CH及CO、 C02、SO2、H2S等。CH是一种无色、无味的可燃气体,浓度为 5%16%时,遇高温火源会发生爆炸。C0是一种无色、无味的 刮毒气体,浓度达0.048%,20~30min内可致人死亡。002是 种无色、略带酸臭味,易溶于水的微毒情惰性气体,浓度5%使人呼 吸困难,20%以上使人室息死亡。S0是一种无色、有刺鼻臭味 和酸味,易溶于水的剧毒气体,浓度达0.05%可引起急性气管炎, 肺水肿,并在短时间内死亡。HS是一种无色、微甜、有臭鸡蛋 味的剧毒气体,浓度0.05%,30min内使人昏迷。隧洞中有超标 的有害气体分布,对施工人员的身体健康和人身安全危害极大。 F.1.3环境中放射性来源于天然辐射源和人工辐射源,天然辐射 主要包括宇宙射线和地球上的天然放射性元素。天然放射性元素 是指存在于岩石、土、水、大气和动植物体,即人类生活环境介 质中的天然放射性元素。本规范所指的U、2RR及α、、B 等即为天然放射性元素及其释放的射线。天然放射性元素及射线

CO、SO、H2S等。CH是一种无色、无味的可燃气体,浓度为 5%~16%时,遇高温火源会发生爆炸。CO是一种无色、无味的 剧毒气体,浓度达0.048%,20~30min内可致人死亡。CO2是 种无色、略带酸臭味,易溶于水的微毒惰性气体,浓度5%使人呼 吸困难,20%以上使人室息死亡。S0是一种无色、有刺鼻臭味 和酸味,易溶于水的剧毒气体,浓度达0.05%可引起急性气管炎, 肺水肿,并在短时间内死亡。HS是一种无色、微甜、有臭鸡蛋 味的剧毒气体,浓度0.05%,30min内使人昏迷。隧洞中有超标 的有害气体分布,对施工人员的身体健康和人身安全危害极大

主要包括宇宙射线和地球上的天然放射性元素。天然放射性元素 是指存在于岩石、土、水、大气和动植物体,即人类生活环境介 质中的天然放射性元素。本规范所指的U、R.2R及α、V、 等即为天然放射性元素及其释放的射线。天然放射性元素及射线 对人体器官危害极大,常导致各类癌症及白血病等放射性病。

2.2煤气地层及炭质页岩、含沥青质岩类是生物遗体堆积

F.2.2煤气地层及炭质页岩、含沥青质岩类是生物遗

在一定的物理、生物化学作用下生成的可燃性有机岩,主要由 碳、氢、氧、氮等有机化合物组成,在其成岩过程中可生成以 CH为主的多种有害气体。此外灰岩、白云岩等碳酸盐岩类也 含有02、S02等有害气体。 有害气体主要储存于其成生的地层中,同时经过运移也可在 与之共生的具有孔隙结构的岩层或结构破碎的圈闭构造中储存、 聚集。如砂岩类及背斜、穹隆、封闭断层等。 根据特定的岩层及构造条件可初步判定有害气体的存在。 R.2.3由于成岩作用和矿物成分不同,岩浆中放射性元素含量 比沉积岩、变质岩高。酸性岩浆岩(如流纹岩、英安岩等)、花 岗片麻岩及伟晶岩(如花岗伟晶岩、正长伟晶等)中常有放射性 矿物,如铀、针、艳、钼存在。沉积岩中,泥质页岩铀的含量较 高,碳酸盐岩类放射性元素含量较低。变质岩中放射性元素含量 则与母岩的含量及变质过程有关。 据此,可初步判定放射性的存在。

F.3有害气体详细评价

F.3.2利用钻孔进行有害气体(主要为瓦斯)勘探方法主要有 直接法和间接法。直接法是在钻孔中利用密闭式或集气式岩芯采 取器,采取岩样(煤样)进行试验测定;间接法有钻孔岩芯(煤 芯)解吸和高压吸附等间接测定的方法。钻孔布置应结合含煤地 层分布及储气构造确定,岩芯采取率一般不低于80%。 煤系地层中瓦斯的含量和压力是分析、评价瓦斯突出的重要 因素,当瓦斯含量大于10m/t,压力大于0.74MPa,可能会发 生瓦斯突出,造成瓦斯室息事故,甚至引起瓦斯爆炸。因此,在 进行有害气体勘探中要注意对瓦斯含量和压力的测试。

F.3.3表F.3.3是参照&水工建筑物地下开挖工程施

(SL378—2007)及有关标准的规定编制的 瓦斯隧洞的类型划分、工区分类和突出危险性评价可参照国 家安全生产监督管理总局发布的《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》

(AQ1024—2006)、 《矿井瓦斯等级鉴定规范》 (AQ1025 2006)和铁道部发布的《铁路瓦斯隧道技术规范》 (TB10120 2002)的有关规定。

F.4.2放射性详细评价方法中,地质调查和勘探主要用于查明 1款、2款规定的内容,物探和测试主要用于放射性现象及其强 度的探查、测试。 3环境辐射检测主要在地面进行,可用能谱仪直接测 定?辐射场空气的照射量率,再计算出吸收剂量,有条件也可用 ?剂量仪直接测定。 氢气是一种无色无味的天然放射性气体,当洞内浓度超过 限制值时,会对人体产生危害。气在大气中的比重极少,难以 用重量浓度来表示。因此氢浓度一般指的活度浓度,单位为 Bq/m²。氢浓度的测量方法主要有α径迹蚀刻法、活性碳盒法、 闪烁室法、电离室法和气球法等。氢子体是的短寿命放射性衰 变产物,其测定方法主要有α径迹蚀刻法,马尔柯夫法、库斯尼 茨法等。 4放射性照射勘探钻孔编录,即用辐射仪对岩心直接进行 放射性照射率测定,并对测定结果进行统计、编录。 5放射性现象与强度只能用物探方法确定,根据所测定的 射线种类不同,可将放射性异常分为异常,?十β异常、射气 异常等。

环境质量评价的一般原则和应遵循的技术规定。 4放射工作分区的划分是以工作人员在该场所内连续工作 1年,其个人可能受到由辐射照射的年有效剂量当量值(He) 的大小为基本技术依据。放射工作分区的目的是为工程运行分区 设计、分区施工保护和运行管理提供依据。 控制区,即要求或可能要求采取专门的防护手段和安全措 施,以便在正常工作条件下控制正常照射或防止污染扩展,防止 潜在照射或限制其程度。监督区,通常不需要采取专门防护手段 和安全措施但要求不断检查其职业照射条件的任何区域。

环境质量评价的一般原则和应遵循的技术规定。 4放射工作分区的划分是以工作人员在该场所内连续工作 1年,其个人可能受到由辐射照射的年有效剂量当量值(He) 的大小为基本技术依据。放射工作分区的目的是为工程运行分区 设计、分区施工保护和运行管理提供依据。 控制区,即要求或可能要求采取专门的防护手段和安全措 施,以便在正常工作条件下控制正常照射或防止污染扩展,防止 潜在照射或限制其程度。监督区,通常不需要采取专门防护手段 和安全措施但要求不断检查其职业照射条件的任何区域。

渠道是引调水线路工程中的主要建筑物,常常穿越不同的地 说单元,地层岩性,工程地质条件变化较大。渠道勘察祭中依据勘 察资料、结合渠道的施工方式进行渠道分段评价,可以反映不同 渠段的工程地质条件和工程地质问题

G.1.1、G.1.2规定了渠道工程地质初步分段和工程地质分段 的原则,勘察中可视具体情况进行分段。 如南水北调中线总干渠,首先根据地貌单元及主要工程地质 条件将其划分为陶岔一郏县膨胀土岗状平原及河湖冲积粘性土平 原区,郏县一黄河南黄土状土岗平原区等15个工程区,然后又 安渠道施工方式分为全挖方和挖填段、填方段两大类。而南水北 周东线渠道由于其地形地貌类型单一,则按桩号以工程地质条件 进行分段。

G.2.I渠道工程地质初步分段评 王要是对渠道的基本工程地 质条件及其可能产生的工程地质问题进行评价。评价时尤其注意 对不良工程地质问题的评价。 如当渠道穿越滑坡、泥石流等不良地质现象分布地段时,要 评价渠道施工,运行诱发地质灾害的可能及其对渠道安全的影 向;当渠道沿线有湿陷性土、膨胀土等特殊土大面积分布时,要 评价其对渠道稳定的影响;当渠道穿越断裂构造时,要评价断裂 的活动性及其对渠道稳定的影响等。

G.2.2渠道工程地质分段评价主要是根据渠道的施工方式评价 其工程地质条件和可能产生的工程地质问题,

G.2.2渠道工程地质分段评价主要是根据渠道的施工方式评价

其工程地质条件和可能产生的工程地质问题。

1岩(土)体的结构类型是影响渠道边坡稳定的主要因素, 等别是双层、多层结构的岩(土)体,可能存在不利的层间结构 面,工程地质条件和问题较为复杂。挖方渠道的边坡往往有双 层、多层结构的岩(土)体组成,因此要根据渠道岩(土)体的 结构特征进行工程地质评价。深挖方渠段由于开挖深度较大(大 于8m),工程地质问题更为复杂。因此,要进行专门评价。 2填方渠道地基中如有可液化土层、架空层等不良岩土层 (体)分布,会导致渠基震陷、沉降变形等问题,影响渠道的稳 定。评价填方渠道工程地质问题时DB35/T 1864-2019 机电类特种设备安装、改造、修理自检质量控制基本要求,要予以注意。高填方渠段由 于填筑高度大(大于15m),地基上部荷载较大,对地基要求较 高,产生不良工程地质问题的可能性更大。因此,要进行专门 评价。 4工程实践表明,挖方渠道与填方渠道过渡段由于工程地 质条件的变化和差异,往往存在不同程度、不同类型的地质缺 陷:导致塌陷、渗漏等问题影响渠道的稳定和正常运行。因此, 要评价过渡段的工程地质条件和工程地质问题。

H.0.2地质调查是隧洞施工超前地质预报的基础,实际上也是 ·种预报方法。通过地质调查,可随时掌握隧洞开挖工作面的地 层、岩性、地质构造、地下水等地质条件的变化,及时分析可能 出现的施工地质问题,以便确定预报内容,合理选择预报方法。 地质调查应采用大比例尺测绘、素描、摄影、录相等方法: 对各种地质现象进行调查、分析。同时,注意对临近大型溶洞水 本或暗河、断层破碎带、大规模塌方、含瓦斯煤层等不良地质体 的标志性前兆的观察。如临近大型溶洞水体或暗河时,裂隙、溶 隙间会出现较多的铁染锈或黏土,岩层明显湿化、软化或出现淋 水;临近断层破碎带时,节理、裂隙明显增多,出现压碎岩、碎 裂岩、断层角砾岩等。必要时,可取岩、土、水样进行试验 分析。 TBM施工隧洞的洞内地质调查,可通过对掘进出渣、掘进 效率、机械运行状况、豆砾石回填量、管片的变形、错动、破损 请况等的观察、描述,进行隧洞地质条件和施工地质问题的分 析、预报。 对表H.0.2列出的几种预报方法,做如下说明: (1)超前钻探法可分为超前地质钻探和加深炮孔钻探。 超前地质钻探是利用钻机在隧洞开挖工作面进行钻探获取地 质信息的一种超前地质预报方法。超前地质钻探,一般地段宜采 用冲击钻,复杂地段或特殊地层宜采用回转取芯钻。钻孔数量、 位置、孔深、方向等可根据探测目的和地质条件确定: a,断层、节理密集带或其他破碎富水地层每循环可钻1个 孔,富水岩溶发育区每循环一般钻3~5个孔,揭示岩溶时,适 当增加。 b煤层瓦斯预报超前钻孔,在距煤层15~20m处的开挖面

钻1个超前钻孔,在距煤层10m处的开挖面钻3个超前钻孔, 并取煤样、气样进行物理、化学分析和瓦斯参数测定。需要时, 全现场进行瓦斯及天然气含量、涌出量、压力测试。孔深要穿透 煤层,进入顶(底)板不少于0.5m。 c,连续钻探时,每循环可钻30~50m,必要时可钻100m以 上深孔。 d.连续预报时前后两循环钻孔要重叠5~8m。 .e,孔径满足取芯、取样和孔内测试的要求。煤层瓦斯超前 钻孔孔径一般不少于76mm。 超前地质钻探可以比较直观地探明钻孔经过部位的地层岩 性、岩体完整程度、岩溶和地下水分布情况等。需要时,还可以 进行钻孔测试、取样试验。但由于其速度慢、费用高,难以广泛 采用。 加深炮孔探测是利用风钻或凿岩台车在隧洞开挖工作面钻小 孔径浅孔获得地质信息的一种方法。具有设备移动灵活,操作方 便、费用低、占用隧洞施工时间相对较短的特点,且钻爆法施工 时也可与爆破孔同时施作。此外,由于其可打数量较多的钻孔: 大大增加了揭示地质情况的几率,效果明显。加深钻孔钻探孔深 要较爆破孔(或循环进尺)深3m以上。需注意的是,加深炮孔 钻探严禁在爆破残眼中施钻。 (2)超前导洞预报法可分为平行超前导洞和正洞超前导洞两 种方法。平行超前导洞是在正洞(隧洞)的一侧一定距离超前开 挖与正洞平行,断面较小的导洞,以此探查正洞地质情况的方 法。正洞超前导洞是在隧洞(正洞)中某个部位超前开挖断面较 小的导洞,以超前探查正洞的地质情况。 超前导洞法具有更直观、更准确的优点。但平行超前导洞费 时、费力,较少采用:而正洞超前导洞做为隧洞施工的一部分, 既开挖了隧洞又探明了地质情况,应用较多。 ,(3)物探法具有设备轻便,适用范围广、效率高等特点,是 隧遂洞施工超前地质预报广泛采用的方法,其基本原理是通过对岩

(土)体(介质)物性参数的测试以及对物性异常现象的分析, 深测岩(土)体的地层岩性、地质构造、地下水及不良地质现象 的空间分布和地质特征。因此,被探测的岩(土)体要具有物探 所要求的基本条件,包括:①探测对象与其相邻介质必须存在 定的物性差异,并具有足以被探测的规模,②存在电、磁、振动 等外界干扰时,探测对象的异常能够从干扰背景中区分出来。 表H.0.2列的弹性波反射法是利用人工激发的地震波、声 波在不均匀地质体中所产生的反射波特性来预报隧洞开挖工作面 前方地质情况的一种物探方法,包括地震波反射法、水平声波部 面法、负视速度法和极小偏移距高频反射连续部面法(简称“陆 地声纳法”)等方法。在实际工作中,地震波反射法的应用较为 普遍和成熟。 探地雷达探测是根据电磁波在隧洞开挖工作面前方岩体中的 专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。 红外探测是根据红外辐射原理,即一切物质都在向外辐射红 外电磁波的原理DB32/T 4030-2021 集中式饮用水水源地管理与保护规范.pdf,通过接收和分析红外辐射信号进行超前地质预 报的一种物探方法。 高分辨直流电法是以岩石的电性差异(即电阻度差异)为基 础,在全空间条件下建立电场,电流通过布置在隧洞内的供电电 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 种直流电法探测技术。 随着物探技术的发展,可用于隧洞施工超前地质预报的物探 技术越来越多,设备越来越先进。但是每种物探方法、每种物探 设备都有一定的适用条件和技术局限性。为了提高预报质量, 股根据实际情况采用两种或两种以上的方法进行综合探测。通过 综合物探对探测对象的多种物性特征进行研究,相互补充、相互 印证,取得较好的探测效果。

H.0.3根据隧洞施工掘进速度以及施工超前地质预报特别是灾

预报。 隧洞施工一般采用钻爆法与TBM掘进相结合的方法,一个 盾环进尺23m。实践表明,预报3~4个循环进尺前方的地质 情况,既可满足安全施工的需要,也可保证预报精度,因此,可 以小于15m作为短距离预报的深度。考虑探测技术的精度能力 以及对可能出现的地质问题特别灾害性地质问题的施工防护处理 的需要,可以15~50m作为中距离预报。考虑超前地质预报的 控制能力以及对中、短距离预报的指导作用,可以大于50m作 为长距离预报。 就精度而言,长距离预报属定性预报,中距离预报属半定 性、半定量预报,短距离预报则属定量预报。对地质灾害的预防 和处理而言,中、长距离预报属防灾预报,而短距离预报属临灾 或临灾处理预报。 关于超前地质预报的距离,目前尚无统一的规定。有的技术 标准中规定,大于100m为长距离预报,30~100m为中、长距 离预报,30m以内为短距离预报。实际工作中可根据隧洞施工 的工程地质条件及预报需要,合理调整。但要坚持以长距离预报 指导中距离预报,以中距离预报指导短距离预报的原则,以保证 预报质量、确保施工安全

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