Q-CR 9217-2015标准规范下载简介

Q-CR 9217-2015铁路隧道超前地质预报技术规程_（高清-无水印）.pdf

表E.2.2施工阶段围岩级别判定卡

备注，岩性指标栏岩石力学强度指标必要时做。

备注，岩性指标栏器石力学强度指标必要时做。

铁路隧道超前钻探岩土可钻性分级应符合表G的规定，

注.岩石的强风化、全风化层SL／Z 347-2006 水利公文主题词表（清晰可编辑），可参照类似土层确定

附录H钻孔柱状图开孔时间：立角：孔口里程：孔口位置：终孔时间：偏角：地层时代层底深度层底里程采样位置出出孔水水备柱状图(比例)工程地质简述径位量(mm)注置(m3 /h)(m)完成单位名称：编写：复核：日期：:67:

附录J地震波反射法观测系统设计接收器(检波器)孔炮孔项目2个，位于隧道左右边墙（各124个，位于构造走向与隧道轴向数量个)，位置对称交角为锐角的一侧边墙直径#45 mmg38 mm~§45 mm深度2.0m1.5 m垂直隧道轴向，下倾10°～20（便定向垂直隧道轴向，上倾5~10°于用水充填炮孔）高度距地面（隧底）高1m距地面（隧底）高1m第1个炮孔距同侧接收器孔20m位置距开挖工作面约55m炮孔间距1.5m示意图观测系统接收孔2隧道轴线作35m岩层20m接收孔1炮孔S1S2S S23S24接收器孔和炮孔平面分布接收器孔接收器孔上倾：上倾5°~10°5°~10°1m炮孔10°~20°下倾横断面(接收器孔）横断面（炮孔，在左或右侧）:68

执行本技术规程条文时，对于要求严格程度的用词说明如下 以便在执行中区别对待。 (1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”； 反面词采用“严禁”。 （2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应”； 反面词采用“不应”或“不得”。 （3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词： 正面词采用“宜”； 反面词采用“不宜”。 （4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”

《铁路隧道超前地质预报技术规程》

本条文说明系对重点条文的编制依据、存在的问题 以及在执行中应注意的事项等予以说明。本条文说明不 具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解 和把握标准规定的参考。为了减少篇幅，只列条文号，未 抄录原条文。

1.U.4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，故将它列为隧道施工的必要工序。当施工进度与超 前地质预报发生矛盾时，施工要为超前地质预报让路，以避免盲目 施工，确保超前地质预报工作的实施，并起到指导施工的作用， 1.0.5鉴于超前地质预报技术发展水平，目前还未有一种能解决 所有地质问题的预报手段，对地质条件复杂的隧道采用多种手段 相互印证的综合预报方法，以提高预报准确率。 1.0.7隧道超前地质预报是一门正在发展中的技术，故需要工作 中积极采用新技术、新设备、新方法，不断总结成功的经验和分析 失败的教训，提高预报准确率，提高超前地质预报技术水平。 3.0.1通过超前地质预报工作，可以及时掌握和反馈隧道地质条 件信息，调整和优化隧道设计参数、防护措施，为优化隧道施工组 织、制定施工安全应急预案、控制工程变更设计提供依据。做好隧 道超前地质预报工作，可以预防各类突发性地质灾害，降低地质灾 害发生几率，有效规避工程建设风险，实现铁路工程安全、质量、工 期、环境和投资控制目标，将直接或间接地创造巨大的经济效益和 社会效益。

工作及施工阶段的补充地质勘察工作，不能因进行施工阶段 超前地质预报工作而忽视勘察阶段的地质勘察工作及施工阶 补充地质勘察工作。

0.4对隧道地质复杂程度进行分级，不同级别的地段采取不 预报方法，益于抓住重点，增强针对性，集中优势资源，提高预 确性：一般地段减少采用的预报手段，可节省有限的地质预 源

4.0.6地质条件复杂隧道（区段）的超前地质预报以地质

地质条件较复杂隧道（区段）的超前地质预报以地质调查法为 基础，以弹性波反射法为主，辅以高分辨直流电法、地质雷达等方 法，必要时采用超前钻探验证。当发现局部地段工程地质条件复 杂时，按地质条件复杂隧道（区段）的超前地质预报方案实施。 地质条件中等复杂隧道（区段）的超前地质预报以地质调查法 为主，对重要的地质界面、断层或地面物探异常地段采用弹性波反 射法进行探测，必要时采用高分辨直流电法和超前钻探等。

5.1.3地质条件恶劣是产生灾害的客观原因，但塌方、突水突泥

等还和施工方法、支护参数和施工管理水平有关。 一般情况下，如采取适于前方地质条件的技术措施可以不塌 方、不产生突水突泥；如若不然，虽地质预报比较准确，也照样发生 塌方、突水突泥等，这是人所共知的。例如超前预报前方是充填淤 泥碎石的溶洞，如不采取超前预支护手段而仍是打开后再处理，无 论支护怎么快，事故也是不可避免的。因而，需要建设、设计、施 工、监理根据地质预报的结论及时制定切实可行的方法并付诸实 施，才可避免或减少地质灾害的发生，显现超前地质预报工作的经 济效益和社会效益。 5.1.5超前地质预报龄工总报告按合同约定时间内提交给有

5.1.5超前地质预报竣工总报告按合同约定时间内提交

10当设有平行导坑时作平行导坑洞身竣工工程地质 面图。

5.2.1断层是隧道开挖过程中常见的对隧道围岩稳定性影响较

影响断层破碎带稳定性的地质因素主要有：断层上下盘岩性 和岩石力学性质、断层的力学性质、断层复合与复合特征、断层破 碎带厚度、断层破碎带物质组成和固结程度、断层破碎带的围岩结 构，断层破碎带的产状及其与隧道的空间关系和地下水、地应力影 响等八个方面。 （1）断层上下盘岩性和岩石力学性质 在影响断层破碎带塌方的其他地质因素相同的前提下，断层 破碎带稳定性依次降低的顺序是：上下盘为相同岩性硬岩→上下 盘为不同岩性硬岩→上下盘为相同岩性或不同岩性软岩→上下盘 为不同岩性的软、硬岩组合。 软岩与硬岩呈断层接触的断层破碎带,大多位于软岩一侧,而

且，常常是硬岩为含水层，软岩为隔水层。这种断层上下盘岩石组 合最不利于由断层破碎带组成的围岩的稳定，相当多的断层破碎 带方属于这种类型。 （2）断层的力学性质 以张性正断层为主的断层破碎带，主要由断层角砾岩组成,其 角砾特点是：胶结疏松，多为泥质胶结，易于风化，棱角明显，杂乱 无章，大小悬殊。所以以张性正断层为主的断层破碎带最易造成 塌方。 以压冲逆断层为主的断层破碎带，主要由断层泥、糜棱岩、构 造透镜体、片理化揉皱化岩石组成，尽管岩石也很破碎，但因角砾 之间结合较紧密，相对以正断层为主的断层破碎带来说，造成塌方 的难度稍大。 以扭性平移断层为主的断层破碎带，主要由厚度不大的糜棱 岩和分布较宽的劈理带岩石组成。所以与前两者相比，造成塌方 的难度更大。 所以，从断层力学性质角度看断层破碎带稳定性依次降低的 顺序是：扭性平移断层为主的断层破碎带→压冲逆断层为主的断 层破碎带一→张性正断层为主的断层破碎带。 扭性平移断层为主的断层破碎带对围岩的稳定性影响虽小， 但也当引起足够的注意。 （3）断层复合与复合特征 断层复合有两种情况，其一是同一条断层复合，即断层多期活 动；其二是两条或两条以上断层交汇复合。不论哪种断层复合，对 断层破碎带的稳定性影响都极为明显，即复合式断层破碎带的稳 定性远远小于一般断层破碎带的稳定性。 复合式断层破碎带塌方是一种最常见的断层破碎带塌方。 ①断层多期活动 自然界中的断层，绝大多数都具有多期活动特征，具有复杂的 力学性质和多变的位移方式，而且，在多期活动中，必有一期为主

期活动，断层明显具有主期活动的性质和特征。 对于围岩稳定性的影响来说，其断层破碎带稳定性依次降低 的顺序是：一期活动断层破碎带一→以扭性平移断层为主的多期活 动断层破碎带一→以压冲逆断层为主的多期活动断层破碎带一→以张 性正断层为主的多期活动断层破碎带一→以压冲断层为主或以张 性正断层为主，而且最后一期活动表现为张性正断层的断层破 碎带。 总之，从断层多期活动看，最易造成塌方的断层破碎带是以压 冲逆断层为主或以张性正断层为主的多期活动断层，而耳最后 期表现为正断层的断层破碎带。 ②两条或两条以上断层交汇 两条或两条以上断层交汇常常使断层破碎带的岩石更加破 碎、松散，断层破碎带的厚度（宽度）也常常扩大2～3倍，稳定性更 是随之降低很多。因此，不论什么力学性质的断层破碎带交汇处 都是围岩最不稳定的区段和最易塌方的区段。 （4）断层破碎带的宽度 断层破碎带的宽度是直接影响断层破碎带稳定性的地质因 素。断层破碎带宽度越大，越容易造成塌方。而断层破碎带的宽 度，又取决于断层的规模、断层的力学性质和断层的复合特征。断 层的规模越大，断层破碎带越宽。相同规模断层的破碎带，张性正 断层的破碎带最窄，扭性平移断层的破碎带较宽，压性逆断层破碎 带最宽。 一般情况下，对于破碎带宽度来说，多期活动断层大于一期活 动的断层；两条或两条以上断层交汇大于一条多期活动断层，更大 于一期活动断层。 （5）断层破碎带的物质组成、固结程度 ①断层破碎带的物质组成 断层破碎带的物质组成，主要指的是断层角砾之间的胶结物 及其含量。从胶结物来看，泥质、铁质胶结的断层破碎带最常见，

稳定性也最差；钙质和硅质胶结的断层破碎带较少见，稳定性也较 好。从含量看，泥质和铁质胶结物含量越多，断层破碎带稳定性越 差，越容易塌方，所以断层角砾岩的结构为泥夹石，比石夹泥或不 含泥的结构更易造成塌方。 ②断层破碎带的固结程度 占大多数的泥质、铁质胶结的断层破碎带固结程度很差，少数 的钙质、硅质胶结的断层破碎带固结程度较好。张性正断层断层 破碎带固结程度差，扭性平移断层和压性逆断层破碎带固结程度 稍好。多期活动断层比一期活动断层破碎带固结差，两条或两条 以上断层交汇的断层破碎带固结程度最差甚至无固结。显然，固 结程度越差，断层破碎带的稳定性也越差 （6）断层破碎带的围岩结构 断层破碎带的岩体结构主要有三种：碎石状压碎结构、角砾碎 石状（石夹泥或泥夹石）松散结构和泥、砂、角砾混杂状松软结构。 前者，多为扭性平移断层和规模较小的压性逆断层、张性正断 层的断层破碎带岩体结构，稳定性较差。中间者，多为规模较大 的、以压冲逆断层为主、张性正断层为主的多期活动断层或者两条 及两条以上断层交汇形成的断层破碎带岩体结构，稳定性差。后 者，则多为规模大的、以压冲逆断层为主、张性正断层为主的多期 活动断层或者两条及两条以上规模很大的断层交汇形成的断层破 碎带岩体结构，稳定性极差。 （7）断层破碎带的产状及其与隧道空间关系 主要包括断层破碎带的走向与隧道中心线的夹角和断层破碎 带的倾向倾角与隧道的空间关系。 ①断层破碎带的走向与隧道中心线的夹角 在断层破碎带宽度相同的条件下，夹角越大越稳定，越小越不 稳定。在断层破碎带几乎与隧道平行的情况下，既使断层破碎带 宽度很窄，也会给隧道施工造成很大威胁。 ②断层破碎带在隧道中的位置、倾向倾角及其空间关系

在断层破碎带尚与隧道中心线夹角较小的条件下，破碎带 位于拱顶不稳定，位于侧壁时较稳定。 （8）地下水、地应力的影响 地下水对断层破碎带的稳定性起着至关重要的影响，即有无 地下水参与，断层破碎带的稳定性反映在围岩级别上可相差1～2 个级别。 在高地应力地区，特别是水平构造应力明显地区，隧道的轴线 与最大压应力轴垂直时，地应力对断层破碎带能否塌方的影响也 很大，一般可使断层破碎带的围岩级别降低·1～2级。

地下水对断层破碎带的稳定性起着至关重要的影响，即有无 地下水参与，断层破碎带的稳定性反映在围岩级别上可相差1～2 个级别。 在高地应力地区，特别是水平构造应力明显地区，隧道的轴线 与最大压应力轴垂直时，地应力对断层破碎带能否塌方的影响也 很大，一般可使断层破碎带的围岩级别降低·1～2级。 5.2.2鉴于断层和各预报方法的特点，探测断层一般不必采用地 质雷达手段；当设计有超前导坑时，利用超前导坑法预报断层效果 明显。 5.2.6 4根据断层的规模、富水程度及对工程的危害程度决定是否 进行超前钻探，超前钻探有时只钻一孔即可确定断层的宽度和富 水情况等。 5根据接近断层时节理组数急剧增加的理论，采用地质素描 法确定断层即将揭露的里程；利用开挖工作面素描根据地质作图 法判断断层在隧道内的延伸长度，即在哪个里程断层将穿过。 5.3.3由于岩溶发育的复杂性、隐蔽性、不确定性，岩溶发育的宏 观规律理论上可说清楚，但具体到哪个位置是否发育岩溶、岩溶的 规模、充填情况等，目前根据理论还很难说清楚。据目前科技发展 水平，靠单一的某种预报手段是很难满足快速安全施工需要的，故 需进行综合超前地质预报。综合超前地质预报方法中需包含超前 钻探，目前岩溶探测仍是超前地质预报的技术难题，须慎重对待。 5.3.4隧道处于季节变动带与水平径流带时发生突涌水的可能 性较大，对该项的宏观分析判断应引起重视。

质雷达手段；当设计有超前导坑时，利用超前导坑法预报断层 明显。

4根据断层的规模、富水程度及对工程的危害程度决定是否 进行超前钻探，超前钻探有时只钻一孔即可确定断层的宽度和富 水情况等。 5根据接近断层时节理组数急剧增加的理论，采用地质素描 法确定断层即将揭露的里程；利用开挖工作面素描根据地质作图 法判断断层在隧道内的延伸长度，即在哪个里程断层将穿过。 5.3.3由于岩溶发育的复杂性、隐蔽性、不确定性，岩溶发育的宏

5.3.6岩溶地区隧底隐伏岩溶洞穴的探测是不是属于超前地质 预报的范畴有些争议，有些人认为超前地质预报是为施工安全服 务的，只往开挖工作面前方预报，不负责探测隧底；有些人认为地 质预报不仅是为施工安全服务的，还应为动态设计及隧道处理提 供资料。其实这些争议的解决要看委托方与被委托方是怎么签订 的地质预报合作协议以及设计单位对被委托方探测资料的认可 程度。

的沉积岩地层。瓦斯是从煤（岩）层内逸出的各种有害气体的总 称，其主要成分为甲烷(CH.)

5瓦斯压力法、综合指标法、钻屑指标法、钻孔瓦斯涌出初速 度法、“R”指标法的相关内容参照现行铁道行业标准《铁路瓦斯隧 道技术规范》TB10120的相关规定。 表5.4.3突出危险性预测指标临界值参考现行铁道行业标准 《铁路瓦斯隧道技术规范》TB10120的规定制订的

深、地应力测试初步结果，初步确定隧道高地应力及极高地应力地 段，当隧道施工接近高地应力及极高地应力分布区段时，提前采取 适宜的手段预测施工工作面前方的地应力分布状况。地应力预报 一般通过地震波反射法获取施工工作面前方围岩弹性波波速，分 析判定工作面前方围岩的强度及完整性，必要时可通过单孔超前 钻探结合岩石室内试验，并通过施工工作面地质素描判定围岩的

级别、强度及变化趋势，结合岩爆发生三要素：地层岩性条件（坚 硬、完整、脆性)、地应力条件（地应力大小、方向等）、施工触发因 素,综合分析判定存在岩爆的可能性、岩爆规模等级、岩石变形趋 势及对隧道的危害程度。

.0.1地质调查法是一种传统的、实用和基本的超前地质预报 去，具有综合和指导其他预报方法的作用。断层要素与隧道几 参数的相关性分析是根据断层与隧道宽度、断层产状与隧道走 交角通过作图预报断层在隧道 值内的延伸长度

6.0.1地质调查法是一种传统的、实用和基本的超前地质

6.0.2地质调查法不占用开挖工作面施工时间、不干扰施工、设 备简单、操作方便，提交资料及时，可随时掌握隧道开挖工作面的 地层、岩性、地质构造、地下水等地质条件的变化，是隧道施工过程 中的地质工作，是隧道工程全过程地质工作的重要一环，是隧道超 前地质预报的基础工作，同时预报效果好。它不仅是一种地质预 报手段，而且可以补充和完善隧道设计地质资料，也便于施工与设 计资料进行对比，积累经验，同时也是竣工资料的一部分，更为隧 道运营阶段隧道病害整治提供完整的隧道地质资料。这种方法对 与隧道交角较大而又向前倾的结构面容易产生漏报。 地质调查法对技术人员的地质基础知识及经验要求较高，故 需由专业地质人员来完成。 6.0.4对存疑虑的相关重大地质问题和地段，补充必要的地面地 质调查工作。超前地质预报工作一般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，原则上由隧道原勘察设计单 位实施，以满足设计变更和优化的需要。 6.0.5地质条件复杂的岩溶隧道，在隧道通过地带岩溶水地表排 泄点进行实时监测，监测内容主要包括泉点、暗河等的水量及其动 态、水化学与同位素化学变化特征等：视需要可进行大气降水与气

6.0.2地质调查法不占用开挖工作面施工时间、不干扰施

6.0.4对存疑虑的相关重大地质问题和地段，补充必要的地面地 质调查工作。超前地质预报工作一般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，原则上由隧道原勘察设计单 位实施，以满足设计变更和优化的需要。

泄点进行实时监测，监测内容主要包括泉点、暗河等的水量及其动 态、水化学与同位素化学变化特征等；视需要可进行大气降水与气 温监测。

等，为设计提供隧道纵、横断面图等。 .6包括隧道内地下水出露点位置及水量统计表；重大涌水地 段、水量、水压及涌（渗)水一降雨时间关系图；其他资料。 7.1.1超前地质钻探由于速度慢和费用高一直不能在隧道施工 中被广泛采用。在大瑶山隧道采用日本产水平钻机应用金刚石钻 头钻进也曾出现过钻进速度落后于导坑开挖速度的情况。将冲击 钻应用到地质超前钻探中，大大提高了钻进速度，同时将钻孔成本 费用降低了约70%。

7.1.2地质超前钻探的主要特点有：

（1）比较直观地探明钻孔所经过部位的地层岩性、岩体完整程 度、岩溶及地下水发育情况等，必要时应测试水压、取样、室内试 验。与物探方法相比，它具有直观性、客观性，不存在物探手段经 常发生的多解性、不确定性。 （2）对煤系地层可进行孔内煤与瓦斯参数测定 (3)超前钻探虽直观，但具有“一孔之见”的不足，对断层等面 状构造一般不会漏报，但对溶洞有漏报的可能。 7.1.3为提高钻进速度，减少超前钻探占用开挖工作面的时间， 采用冲击钻与回转取芯钻相结合的方式。一般地段采用冲击钻 特殊地段采用回转取芯钻，整体钻进速度可提高几倍，甚至十多 倍。冲击钻速度快，为隧道大量采用钻孔探测提供了时间保障和 可能性；回转取芯钻速度慢，占用施工时间太多，其钻进速度是隧 道施工中进度和工期难以接受的，在目前隧道建设中全部大量采 用基本不可能。 超前钻探的主要目的是探明开挖工作面前方有无不良地质和 特殊岩土及其发育情况，有无断层破碎带及其发育规模，地下水发 育情况，有无发生突泥、突水的可能，及其他特殊目的探测。根据 探测目的，尽可能采用冲击钻，必要时采用回转取芯钻。比如，钻 孔揭露地下水时，水会从钻孔中流出；遇到溶洞，钻进速度会明显 发生变化，因而采用冲击钻基本能达到探水、探溶洞的目的，需取

（1）比较直观地探明钻孔所经过部位的地层岩性、岩体完整程 度、岩溶及地下水发育情况等，必要时应测试水压、取样、室内试 验。与物探方法相比，它具有直观性、客观性，不存在物探手段经 常发生的多解性、不确定性。 （2）对煤系地层可进行孔内煤与瓦斯参数测定。 (3)超前钻探虽直观，但具有“一孔之见”的不足，对断层等面 状构造一般不会漏报，但对溶洞有漏报的可能。 7.1.3为提高钻进速度，减少超前钻探占用开挖工作面的时间， 采用冲击钻与回转取芯钻相结合的方式。一般地段采用冲击钻

芯鉴定时更换钻具进行取芯钻探等。现将超前钻孔揭示地质情况 的判断经验作如下介绍： (1)对回转取芯钻的岩芯进行鉴定是判定岩性最为准确可靠 的方法。 (2)根据岩粉判定：在采用冲击钻时，孔中不断有岩粉被高压 风吹出，通过鉴定岩粉的成分，可了解前方地层的岩性。 (3)根据钻进速度判定：相同钻压下钻机在相同岩层中的钻进 速度是均一的，结合隧道开挖揭示的地层岩性，根据钻机在钻进过 程中的速度变化、是否有卡钻等现象，可粗略判断前方岩体的强 度、完整程度以及是否存在不良地质体等。 （4)根据卡钻情况、钻杆震动情况、塌孔等现象，可粗略判断前 方岩体的完整程度。 （5）根据冲洗液判定：钻机在钻进过程中，通过冲洗液颜色的 变化，可粗略判定钻孔内岩层的变化；根据冲洗液流量的增减可粗 略判断岩体的完整程度及地下水发育情况。 （6）根据冲击器工作时的声响可粗略判断岩体的强度变化，声 音清脆而响亮一般是硬质岩，声音沉闷而微弱一般为软质岩或 土层。

7.1.4对超前地质钻孔来说,钻进距离越长,对施工的指导意义

越大，但随着钻进距离的加大，其钻进速度会逐步降低。随着钻孔 深度增加，钻杆受到的摩阻力和钻头受到的冲击阻力增大，钻机的 能量损失也越大，钻进速度也越慢：钻孔深度加大，取芯拨钻、下钻 占用的时间也将增加。另外，随着钻孔深度的增加，钻具下垂加 大，孔位易偏离设计值：钻孔深度较大处揭露地下水时处理难度也 会加大等。通过对78个钻孔钻进速度的统计分析，在不同的深 变，其平均钻进速度见说明表7.1.4一1。以完成一个循环四个超 前钻孔为例，进场时需要将钻孔设备运送至开挖工作面，终孔后需 要将钻孔设备撤离，进场和撤离平均需要1.8h。综合分析孔内钳 进和进场、撤离的时间，不同深度钻孔其综合效率统计结果见说明

表7.1.4一2。从表中可以看出：综合效率最高的循环长度是45m (此统计结果仅限于冲孔钻）。考虑诸多因素在内，目前设计中超 前地质钻孔深度一般为每循环30m左右。

7.1.41不同深度钻进速度统计表

说明表7.1.4—2钻孔循环长度与综合效率统计表（冲击钻）

上述是以国产水平地质钻机为例进行的统计分析；国外进口 机钻进速度快，进退场时间短，但钻机价格昂贵，使用成本高，一 长大复杂重点隧道工程、投资大的工程采用。

6隧道升挖工作面的时间特别宝贵，所以加强钻进设备的维 与保养，使钻机处于良好状态，减少或避免占用开挖工作面维修 机设备等。

7.1.7 3孔口管锚固力计算 钻孔过程中，孔口管和锚固剂及锚固剂和孔壁接触面之间抗 剪强度的大小，决定孔口管抵抗涌水压力和注浆压力的能力，经现 场注浆试验表明，孔口锚固的破坏主要为锚固剂和钢管接触面之

Fo=DltoDiI[t]DI[o]

(说明 7. 1. 7—1)

孔口管的安全系数f如下：

（说明7.1.72)

从计算中可知，当采用水泥浆锚固时，在2h之内孔口管的折 拔力达不到要求；当来用HSC浆液和树脂锚固时均可满足要求 现场采用长1.0m，外径Φ108mm的孔口管进行拉拔试验，锚固剂 采用不饱和聚酯树脂，采用锚杆拉力计进行拉拔，其抗拔力大于 160kN，与理论计算的166.17kN比较接近。现场分别采用水泥 浆加外加剂和HSC浆液，将长度1.0m、外径108mm的孔口管 锚固在混凝土止浆墙上，2h后进行压水试验，当水压力达到 2.0MPa时，采用32.5R水泥浆加外加剂锚固的孔口管发生剪切 破坏和渗漏水，孔口管向外推出，而采用HSC浆液锚固的孔口管， 试验压力达到10MPa时未发生破坏，也未出现渗漏水，达到 12MPa时未发生破坏，但出现了少量的渗漏水。说明理论计算结 果和试验结果比较吻合。

7.2.2加深炮孔探测具有以

： (1)是地质超前钻探的一种重要补充,因其数量较多,在岩溶 育区大大增加揭示溶洞的几率，效果非常明显。 (2)与地质超前钻探相比，具有设备移动灵活、操作方便、费用 、占用隧道施工时间短的特点，可与爆破孔同时施作。 (3)孔浅,且不能取岩芯。

发育区大大增加揭示溶洞的几率，效果非常明显。 (2)与地质超前钻探相比，具有设备移动灵活、操作方便、费用 低、占用隧道施工时间短的特点，可与爆破孔同时施作。 （3）孔浅，且不能取岩芯。 7.2.3 4由于岩溶发育的复杂性、多变性、隐蔽性、突发性和目前超 前地质预报技术难于完全查清的实际情况，加深炮孔探测在富水 君溶发育区做好做实，利于保障施工安全。 8.1.2物探适用范围广，方法多，设备轻便，效率高，是超前地质 预报的重要手段。但各种物探方法都需具备一定的应用条件，其 装置的选择、测线的布置、采集的数据质量和资料的处理与解释都 直接关系到物探的效果，因此需合理的使用。 探测对象具有多种物理性质，根据与相邻介质的不同物性差 异选择两种或两种以上有效的物探方法，通过综合物探可利用探 测对象的多种物性特征研究其空间形态，相互补充、相互印证可以 减少物探的多解性，取得好的物探效果。因此对于地质条件复杂 的隧道采用综合物探，并结合其他探测资料综合分析。 8.1.6物探资料只有在物性资料和地质资料齐全的基础上进行 定量解释，才能获得准确的解释参数，以避免物探资料的多解性 提高解释结果的准确程度。 正确的解释结果不应因解释方法不同而有区别,采用两种以 上的方法进行定量解释，可以发现解释中存在的问题，提高定量解 释的准确性。 不同的物探方法采用了不同的物性参数，而这些参数有的与 在解释结果中应予以说明

4由于岩溶发育的复杂性、多变性、隐蔽性、突发性和目 前地质预报技术难于完全查清的实际情况，加深炮孔探测在 岩溶发育区做好做实，利于保障施工安全

8.1.6物探资料只有在物性资料和地质资料齐全的基础」

正确的解释结果不应因解释方法不同而有区别，采用两种以 上的方法进行定量解释,可以发现解释中存在的问题，提高定量解 释的准确性。 不同的物探方法采用了不同的物性参数，而这些参数有的与 地层对应，有的可能不完全对应，由此而导致解释结果不同，当它 们具有一定的规律性时,都反映了探测对象的某种物理地质信息， 在解释结果中应予以说明

8.2.1水平声波削面法、负视速度法、极小偏移距高频反射连续 剖面法分别由中铁西南科学研究院、铁道第一勘察设计院、铁道科 学研究院铁道建筑研究所提出，列为1990年～1995年原铁道部 重点科研项目“隧道开挖工作面前方不良地质预报”课题的一部 分，1995年12月通过原铁道部科技成果鉴定，

1探测对象的体积和规模足够大，产生的异常能被现有的 导所接收。

4 因弹性波反射法的观测结果是波形，供分析用的是波的 和相位特征，因此本技术规程规定：两次记录具有较好的异常 性和波形相似性。

8.2.5随着预报距离的增大，地质异常体的位置和宽度误差也在

4隧道处于曲线上时，随预报距离加长产生的偏差增大。

8.2.7必要时增加探测开挖工作面地

一座隧道应用同一种方法进行多次预报时，一般除第一次报 告内容需要全面外，其余各次预报报告中重复的内容情减少，比 如隧道工程概况、方法原理等可省略。

2如果没有采集高质量地震波数据，即使再好的处理手段和 富有技术经验的工程师，也无法准确地进行地质预报。高质量地 震波数据的采集是准确预报的前提和基础。激发和接收地震波是 探测工作中的一个环节，其条件的优劣对数据质量关系密切。 接收条件主要是检波器的埋置条件。在隧道中进行探测时， 检波器通过套管接触不同围岩地质条件，因此，套管与围岩的耦合 是否良好非常重要，套管与岩壁密贴是保证接收质量的基础，必须 认真做好。实验证明，用水或黄油做耦合剂对地震波接收的质量 影响较大，不宜采用。

2隧道两侧边墙脚布设钻孔方式与贴开挖工作面布置方式 相比具有以下特点： （1）现场布置不在开挖工作面上，占用施工时间短，对施工干 扰小。 （2）反射波不易受直达波、面波十扰，记录曲线清晰，提高了信 操比；反射波时域同相轴、频域频差“同相轴”明显。 （3）记录的直达波、面波皆皇双曲线形态，反射波易于识别。 （4）避了开挖工作面开挖松动带的影响，减少了高频衰减： 有利王探测距离的加大和精度的提高

（3）记录的直达波、面波皆皇双曲线形态，反射波易于识别。 （4）避开了开挖工作面开挖松动带的影响，减少了高频衰减 有利于探测距离的加大和精度的提高。 8.2.10地震波负视速度法超前地质预报是点反射法的改进方式 之一，它把单一的接收点扩展成一个排列，形成一组可变炮检距的 共炮点的组合点反射观测系统。 当隧道开挖工作面前方被探测对象与相邻介质存在较明显的 波阻抗差异并具有足以被探测的规模，人射波遇到此被探测对象 时就会产生反射波、衍射波。若在震源与反射、衍射点之间布置观 测系统（纵排列），则入射波与反射、衍射波在测线上传播方向相 反。人射波在测线上的视速度定义为正视速度，而反射、衍射波相 对震源而言，便其有负视速度的特征。可利用负视速度同相轴作 为识别与提取来自开挖工作面前方反射、衍射波的标志和依据。 根据反射、衍射波时距曲线作反演就可求出反射界面的位置 或衍射点（衍射点的边界点）在测线上的投影位置。 从地震波运动学特征看，观测系统可采用“一点激发、多点接 收”的方式，也可采用“一点接收、多点激发”的方式，但从动力学 特征来看，上述两种方式不尽相同，应用中应加以注意。 隧道轴向应有足够布置观测系统的长度，观测排列段尽可能 布设在围岩较均匀的地段。 当采用24道及以上道数地囊仪时，检波距选用1m～2m有 利于同相轴的追踪，可提高资料分析质量。

8.2.10地震波负视速度法超前地质预报是点反射法的改进

检波器与岩土体耦合良好，不得悬空，以防自由振荡，形成背 景干扰。 8.2.11极小偏移距高频反射连续剖面法1990年～1995年列为 原铁道部重点科研项目，1992年～1994年列为国家自然科学基金 资助项目（编号49274215“极小偏移距高频反射连续剖面法的方 法理论和实际应用的研究”），1995年通过原铁道部科技成果 鉴定。 极小偏移距高频反射连续部面法为浅层及极浅层高分辨率 勘探提供了一种物探方法，同时，在场地狭小的场合、在基岩裸 露的条件下、在探测岩溶等有限物体等方面表现了其优点。它 实际上是浅层地震反射法、地质雷达、声波法、水声法等“融合” 的产物。 地震反射法为了避免先于目的层反射波到达的直达波、面 波、折射波等的干扰，需选择足够大的偏移距。而在浅层和极浅 层探测时，偏移距略大，则可能形成宽角反射，并带来一系列难 题；偏移距小则难以避开上述干扰；在场地狭小处也难以布置水 平叠加排列系统。地质雷达、水声法等通常采用极小偏移距的 发射接收系统，避开先于反射波到达的各种干扰波。极小 偏移距高频反射连续部面法是仿照这些方法，采用极小偏移距 的激发一一一接收系统，这样，必然是单点测量，或者在激震点两 侧对称位置上各设一检波器，一次激发两道接收。震一一检距 的大小根据最小探测深度而定，以目的物的反射波不受先至的 干扰波影响为准。 5为便于进行定性定量解释，利用反射波同相轴的对比是反 射类物探方法资料解释的基本方法。地质雷达和水声法的反射与 接收传感器分别通过空气或水耦合与各测点的耦合一致，发射能 量也一致，各测点的时间曲线汇成似时间面较容易；而在岩士 体中做弹性波反射法，特别是在岩石面上安放检波器，各测点的检 波器耦合不一致，激震能量不等，尤其是进行垂直叠加、激次数

不同时，不同测点上接收到的同一反射界面的反射波能量相差较 大。为将各测点资料汇成时间剖面，需做归一化和均衡处理。 6资料分析与判定时建议将所处理的剖面打印成彩色似to 时间部面图，在图上解释

8.3.3 地质雷达探测预报距离较短为 5 m~40 m.而

间较长，一般在狼可能有溶洞的地段探测溶洞的发育部位、规模大 小、走向等；而断层破碎带、软弱夹层等不均匀地质体的探测常 采用探测距离较长的弹性波反射法来探测，比如地震波反射法、 水平声波面法、负视速度法和极小偏移距高频反射连续剖面 法等。

1低频天线探测距离长精度低，高频天线探测精度高距离 短。地质预报要探测开挖工作面前方一定距离的地质情况，一般 希望探测距离越长越好，很小的不良地质体对隧道的影响也较小， 因而多使用低频电线，特殊情况下也可使用高频天线；若高频天线 能满足探洲离的要求，当然平用高频天

8.3.6地质雷达的探测结果是由时间剖面构成的雷达图像，不能 进行具体的误差数值计算，所以规定雷达探测的质量标准为：时间 剖面有良好的重复性、波形一致和异常没有明显的位移，

8.3.6地质雷达的探测结果是由时间部面构成的雷达图像

雷达电磁波在各类岩土介质中传播时，由于岩土体的完整性、 含水性和电性特征的差异，导致雷达电磁波的波形、波幅、周期和 包络线形态等有较大差别，形成不同的地层具有不同的雷达图像 特征。 资料的解析依据波形特征判断目标性质，还采用追踪回波在 横向和纵向上的延续和变化，对应展现出地质体在平面和剖面上 的形态，尤其进行大面积探测时，小的孤立目标在平面上不易追 踪，这时可采用横向衰减对比处理解释方法，寻找幅度突变点，即 目标所在的位置。

通过大量工程探测实践，行之有效的解释方法有灰度法、变 面积法（wiggle)、单点波形法、横向衰减对比法等。地下介质雷 达电磁波传播速度的获取方法有已知钻孔探测法或已知目的层 探测法、CDP(共中心点）法或直达波法、公式计算法或经验数 据法。 界面的性质、形状、尺寸和产状也直接影响到回波的幅值和形 状。黏土层等土体均一性相对较好，在无明显分界面的条件下雷 达反射波较弱，如说明图8.3.9一1所示；当出现分界面或洞穴及 其他异常体时，会有明显的反射波组出现。砂岩、灰岩等完整新鲜 岩石，均一性较好，雷达反射波强度很弱，常为低幅高频细密波，如 说明图8.3.9—2所示；若受构造影响造成岩石破碎或出现岩溶及 中等程度的风化现象，则岩石的均一性差，出现强反射波组。岩体 中的断层破碎带，主要特征是地层错断使断裂带两侧的反射波组 明显不连续，另外地层破碎使断裂带内部对电磁波的吸收加强，因 此，断层破碎带常形成一条反射波组同向轴不连续，反射波强度减 弱带，如说明图8.3.93所示，

说明图 8. 3. 9—1 相对均一的黏性土层

说明图8.3.9—2完整性较好的灰岩

说明图 8.3. 93断层破碎带特征

实际探测过程中，对岩溶空洞的判定首先要明确岩溶存在的可能 性，然后再对出现的雷达物探异常区进行地质解释，综合判定岩溶 空洞的分布状态。

说明图8.3.9—4中空干燥岩溶洞穴(一）

阴图8.3.9—6淤泥充填岩溶洞穴

图 8.3.97淤泥充填岩溶洞穴

前后叠置的串状溶洞分析。岩浴洞穴的空间形态十分复杂， 当在隧道中实施探测时，可能出现在探测方向不同深度处多个溶 洞同时存在的状况，对于这种状况应用地质雷达探测是可行的，因 为雷达接收的是各个界面的反射波，深度不同的界面其反射波到 达接收天线的时间长短是不一样的，距工作面越远则反射波时程

越大，正像不同深度的地层界面都能反映到时间部面上一样，不同 深度的岩浴洞穴边界面也都能反映到时间部面上DB34／T 2922-2017 水利水电工程底横轴驱动翻板钢闸门制造、 安装及验收规范，从而一个测线 可以对不同深度溶洞的边界形态都能够反映出来，如说明图 8.3.99和说明图8.3.910所示

在单波形或wiggle方式下，相对于射人线处于一种理想产状 平整断层面（带)的波形一般比较尖细，含水裂隙带或断层破碎带 的波形稍宽一些；空洞或者溶洞的波形钝而宽缓，边缘往往不规 则，在灰度图方式下，例如相对于介质中的波长较大的空洞，由于 空气中的波速较快，相对于周围介质的试行时间较短，其反射波的 正负波上凸弯曲，近似于抛物线，顶端位于洞中心。无论上述哪种 方式，物理性质相同的反射波会形成一套特征相似的波形组合。 因此，可根据波形特点、组合特征及其差别，必要时辅助以不同的 处理方法来解释反射目标。 8.4.1该方法目前在我国煤炭系统应用较多；铁路系统近年已有 应用，中铁隧道集团有限公司已在多座地质条件复杂的铁路隧道 超前地质预报工作中使用。 9.0.1平行超前导坑法是在隧道正洞左边或右边一定距离开挖 一个平行的断面较小的导坑，以导坑中的地质情况通过地质理论 和作图法预报正洞地质条件的方法。平行导坑的作用很多，如增 开工作面、增加运渣通道以利于加快施工进度、施工和运营期间通

是当设计有平行导坑时才采用该预报方法，因其费用极为昂贵。 正洞超前导坑法是在隧道正洞中某个部位开挖一个断面较小 的导坑以探明地质情况的方法。该方法较平行导坑法更直接、更 准确。正洞导坑可作为隧道施工工法的一种，既开挖了隧道，又探 明了地质。 2.+

9.0.2说明图9.0.2为某隧道平行导坑预报正洞平面简图

9.0.2说明图9.0.2为某隧道平行导坑预报正洞平面简图的一 部分。

NB／T 35111-2018 水电工程渣场设计规范说明图9.0.2平行导坑预报正洞平面简图

岩体的破碎为地下水的流动提供了通道，易于岩溶发育，因 此，沿断裂带是岩溶发育地段。沿断裂带常分布有漏斗、竖井、落 水洞以及溶洞、暗河等。一般情况下，正断层处岩溶较发育，逆断 层处次之。 背斜轴部张性节理发育，地表水顺节理裂隙下渗并向两翼运 动，岩溶以垂直形态为主。向斜轴部虽然裂隙闭合，但由背斜下渗 的水沿层面多汇集于向斜，岩溶亦易发育。总之，褶皱轴部一般岩 溶较发育。单斜地层，岩溶一般顺层面发育。在不对称褶皱中，陡 的一翼较缓的一翼发育。经验表明，地表有串珠状的漏斗，其下必 有溶洞或暗河，因其汇集的地表雨水必有径流和排泄的通道。 附录E “铁路隧道围岩基本分级”是参考现行铁道行业标准《铁路隧 道设计规范》TB10003的规定制订的。 附录G 本附录参考现行铁道行业标准《铁路工程地质钻探规程》TB 10014的规定制订的。 本次修订岩土可钻性分级采用岩芯钻探岩土可钻性12级分 级标准，并根据现行铁道行业标准《铁路工程岩土分类标准》TB 10077对代表岩土进行修订。原指南采用的8级分类标准与现采 用的12级标准对照参见说明表G。

说明表G岩土可钻性的级数对照