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NBT 10241-2019 水电工程地下建筑物工程地质勘察规程.pdfNB/T102412019
，因此对各项原始资料要进行及时整理和综合分析。 0.6为新增内容。地下建筑物工程地质勘察涉及环境保护 察产生的弃渣等按要求堆放，废油等按要求收集处理。
JTG 5610-2020标准下载4地下建筑物工程地质勘察内容
4.1基本地质条件勘察
4.1.2：对地表水系与沟谷切割深度的勘察主要是查明沟谷底部 高程，为隧洞过沟段高程的确定提供依据。调查沟内地表水量变 化，以便分析隧洞过沟段涌水的可能性。 4.1.3规定了岩浆岩、沉积岩、变质岩和第四纪覆盖层勘察的 主要内容，包括一般性勘察内容和重点勘察内容两个方面。重点 勘察是指在一般性勘察的基础上，对地下建筑物稳定性有影响的 工程地质性质不良岩（土）体，需采用多种察手段进行重点勘 察或专门性研究。 岩浆侵入岩和脉岩的勘察内容包括：岩性（岩石的矿物成 分、组织结构、原生内部构造及其工程地质特性），岩相特征 （内部相、过渡相、外部相或边缘相），分布规模，原生节理，侵 入次序或期次，与周围岩体的接触关系（侵入接触、沉积接触）、 接触类型（急变型、过渡型、渐变型）、接触程度（焊熔接触、 裂隙接触、断层接触）和接触产状等。岩石的蚀变和岩脉的穿插 往往弱化了工程地质性质，要予以重点勘察。 喷出岩的勘察内容包括：岩性（岩石的矿物成分、结构构造 及其工程地质性质），岩相和岩石组合特征，原生构造（柱状、 气孔或否仁状、流纹状、枕状），喷发韵律与岩流层序，喷发环 境（海底喷发、陆地喷发），各岩流层的分布、厚度、层间层内 接触关系、构造错动和产状变化等。喷发间断面多为软弱的凝灰 物质或古风化壳，要予以重点勘察。 沉积岩的勘察内容包括：岩石类型（碎屑岩类、黏土岩类 化学和生物岩类等）；岩石的矿物成分、化学成分、结构、结晶
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情况或胶结情况（胶结物成分、胶结类型、胶结程度），构造特 征（层理特征、层面构造、结核或缝合线等）和工程地质特性； 各岩组（层）的分布、厚度（包括单层厚度）、岩性岩相特征 沉积环境、沉积韵律、地层层序，接触关系（整合接触、平行不 整合接触、角度不整合接触）、化石组合、地层年代和产状变化 等。对软弱岩层、可溶岩层等要予以重点勘察。 变质岩的勘察内容包括：岩性（岩石矿物成分、结构、构造 及其工程地质特性），岩石的成因类型（正变质岩类、副变质岩 类），变质岩类型（片麻岩类、片岩类、干枚岩类、板岩类、块 状变质岩类、混合岩类等），变质作用类型（区域变质、动力变 质、接触变质、混合岩化等），变质程度，划分变质岩带；各岩 组（岩类）的分布、厚度、产状、岩石组合、岩相变化、地层层 序、接触关系、地质年代等。对软弱的干枚岩、泥质板岩、炭质 板岩、绿泥石片岩、绢云母片岩等软弱岩层，要予以重点察。 第四纪覆盖层的勘察内容包括：成因类型、物质组成、土层 名称、结构、构造特征、密实（或胶结）程度、厚度变化、沉积 环境、形成年代、变形破坏环特征、分布范围及所处地貌单元等。 4.1.4对区域地质构造条件的调查，主要是通过收集区域地质 资料、遥感地质及路线调查等方法，了解工程区所处大地构造部 位，进行区域构造稳定性初步分析。有关区域构造稳定性评价方 法见《水电工程区域构造稳定性勘察规程》NB/T35098一2017 当隧洞需穿越活断层时，需研究断层活动时代、方式（端滑， 粘滑）、速率等，预测其在设计使用年限内累计最大可能螨滑 位移量或最大可能突发位移量，为隧洞特殊结构型式设计提供 依据。 构造岩按固结程度一般分为：未固结的断层角砾、断层泥和 固结的脆性碎裂岩系列、韧性糜棱岩系列；脆性碎裂岩系列无新 生重结晶作用，按碎裂程度由弱到强细分为初角砾岩、角砾岩 碎斑岩、碎粒岩、碎粉岩等；韧性剪切糜棱岩系列基质中普遍发
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生新生重结晶作用，按剪切作用的程度由弱到强细分为初糜棱 岩、（眼球状）糜棱岩、糜棱岩、超糜棱岩等。需注意碎粉岩、 碎粒岩的软化、泥化与后期充填次生泥以及未固结的活断层中的 断层泥的区别。 对地下建筑物围岩稳定性有重要影响的断层，特别是缓倾角 断层在顶拱分布、与洞室轴线交角小于30°的中陡倾角断层在边 墙分布时，需重点研究其分布、规模、性状、力学特征、控水条 件及其与其他结构面的组合关系。 节理裂隙（不连续结构面）现场调查统计，建议按国际岩石 力学学会现场及试验室标准化委员会推荐的描述方法，要求每个 典型区段统计面积不小于10m²。统计窗口数量根据实际情况确 定；统计窗口的布置需具有地质代表性，并考虑其方向性。节理 裂隙的张开度包括泥质及岩屑充填物的宽度。体积节理裂隙数为 各组节理裂隙间距的倒数和。 节理组数及其优势面产状，可以采用节理极点图或极点等密 图确定。在断层和节理裂隙调查统计的基础上，进一步研究地下 建筑物区岩体结构的确定性模型；必要时可以研究节理网络概化 模型。
4.1.5岩体风化特征勘察内容主要包括：岩体的风化颜色、组 织结构变化与破坏情况、矿物风化蚀变程度，风化裂隙的发育情
4.1.5岩体风化特征勘察内容主要包括：岩体的风化颜色、纟
织结构变化与破坏情况、矿物风化蚀变程度，风化裂隙的发育情 况，裂面风化特征，充填物及性质，锤击特征等；分析岩体风化 与岩性、构造、地貌和气候等因素的关系，研究岩体风化的一般 规律。地下厂房系统地段岩体风化程度、深度和形态特征（带 状、囊状、夹层状、球状等）需详细勘察，并进行岩体风化程度 分带的划分，确定各风化带在各工程部位的分布、厚度和工程地 质特性。对风化带的划分以地质宏观鉴定为主，辅助一些测试手 段（声波、地震波、点荷载强度、回弹值等），要注意区分局部 夹层式风化和囊状风化现象。 岩体卸荷特征勘察内容主要包括：岩体卸荷或卸荷裂隙的分
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布、产状、规模、延续性、张开宽度、充填物性质等；分析岩体 卸荷与谷坡坡度、坡高、坡面形态、岩性、构造、岩体应力状态 及量级、第四纪新构造运动等因素的内在联系，研究岩体卸荷的 形成机理、一般特征和规律。重点勘察地下厂房系统地段岩体卸 荷带分布深度及其特征，同时注意其对岩体透水性和稳定性的影 响。在高山峡谷区还需要重视可能存在的深部卸荷现象对围岩稳 定性影响的勘察研究。 边坡变形破坏现象勘察主要内容包括：隧洞洞口及浅理洞段 边坡岩土体岩性、结构、天然边坡目前稳定状况、变形破坏类型 （如崩塌、滑坡、蠕变体等），及其边界条件；影响工程开挖边坡 稳定性的主要因素，可能的变形破坏机制及模式、规模、边界条 件等。 泥石流勘察内容主要包括：隧洞洞口及浅埋洞段附近泥石 流发育的地质环境和形成条件，包括地形条件、松散物源条 件、地质构造条件、水文气象条件、植被条件及人类活动等； 泥石流流域特征和堆积物性质；泥石流历史活动特征与分类； 泥石流物源的起动条件与发展趋势预测。此外，评价泥石流对 地下建筑物进口、出口选择和浅理段洞身影响，提出防治措施 的建议。 4.1.7地下水的勘察需利用泉、并、暗河伏流、钻孔、探洞等 观测点，调查地下水特征，还需查明地下水出逸点的位置、高 程、岩性、构造和地貌特征，地下水的出逸状态（涌水、流水、 渗水、滴水）和分布情况。地下水的基本类型按其埋藏条件分为 包气带水、潜水和承压水三类，每一类文按其含水介质的性质分 为孔隙水、裂隙水和岩溶水。 地下水的补给、径流、排泄条件勘察的主要内容包括：①地 下水的补给来源方向、补给区位置及特征；②地下水的径流途 径、流向、水力坡降、径流量变化及其与地表水体的关系；③地 下水的排泄区位置、排泄方式和排泄量大小
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4.2工程地质特性勘察
4.2.1围岩的坚固系数是普氏塌落拱理论表征围岩坚固性质的
围岩的单位弹性抗力系数是表示围岩承载能力或承受隧洞内 水压力能力的一个量化的参数。 围岩的强度压力比是表征围岩稳定性的指标之一，也是围岩 稳定程度地质分类的限定判据
4.2.2岩体初始地应力主要包括自重应力、构造应力。岩体初
始地应力状态是复杂的，随地区的地形、地质条件和所经历的地 质历史而异，并制约着岩体的力学特征和破坏机制，在地下建筑 物工程地质勘察中，需对岩体初始地应力的形成、量级、空间状 态进行测试和研究。 河谷下切致使河谷临空面附近岩体地应力重分布，初始地应 力状态发生明显变化。在坡脚及谷底，重分布后的最大主应力方 向与谷底或河床走向近于平行；在岸坡上，最大主应力方向一般 平行坡面，最小应力方向则与之近于垂直。当河谷临空面附近 （特别是坡脚和谷底处）岩体受到的集中地应力超过其强度，： 旦发生破裂变形时，在围绕河谷临空面附近形成一地应力降低 带，高地应力集中区则向岩体内部转移。在河谷断面上，岩体地 应力从外向里可划分为地应力释放低值带（地应力释放区）、地 应力集中高值带（地应力集中区）、地应力正常带（原始地应 力区）。 地应力释放低值带（地应力释放区）分布在河谷周边浅表部 位，一般与两岸卸荷松弛风化带相对应。地应力集中高值带（地 应力集中区）分布于河谷底部及坡脚部位，高地应力常引起岩芯 饼裂、岩爆（劈裂松弛、松脱、爆裂弹射等）等变形破坏现象、 在地应力正常带（原始地应力区），岩体处于高围压状态，高地 应力常引起隧洞开挖环状劈裂破坏现象
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高地应力对围岩力学性质的影响是复杂的，在勘察设计中需 充分认识和研究，以避弊就利。 高地应力区如保持天然围压状态下，可增强岩体连续性和降 低线性结构面效应。地应力对围岩形成的围压越大，围岩稳定程 度越高（即使软弱结构面也能提高其密实度和固结程度，同时可 使含水量降低，围岩的强度和抗变形能力提高）。 高地应力地区的地应力有明显的方向性，在地下开挖后，形 成临空面，导致应力重分布。在临空面附近，地应力集中增高， 形成二次地应力，其通过围岩的变形破坏而释放，产生“内鼓” 劈裂剥落和岩爆，对围岩稳定不利。 在高地应力地区，应结合最大主应力的方向和岩体结构，研 究确定适宜的洞轴方向和洞型；同时，综合考虑利用围压效应和 回避洞周应力的过大与集中，而采取超前释放地应力、合适的开 挖方法、适宜的支护措施与最佳的支持时间，以维持围岩的稳 定性。
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4.2.5有害气体主要是含煤含油有机岩类地层中蕴藏的一氧化 碳、氮氧化物、硫化氢等气体，这些有害气体可能沿构造通道 （断层及张性裂隙）运移上升至非气储藏岩层中聚集。需根据地 层岩性特征，结合已经显露的矿苗、气苗和有关矿产部门或生产 单位开采的情况，调查可能的产气、储气岩层和运移聚集的构造 条件，进行有害气体的测试和监测。 瓦斯隧洞地质工作是通过调查、勘测，掌握隧洞通过区瓦斯 赋存的地质条件和分布规律，测试瓦斯涌出量、瓦斯压力、瓦斯 放散初速度及煤的坚固系数等，进行瓦斯隧洞分类、分区、分 段，为隧洞设计、施工提供地质依据。因为瓦斯具有流动、运移 的特性，所以规定瓦斯地层工作范围较一般隧洞可适当扩大。 放射性岩类主要是由岩浆侵入岩体时，放射性物源形成的零 星小矿包和沿某些特定的构造破碎带及活动性断裂带等形成放射 性物质的聚集。放射性剂量的超标将给人体健康带来严重危害， 需利用探洞、施工支洞等测定放射性剂量，如及其子体平衡当 量浓度、环境放射性辐射量等。
5地下建筑物工程地质勘察方法
5.1隧洞工程地质勘察方法
5.1.1在工程地质测绘中，除主要采用地质点填图外，在勘察 初期，还需开展遥感解译工作；同时，强调工程类比与综合分 析；在施工开挖初期充分利用导洞和支洞，检验复核地质条件。 5.1.2在一般情况下，长隧洞沿线布置重型勘探有一定的难度 但必须强调在对过沟段、浅埋段，进口、出口部位及存在重大工 程地质问题的地段布置勘探。对重大工程深埋隧洞可布置超深钻 孔；越岭隧洞可布置超长探洞，如JP二级水电站为勘探越岭深 埋引水隧洞，开挖了两条各五千多米的超长探洞。 5.1.3～5.1.4隧洞工程开展的试验、测试及地下水动态长期观 测工作内容均是最基本的内容。
5.2地下厂房系统工程地质勘察方法
5.2.1地下厂房系统区工程地质勘察方法适用于厂房三大洞室 （主厂房、主变室、尾水调压室）及调压井、压力管道、岔管、 尾水洞、出线洞、交通洞等附属洞室。 地下厂房系统区工程地质勘察的特点是地下厂房勘察区洞室 多、规模大、结构复杂，对工程地质勘察的要求高，须采取工程 地质测绘、勘探（钻探、洞探、物探）、试验与测试等综合勘察 方法和手段，并需进行较多的勘察工作，以查明洞群区的工程地 质条件和围岩岩体力学性质，进而分析评价洞群区围岩稳定性： 提出围岩处理与加固的地质建议。 工程地质测绘是工程地质勘察的基础，需结合勘探以及施工 初期揭示的地质条件对工程地质测绘成果予以复核
5.2.2规定了常规地下厂房系统勘探布置的一般原则，钻探
探洞是必不可少的，需在拱座附近高程布置探洞，洞身穿过拟 建洞室边（端）墙后，需有1倍边墙高的洞长，查明可能在边 墙上出露的中陡倾角的结构面，以控制高边墙和拱的地质 条件。 以探洞地质资料收集、编录为基础，综合其他勘探成果，绘 制探洞高程和洞室顶拱、腰部、底板等高程平切地质剖面，以及 洞室纵横地质部面。通过三维CAD成图，推测地质结构的空间 展布，尤其是特定的软弱结构面及其不利组合，建立确定性的岩 体结构模型；进行节理裂隙调查统计，必要时，建立节理网络概 化模型，为洞室选位定线和围岩稳定性研究评价提供依据。 鉴于高压管道要有足够的埋深，地下厂房区重型勘探（钻 孔、探洞）需有相当的深度，以理置最深、水头最高的岔管为控 制，探洞的长度一般要求达到0.7倍最大水头值；钻孔尚需布置 适量的水压致裂、高压压水等特殊试验项目
5.2.3围岩岩体地应力状态测试方法较多，根据工程运行工况
地下厂房洞群采取应力解除法，高压管道、岔管及气垫式调压室 采取水压致裂法，
5.2.4~5.2.6高压压水试验是在高压管道、高压岔管及气垫式
调压室工程地质勘察中必须开展的水文地质试验。 水力劈裂试验是专门针对围岩中软弱岩带进行的破坏试验 视需要开展。 在地下厂房系统布置区的水文地质条件较复杂时，根据需要 进行地下水渗流场的数值分析，其可在取得地下厂区的水文地质 结构、边界条件、水文地质参数及地下水位长观资料的基础上 进行。 为了解大型地下厂房区地下水动态，随勘察阶段的深入，逐 步建立地下水及相应地表水的长期观测网，
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围岩体开挖洞室围岩的变形特性，反求更具代表性的地应力、弹 生模量等参数，建立正确的计算地质模型，预测大型洞群围岩稳 定性和确定设计与施工支护方案，可结合勘探平洞扩挖模型试验 洞，开展围岩变形（位移）观测。
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6地下建筑物围岩工程地质评价
6.1地下建筑物位置选择
6.1.1分别从总体上、地形、岩性、构造条件以及进出
6.1.1分别从总体上、地形、岩性、构造条件以及进出口等方 面提出了隧洞选线的原则要求。 在我国西部地区，一些水电站工程的引水隧洞穿越了具有 定活动性的断层，开展断层的活动性及其对工程影响的专门研 究，可为隧洞特殊结构型式设计提供依据。 6.1.2地下主厂房布置在地应力正常带内；厂址最小岩体覆盖 厚度，对完整围岩，一般不小于1.5倍～2.0倍开挖跨度；对裂 隙较发育的围岩，一般不小于2.0倍～2.5倍开挖跨度；对完整 性较差的围岩，一般不小于2.5倍～3.0倍开挖跨度。 厂区相邻洞室的间距，可根据工程经验类比及辅以围岩稳定 性数值分析、试验洞位移监测资料分析等方法确定。对间距要 求，对完整坚硬围岩一般不小于1.0倍～1.5倍开挖跨度；对中 等围岩一般不小于1.5倍～2.0倍开挖跨度；对较差围岩一般不 小于2.0倍～2.5倍开挖跨度。在高地应力区完整坚硬岩体或 “硬、脆、碎”岩体中开挖洞室，需注意应力调整围岩松弛破损 的问题，其洞室间距不能过小。 6.1.3当岩体结构面比较发育且处于低地应力地区，以考虑岩 体结构条件为主；当岩质坚硬完整，软弱结构面不发育，裂隙短 小闭合，性状较好，又处于较高地应力地区，厂房轴向确定则以 考虑地应力因素为主。 通过断层及节理裂隙调查统计，分析岩体结构条件，提出岩 体结构的确定性及概化模型。应用赤平极射投影图（或极点图） 进行结构面组合与初拟轴向空间关系的分析，优化调整轴线，预
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测各部位围岩的局部稳定性。重点抓住主要结构面与边墙、顶拱 的关系，一般要求主要结构面与厂轴夹角（二线角）大于60° 主要结构面与边墙、顶拱的夹角（二面角）要大；主要结构面的 不利组合，在边墙和顶拱上不存在或出现较少。 在高地应力地区，厂房轴线一般不完全平行最大主应力方 向，否则对与厂房边墙大角度相交（垂直）的进水、尾水、母线 洞岩柱及高端墙的围岩稳定不利。同时，还需注意较大的中间主 应力与边墙交角较大时，开挖后围岩松弛变形的问题。根据初拟 轴向，结合地应力实测资料及地应力场回归成果，分析厂房洞室 开挖后边墙和顶拱的二维应力状态，对比厂房高跨比与相同两方 向正应力比，若二者一致或接近，洞周不产生或不形成过大的拉 应力区，否则需调整轴向或断面形状，使边墙、顶拱处于较好的 应力状态。在实际工程中，实测的三向地应力往往不完全互相垂 直，厂房轴向与最大主应力有一定的夹角时，则需转换与厂房轴 向相应的主应力和剪应力，以边墙和顶拱所受正应力之比进行 分析。 影响厂房轴向确定的枢纽布置条件主要是进水、尾水建筑物 的布置，尤其是进水线路要求平顺通畅。有时与由岩体结构和地 应力条件确定的厂房轴向不协调时，需综合分析，在基本合理的 基础上，相互调整。 地下厂房系统选址及选线需在预可行性研究阶段初拟代表性 方案，可行性研究阶段调整选定。必要时，在招标设计阶段 优化。
6.2围岩分类和围岩稳定性工程地质评价
6.2.1围岩分类是对地下工程岩体工程地质特性进行综合分析、 概括及评价的方法，是地下工程设计施工与运行经验的总结，故 分类的实质是广义的工程地质类比，目的是对围岩的整体稳定程 度进行判断，并指导开挖及系统支护设计。当存在特定软弱结构
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面的不利组合影响围岩的局部稳定性时，则需采取特殊的加固处 理措施。 大跨度地下洞室的围岩分类除采用本规程规定的分类法外 还可采用国内外其他围岩分类法（如Q系统分类法、RMR分类 法等），进行对比使用。
工程地质资料较少的规划、预可行研究性阶段。初步分类主要依 据反映围岩坚固性质的岩质类型、完整程度和岩体结构类型，而 地下水状况对较完整的硬质岩质量影响不大，仅作为限定因素， 但对软质岩及较破碎的硬质岩的分类会产生影响。
体完整程度和结构面状态为基本因素，分别予以评分相加；以地 下水状态和主要结构面产状为修正因素，分别予以评分相减。以 上五项评分采用和差累积法，求出一个多因素复合指标一一累积 总评分，并考虑围岩应力状态，以围岩强度应力比为限定判据， 最后综合判定围岩类别。主要用于可行性研究阶段、招标设计阶 段和施工详图设计阶段。 对于天跨度、高边墙的地下洞室，顶拱及边墙、端墙需分别 进行评分和分类
6.2.4在规划阶段、预可行性研究设计阶段，现场和室
在可行性研究设计阶段，根据现场、室内试验成果和围岩分 类及工程类比，进行各类围岩的物理力学性质参数取值。 在招标设计阶段、施工详图设计阶段，可根据复核的现场 室内试验成果和围岩分类，调整各类围岩的物理力学性质参数 取值。
6.2.5岩质特性分析。根据岩石饱和单轴抗压强度，将
为硬质岩（坚硬岩、中硬岩）和软质岩（较软岩、软岩）。对于 坚硬的较完整的围岩，要注意高地应力问题。对于软质岩，特别
是泥岩、云母片岩、软弱的干枚岩、泥质板岩及易溶岩等，常因 遇水而软化、泥化、膨胀、溶解及崩解（泥岩的崩解通常是吸 水、失水反复作用的结果），使围岩强度降低，随时间延续常具 流变特性，产生较天变形而破坏，对这类围岩常采取及时封闭、 隔水等措施。 岩体结构条件分析。分析洞室所通过的褶皱、断层、节理裂 隙及其组合对围岩稳定性的影响。洞线垂直褶皱轴向比平行褶皱 轴有利于围岩稳定；横穿陡倾角紧密褶皱比舒缓褶皱有利于顶拱 围岩稳定；向斜轴部常形成地下水汇集的储水构造，需注意其涌 水影响围岩稳定性。洞室垂直穿过断层带可最大限度缩小出露长 度，减小其不利影响；当洞线与其夹角小于30°，对围岩稳定最 为不利；当破碎带宽以松软物质为主时，对围岩稳定性不利， 影响最大；对于规模不大的断层，尤其注意分析与其他结构面 （特别是软弱结构面）有无不利组合，具体分析不稳定块体出露 的部位、规模，可能产生的松动压力，为加固处理提供依据。通 过节理裂隙调查统计，首先按产状归纳分组；重点调查层面裂隙 及其他贯通性长大裂隙的规模、性状，运用赤平极射投影、极点 图、实体比例投影等方法，分析节理裂隙及其与断层的组合关 系，筛选出分别对顶拱、两侧边墙及端墙围岩稳定不利的组合模 式（当节理裂隙与特定断层组合时，其具体位置可以确定）；根 据各组裂隙的长度，研究互相交切性，估算不利块体的规模；根 据各组裂隙的性状及力学性质，评价围岩的稳定性。一般而言， 若在顶拱存在向下方扩散的组合块体，在边墙存在组合交线以中 陡倾角倾向洞内的组合块体时，对围岩稳定性最为不利。 地下水作用分析。地下水的影响主要表现在对断层、节理裂 隙等结构面和软岩的软化、泥化及膨胀等；流动的地下水对结构 面松软充填物的潜蚀，对易溶岩的溶解；向斜轴部或导水断裂及 交汇带的构造涌水；岩溶发育带的集中涌水等，均恶化了围岩的 稳定性。而硬质岩体及刚性结构面的水敏性弱，地下水对其围岩
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急定影响不大。凡在地下水位线以下、水敏性强的围岩中开挖， 加强排水等处理措施。 岩体地应力条件分析。据国内外对岩体初始地应力实测资料 流计，水平应力普遍大于垂直应力，垂直应力基本等于或略大于 上覆岩体的重量，表明在大多数情况下，地下洞室围岩内贮存的 天然应力源以构造应力为主。岩体中最大水平主应力方向，主要 取决于现代构造应力场。根据地应力测试，并结合地质力学分析 等，综合确定最大水平主应力的方向。在进行岩体初始地应力条 牛分析时，要考虑三方面因素：第一，断裂构造对地应力量级、 方向的局部影响；第二，地形切割、谷坡形成与演化结果是表部 地应力释放降低，岩体松弛，以自重应力为主；浅部地应力集中 曾高，主应力方向产生偏转，最大主应力大致与坡面及谷底面平 行，而最小主应力则与之近于垂直；深部逐渐恢复到初始地应力 的正常状态；第三，岩体的强度、完整性及其抗变形性明显影响 岩体地应力集聚的程度，弹性模量较高的岩体有利于地应力的积 累。随着围压的增高，岩体由块裂介质向连续介质转化，强度和 弹性模量逐渐提高。在高压地下管道设计中，考虑岩体初始地应 力，可提高岩体承担内水压力的能力。同时，当岩体中最小主应 力大于内水压力且留有一定安全裕度条件时，可防止岩体产生水 力劈裂，对减轻高压管道衬砌设计具有经济效益。 洞室开挖影响围岩二次应力状态的因素，主要是初始地应力 场特征、断面形状及围岩自身的地质条件。初始应地力大，围岩 二次应力也大。表征初始地应力场特征的参数主要是侧压力系数 入，入值可据实测应力成果、水平应力与垂直应力的比值估计确 定。在单一洞室条件下，围岩二次应力状态与不同入值的初始地 应力场的关系一般如下。 入二0时，即水平应力为0，出现在围岩中发育张性断裂带及 洞室处于斜坡卸荷带内。对于任何断面形状及高跨比的洞室，其 顶板均出现最大拉应力集中，而边墙为压应力集中。
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入二1时，即各方向水平应力均与垂直应力相等的静水式应 力场，位于近期未受明显构造挤压的深部塑性变形区，以及具有 高塑性的沉积岩层中，或者洞室横断面上水平应力与垂直应力相 等的构造应力和自重应力叠加的应力状态下。对任何断面形态及 高跨比的洞室，都不出现拉应力集中区。 0<入<1时，即初始地应力场，洞室顶板拉应力集中程度与 入值的增大呈反比，并逐渐转化为压应力集中，而边墙一般为压 应力集中，且随入值的增大而减小。为消除顶板围岩的拉应力集 中，可改善断面形状，加大高跨比。当入二0.25～0.43时，为比 较典型的自重应力场，一般出现在未受构造扰动和挤压的坚硬岩 层中，其水平应力由垂直自重应力导出。当0<入<0.25时，为 比较接近入～0的应力状态。当0.43<入<1时，为自重应力与构 造应力叠加的应力场。 入>1时，水平应力大于垂直应力，为构造应力与自重应力 叠加的应力场。洞室顶板不出现拉应力，而为压应力集中，但边 墙随入值的增加，由压应力转化为拉应力集中。为改善边墙围岩 不利的二次应力状态，可减小高跨比。 以上分析表明，在遇到的以构造应力为主、水平应力大于垂 直应力的地区，要充分利用入值的异向性，洞线选择尽可能考虑 到横断面上入值接近1，或优化断面形状，以改善洞周二次应力 状态，消除或减小拉应力区。由于地应力对围岩稳定性的影响， 主要是通过洞室开挖、洞周围岩二次应力的形成所反映，分析在 初拟洞线、洞型的情况下，出现拉应力区的可能部位，拉应力区 围岩是不稳定的。对于压应力集中部位，应根据围岩强度应力比 平价围岩的稳定性。当围岩强度与初始最大主应力之比小于4 时，将出现应力超限，形成塑性区，围岩稳定性差；当比值小于 时，围岩不稳定。断层等软弱结构面及层状各向异性岩体对二 次应力分布的不利影响，将可能在软弱面上产生剪应力导致块体 失稳，或增大压应力和拉应力的集中程度
影响围岩稳定性的地质因素是多方面的，不同工程的地质条 牛各不相同，围岩分类法是一种既能全面又能有所侧重反映各种 因素的综合影响，对围岩整体稳定性作出判断并指导支护设计的 方法。 应用块体分析法找出可能不稳定块体特别是特定软弱结构面 的组合在围岩中分布的位置、几何形状、影响范围，分析可能失 稳破坏的形式，初步判断围岩的局部稳定性。确定滑移方向、滑 移面、切割面及其面积，可能不稳定块体体积和重量。通过测试 及工程类比，选取结构面的强度参数，考虑重力及围岩应力作 用，运用块体极限平衡理论验算由特定弱面组合块体围岩的局部 稳定性，以便为加固处理提供依据。 洞室塌方的工程地质分析。塌方的产生往往是多种影响围岩 稳定性的不利因素综合作用的结果，分析需包括以下内容： （1）围岩强度与塌方的关系分析。塌方大多发生在强烈风化 带、卸荷松弛带、断层破碎带及交汇带和软弱岩层中。围岩强度 愈小，塌方规模愈大。 （2）岩体结构与塌方的关系分析。散体和碎裂结构岩体塌方 的概率最高。由结构面的不利组合形成的塌方概率较高，其中以 顶拱组成的屋脊形和边墙组成的倾向洞内中陡倾角的楔形块体最 为典型。 （3）地下水活动与塌方的关系分析。地下水的活动，对 围岩稳定性恶化从而导致塌方具重要影响。在断层、裂隙发 育及水敏性强的软岩洞段，地下水将因洞室开挖而富集，对 围岩不仅产生外压（静压），而且将产生动水压力，从而促进 塌方产生。 （4）围岩应力与塌方的关系分析。洞室开挖前，岩体处于三 向受力的状态。随洞室的开挖，形成二次应力场。当围岩强度能 承受集中的应力或虽不能承受，但围岩的松弛变形在较小的允许
6.2.6当围岩应力低，围岩中存在软弱结构面不利组合块体时， 只考虑重力作用，合理选取结构面力学性质参数，采用块体极限 平衡分析方法计算块体的稳定性。 当围岩为散体结构、碎裂结构和松散土体时，可采用普氏塌 落拱理论计算可能塌落拱高度和山岩压力。实践表明该理论对坚 硬完整岩体不适合。
当围岩为散体结构、碎裂结构和松散土体时，可采用普氏塌 落拱理论计算可能塌落拱高度和山岩压力。实践表明该理论对坚 硬完整岩体不适合。
及应力监测系统，随洞室开挖及支护过程，获得有关围岩稳定性 及支护工作状态的信息，评价围岩稳定性和支护效果，为进一步 针对性地修正支护参数及后续开挖提供依据。 通过变形监测，建立围岩的位移标准即允许变形值。附录E 隧洞、洞室周边允许相对收敛值是根据《岩土锚杆与喷射混凝土 支护工程技术规范》GB50086一2015的规定而给出的。根据围 岩变形（洞周收敛或围岩位移）和支护应力（如锚杆内力、喷层 应力）观测资料，可建立围岩与支护的特征曲线，两条曲线的交 点即为平衡点，据此可预测围岩的稳定性。围岩收敛观测的时间 过程曲线，可用于确定最佳支护的时机；一般考虑在收敛速率明 显下降时，或收敛量已达最大允许值的80%～90%时，或收敛 速率达到0.15mm d或顶拱位移速率小于0.1mm/d时。
6.3.1岩爆是高地应力地区地下洞室开挖出现的特殊工程地质 问题，表现为围岩突然释放大量弹性应变能的剧烈脆性破坏。其 产生的机制是高蓄能硬脆岩体在高地应力环境下，洞室开挖时围 岩应力集中超过或接近围岩强度。 调查岩爆的强度类型、规模（深度、宽度）、爆裂面的形态 特征与洞壁的关系、爆裂面形成的力学机制（压张、压剪或张 剪）、岩爆发生的时空规律、岩爆的动力特征。分析研究岩爆沿 洞轴线和横断面上深度和宽度变化规律及分布规律。 6.3.2～6.3.4岩爆预测分前期预测和施工开挖期复核预测。前 期预测一般根据岩体最大主应力量级、岩石强度应力比以及探洞 中的岩爆现象、岩芯饼裂等现象进行预测分析。施工开挖期复核 预测还可结合二次应力、微地震、声发射特征、气逸出量等测 试成果及已出现的岩爆现象进行预测。 岩爆的类型主要可分为岩石弹射、爆裂脱落、剥离劈裂等几 种。岩爆的预测与判别，除根据《水力发电工程地质勘察规范》
注：Rt为岩石抗拉强度。
（5）据国内外岩爆弹射程度分析统计情况，弹射的猛烈程度 与围岩的强度呈正相关关系。 R≥180MPa的围岩若发生岩爆，为强烈弹射； 120MPa NB/T102412019 6. 4涌水预测和突泥预测 6.4.1涌水类型分为构造涌水和岩溶涌水。构造涌水往往与洞 室通过导水断裂、裂隙密集带或向斜汇水构造有关。岩溶涌水往 往是洞室揭穿地下暗河，涌水流量大，压力高，且具季节性。当 隧洞位于地下水位以上时，枯水期洞内干燥，无涌水现象；在雨 季暴雨时，地表水沿洼地、落水洞，直接渗入洞室。位于洞室底 板以下的暗河，在暴雨时若排泄不畅，而补给丰富时，将形成地 下暗河水位上涨涌高，发生短时大流量高压力涌水。此外，岩溶 涌水还有突发性和不均匀性。深埋长隧洞涌水往往具有高压突水 的特点。 6.4.2突泥是洞室穿过充填型岩溶洞穴或性状较差的、 大、含泥量较多的断层破碎带时，高压泥石流的突涌现象。一般 是洞室揭穿岩溶暗河、溶洞或断层破碎带突水，携带大量泥土、 碎块石充填物突然涌出 6.5地温预测、有害气体预测和放射性预测 6.5.1在深埋隧洞及高地温异常区隧洞的开挖过程中，常出现 高地温现象，造成热害，地温预测可根据地下洞室区域已有地温 地热资料和地区的地温增温梯度值及地面多年平均气温，估算不 同埋深洞段的地温。在一般情况下，地温梯度值约为12℃/km～ 25℃/km。需注意以下情况： （1）当地表地形起伏大，临空散热条件较好，岩体内部地下 水循环交替较强烈或裂隙通气条件较好，高山融雪水的入渗补给 等时，均可能出现地温负增长现象。 （2）当隧洞区发育有活动断裂带或具有深部地下水循环条件 的断裂带，且沿断裂带有温泉、热泉出露时，注意可能出现高水 热活动引起的地温梯度高异常现象。此时可根据温泉、热泉温度 及其循环条件与隧洞关系，预测隧洞的高地温 NB/T10241201 6.5.3根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GI 键人群组的成员所受到的平均剂量估计值不超过下述限值： (1）年有效剂量，1mSv。 （2）特殊情况下，如5个连续年的年平均剂量不超过1mSv， 则某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv。 （3）眼晶体的年当量剂量，15mSv。 （4）皮肤的年当量剂量，50mSv。 根据《地下建筑及其子体控制标准》GBZ116一2002有关 规定，地下洞室氮及其子体控制标准符合下列规定， NB/T102412019 1）已用地下建筑的行动水平为400Bq/m3（平衡当量 浓度）。 2）待建地下建筑的设计水平为200Bq/m3（平衡当量 氢浓度）。 6.6.1～6.6.2外水压力是指作用在衬砌和支护上地下水的压 力。确定外水压力时，通常需查明地下洞室区地下水位，按洞室 以上地下水的水柱高度，并考虑围岩透水特性等，估算静水压 力值。 头压力隧洞围岩稳定性工程地质 6.7.1～6.7.2在水电工程中，地下高压管道是一种特殊的隧 洞，除了满足一般隧洞的稳定条件外，尚需承受很高的内水压 力。高压内水外渗将导致围岩上、水力劈裂、渗透破坏等，从 而引起管道渗漏及山体边坡失稳等工程地质问题。 垫式调压室围岩稳定性工程地质 6.8.1～6.8.3气垫式调压室与常规调压并相比，其高程降低至 厂房高程附近，引水线路一坡到底，引水线路相对较短，减少了 常规调压井和引水线路等部位的上山施工公路，具有环保效益和 经济效益。喷锚支护或混凝土衬砌气垫式调压室对围岩质量要求 较高，需保证围岩抗抬、抗劈裂、抗渗稳定性。如采用全封闭隔 水隔气结构（如钢包或钢罩）时，对围岩的要求可适当降低， NB/T102412019 7.1专门性工程地质问题勘察 7.1.1～7.1.2专门性工程地质问题的勘察内容，需根据工程的 具体情况确定。 施工开挖揭露的一般性不良地质问题，可通过施工地质工作 与设计工作的配合，结合施工开挖一并研究处理。但有时会遇到 一些前期勘察中不可预见的、没有查明或研究深度不够的复杂地 质问题，导致围岩的处理措施和处理工程量发生较大变化，甚至 可能引起地下建筑物位置和轴线变更等，需进行专门性勘察或补 充勘察。 围岩不良工程地质问题主要包括塌方、岩爆、涌水和高压突 水突泥、地温地热异常、有害气体、放射性、膨胀性软弱围岩大 变形、易溶围岩溶蚀加剧等。 7.2.1～7.2.6根据施工程序，分别对围岩在开挖期和最终断面 形成后的施工地质工作内容作了明确规定。两个期间的施工地质 工作是互相联系的。 收集和编录施工开挖揭露的地质现象是施工地质的基础性工 作，贯穿施工的全过程，需要收集和编录的内容较多，但在实际 工作中需根据工程的具体情况有所侧重，抓住关键性的地质现象 和影响围岩质量的地质问题进行编录。 地质观察巡视是施工地质日常性的工作，为可能的地质条件 变化提供信息。需根据地下建筑物开挖揭露的围岩地质情况，及 时复核围岩类别。 施工地质预测预报是指一般性的地质预测预报工作，主要是 根据开挖揭示的地质情况，校验复核前期勘察成果，分析地质现 象，预测预报可能出现的地质问题，提出处理建议。采取的手段 主要是通过观测、编录，结合施工期监测成果等，进行地质分析 评价工作。专门的超前预报是针对深埋隧洞和长隧洞、地质条件 复杂的大规模地下洞室群等，需采取专门的勘探和测试手段，如 超前钻孔、物探、现场试验等来进行专门的超前地质预测。 此外，还规定了评价与验收的要求。围岩评价是验收的基 础，验收是工程建设的重要程序，施工地质人员需参加围岩验收 工作。 评价工作。专门的超前预报是针对深理隧洞和长隧洞、地质茶件 复杂的大规模地下洞室群等，需采取专门的勘探和测试手段，如 超前钻孔、物探、现场试验等来进行专门的超前地质预测。 此外，还规定了评价与验收的要求。围岩评价是验收的基 础，验收是工程建设的重要程序，施工地质人员需参加围岩验收 工作。 7.2.7施工地质工作的主要方法包括地质巡视、观察、素描、 实测、摄影、录像，以及必要的现场测试和补充勘探试验等。施 工地质工作需及时、准确，力求全面记录施工期揭露的主要地质 现象和不良地质问题的处理情况。 7.2.8施工地质资料是工程设计和建设的重要基础资料，特别 是当地下建筑物工程施工期和运行期围岩出现异常现象，需要分 析和查询原因时，施工地质资料是重要的依据之一。因此，施工 地质工作期间和结束后需及时整编各项原料资料，建立“施工地 质日志”，编写单项工程验收地质说明书、工程安全鉴定和验收 地质自检报告、竣工地质报告等，并做好资料归档工作。竣工地 质报告需突出开挖后的实际地质条件、围岩评价、不良地质问匙 的处理情况，并需与前期勘察成果进行对比分析，总结经验 地 7.2.7施工地质工作的主要方法包括地质巡视、观察、素描、 实测、摄影、录像，以及必要的现场测试和补充勘探试验等。施 工地质工作需及时、准确，力求全面记录施工期揭露的主要地质 现象和不良地质问题的处理情况 7.2.8施工地质资料是工程设计和建设的重要基础资料，特 是当地下建筑物工程施工期和运行期围岩出现异常现象，需要分 析和查询原因时，施工地质资料是重要的依据之一。因此，施工 地质工作期间和结束后需及时整编各项原料资料，建立“施工地 质日志”，编写单项工程验收地质说明书、工程安全鉴定和验收 地质自检报告、竣工地质报告等GB 51372-2019-T：小型水电站水能设计标准（无水印，带书签），并做好资料归档工作。工地 质报告需突出开挖后的实际地质条件、围岩评价、不良地质问题 的处理情况，并需与前期勘察成果进行对比分析，总结经验 教训， 附录E隧洞、洞室周边允许相对收敛值 封录E隧洞、洞室周边允许相对收敛值 引自《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB 50086—2015 NB/T1024120 甘录G 瓦斯隧洞分类 第G.0.1条、第G.0.2条、第G.0.3条引自《铁路隧道设 规范》TB10003一2016；第G.0.4条、第G.0.5条引自《铁 各瓦斯隧道技术规范》TB10120一2019。 T／CECS 525-2018 金属板饰面保温装饰板外墙外保温工程技术规程第G.0.1条、第G.0.2条、第G.0.3条引自《铁路隧道设 计规范》TB10003一2016；第G.0.4条、第G.0.5条引自《铁 路瓦斯隧道技术规范》TB10120一2019。