工程地质勘察技术要求.docx

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工程地质勘察技术要求

工程地质勘察技术要求

1工程地质水文地质测绘

（1）工作布置

参照《工程地质调查规范》、《公路工程地质勘察规范》和地区性技术规范，工程地质测绘不采用平均布点的方法，主要对不良地质及重要工程构造物部位加密，次要部位、露头好、地质条件简单清楚地段观测点适当放稀。

（2）主要地质技术要求

①工程地质测绘采用1:

2000地形图作为底图，范围为线路轴线两侧300米。

并对隧道洞口作1:

500工程地质测绘，范围为洞口前后左右200m。

②各种填图误差应≤2mm，具有特殊意义的软弱夹层、断层破碎带、地面裂缝等可夸大表示。

③基岩应划分到岩性组、段，第四系划分至成因类型，岩体工程地质类型划分为岩性综合体或岩性类型。

地貌单元以台、谷、洼地、陡崖等微地貌为主要研究对象。

④考虑到该项目勘察比例尺较小，线路较长，观测点密，重复内容较多的特点，在具体调查时用专门性地质卡片或表格填写。

（3）主要调查内容

①调查沿线地形、地貌、地层岩性及构造特征，对边坡应查明岩层层理、节理等软弱结构面的产状以及组合关系与形势。

②查明各类构造的类型、产状、几何要素，岩层破碎风化的成因、规模及影响范围。

③查明土的类型、成因、地层年代、结构特征、物质成分、粒径大小、密实程度等。

④调查冲沟汇水面积和发育状况，如各部位切割深度、纵坡、横断面类型、沟壁稳定坡度、坡高、溯源侵蚀状况。

⑤除收集一般气象资料外，还应调查最大降雨连续时间、强度、出现年份。

⑥查明沿线井泉分布、含水层、隔水层性质等水文地质条件。

确定地下水的类型、补给、迳流、排泄条件。

⑦对煤线和煤层进行了广泛、深入地访问和实地调查，详细查明须家河组含煤地层各煤层（线）厚度、煤质、瓦斯含量、地下水及煤层顶底板特征。

⑧查明沿线不良地质现象，主要是滑坡、泥石流、陡崖下的危岩的分布、规模、特征。

评价其稳定性与危害性。

提出可行的工程治理方案。

⑨对场地岩溶发育进行调查，查明岩溶发育形态、特征、规模，评价其危害性。

⑩对线位通过区河流的水位、洪水位、流速、流量、汇水区域资料进行收集和调查，尤其重视隧道洞身以上的冲沟和溪沟的调查。

加强对桥台岸坡松弛、卸荷带的调查。

对隧道洞口段应进行调查。

调绘采用仪器法、半仪器法进行，采用追索法，结合穿插法沿线路测绘，必要时采用仪器法定位测量，使工程地质测绘的精度满足有关规范要求。

2工程测量

2.1基本任务：

测量钻孔、重要地质点及典型不良地质现象（特征）的位置与高程，测量工程地质勘探地形剖面。

2.2主要技术要求

（1）参照工程测量规范、相关规范及执行。

起算数据为设计方提供的测量控制点、水准点的坐标及高程。

为了保证控制性断面和勘探点位及高程的准确性，定位误差小于0.20m，标高误差小于0.20m。

（2）勘探点完工后需进行复测，以确定最终勘探点位置。

（3）要求在地形图和勘探剖面上按相应的精度表示陡坎（岸）、平台、洼地、台阶等微地貌特征，岩性界线、地物地貌等内容。

对隧道工点尤其主要以下几点：

1）隧道洞身1/1万水文地质与工程地质平面调绘

对特长隧道（长度大于3000m）进行1:

1万工程地质平面调绘，范围为主洞隧道轴线两侧至少1km。

2）测绘1/1万工程地质纵剖面图

对特长隧道（长度大于3000m）隧道右线测一条1：

1万工程地质纵剖面，范围至洞外500m。

纵断面图应包括检验简要地质说明、围岩级别划分、坡度及坡长等内容。

3）洞身测绘1/2000工程地质平面图

在1/2000的隧道地形平面图上完成地质平面测绘，范围为隧道中线两测各200m～250m，洞口以外200m。

4）测绘1/2000工程地质纵剖面图

沿左右洞隧道中线各测一条1/2000工程地质纵剖面，范围为至洞外100m。

纵断面图应包括地质说明（必要的物理力学参数）、围岩级别划分、坡度及坡长、设计高程、地面高程、平面示意等内容。

5）洞口测绘1/200工程地质横剖面图：

一般要求：

隧道洞口段一般各测绘5条，即隧道洞口处1条，洞外2条,洞内2条，间距10m。

长度100m，隧道中线两侧各50m。

测绘范围必须贯穿左右线（并标注左右线各自的里程桩号），且上坡地段应到基岩出露点以外5米，必要时可增加坑槽探。

另外，横剖面线应与测量线垂直！

6）洞口测绘1/200工程地质纵剖面图

一般要求：

在隧道每个洞口沿隧道中线各测绘一条。

长度为洞口内50m、外各50m。

仰坡段覆盖较厚时，应对仰坡稳定性进行专门评价，测绘范围应延伸至基岩出露点以外5～10m。

3钻探

3.1具体任务：

①了解岩土体的厚度、物质组成、含水状况、力学性质、地质结构及其变化规律。

②了解土岩接触面的形状、埋藏深度、起伏特点。

③了解隧道围岩岩性、结构、构造。

④了解岩体内地下水的分布状况及地下水水位、水质、水量、动态变化特点及含水层的渗透性和含水层之间的水力联系。

⑤采取岩、土、水样，为评价及设计提供物理力学参数。

⑥为现场物探测试、水文地质试验等创造条件。

3.2主要技术要求：

（1）孔位：

未经设计人员同意，桥位及其他定位钻孔施工孔位与设计孔位水平位移不得大于0.5m。

（2）动态钻孔：

全线实施动态勘察原则，在外业踏勘及勘察期间，若发现新情况或有新的认识（如出现新的滑坡、危岩、崩塌等其他遗漏的工点，覆盖层较厚原设计勘探点不能够达到勘察目的），发挥勘察的主观能动性，向设计人员提出钻孔孔位的合理性、增补（减少）钻孔的合理化建议及需增加原位测试等手段和工作量，以达到准确勘察、满足设计要求的目的。

（3）孔径：

为鉴别和划分地层，钻孔孔径不宜小于89mm；需采取土、岩样的非岩石段、软质岩石段和软硬质岩石互层段，孔径不宜小于110mm；硬质岩石段孔径不宜小于91mm。

在孔内作原位测试时，应按试验要求确定孔径。

（4）孔深：

隧道钻孔深度进入洞底标高以下中风化基岩3~5m，遇软弱夹层等不良地质时，一般应穿过软弱夹层等不良地质5m。

路基孔一般进入设计标高以下中风化基岩3~5m，破碎带地段适当加深。

桥梁钻孔孔深进入桩端持力层以下5～8m。

斜坡地段钻孔及较破碎岩体段应适当加深，若遇不良地质，应视具体情况加深。

大型滑坡钻孔宜穿过滑面进入稳定基岩内不少于20m。

（5）回次进尺：

一般土层、基岩强风化带、破碎带（如断层）、顺层间软弱夹层采用干钻或小水量回转钻进，每回次进尺一般不大于1.0m。

块碎石土、卵石土层可采用跟管钻进、套管护壁等有效方法钻进，每回次进尺不超过2m。

在基岩中风化层中钻进时，每回次进尺不超过2m。

滑动带等特殊地层应采用干钻钻进，每回次不超过0.5m。

（6）岩芯采取：

岩芯采取率在坚硬完整岩层中，不宜小于95%；在强风化、破碎的岩层中，不宜小于85%；重点研究的孔段（断层、溶蚀破碎带、滑坡滑动带、软弱夹层等）应尽量提高岩芯采取率；粘性土地层，不宜小于90%；砂类土地层不宜小于85%；碎石类土不宜小于85%。

对较难采取的岩土层段应采用适用的取芯方法和机具提高岩芯采取率，以保证地质分层及样品采集。

（7）采样：

隧道洞口钻孔每孔取样1~2组，洞身深孔每孔取样3~8组。

对于洞身深孔岩芯取样，应做好保养工作和留余适当数量的样芯供业主检查与第三方试验之用。

桥梁钻孔每孔原则上需采取岩样，路堤孔支挡位置钻孔每孔均需取岩样，边坡支挡位置及开挖段均须采取岩样。

斜坡地段土层厚度大于2m时需取土样，沟谷地段土层厚度大于3m时需取土样。

（8）岩芯整理、保管和处理：

要求施工机组将岩芯按先后顺序排列整齐，存放在钻孔附近，填写回次标签，写明回次编号。

岩芯名称和取样深度，夹在相应的岩芯位置。

所取出的岩芯，按每排1m，每5排一箱的要求进行摆放，每排岩芯间应有隔板隔断。

若为无底板的岩芯箱，应先铺一层彩条布或油布等，再将岩芯摆放于上。

岩芯是按钻进深度摆放，不是按岩芯长度摆放。

施钻过程中做好岩芯保管，以便复查核对。

终孔后，一般岩芯经验收合格、编录，在拍照或摄像后，放到指定地点弃舍或掩埋。

对设计人员和业主要求保留的岩芯，不同层段应按要求缩分或全取，编号后按顺序整齐装入有分隔的岩芯箱，岩芯票要齐全，岩芯箱外用不易脱落的方式进行编号。

岩芯编录和存放清单一式三份，分别放入岩芯箱、留勘察部门和保管方。

（9）简易水文：

钻进过程中做好简易水文观测，测好初见水位及静止水位，钻孔终孔后提出孔内积水，在终孔停钻24小时后测量终孔稳定水位。

钻孔钻进中，水位（或循环液）有较大变化时，应及时测量，并作好上、下钻水位记录。

（10）试验：

各钻探班组应按钻探工作安排表及地质技术要求作好各种试验准备，并积极主动地配合地质技术人员完成各项试验工作。

（11）封孔：

隧道段所有钻孔及设计要求封孔的其他钻孔，必须切实作好封孔，要有封孔施工记录备查，确保对各透水、含水层的封闭质量。

其他钻孔，亦应做好孔口段封闭，避免孔口导致的不安全等现象的发生。

（12）钻孔验收：

钻孔完成后应通知设计部门进行现场钻孔验收，包括钻孔孔位、岩芯，验收分专业进行，各专业分别验收各自专业的钻孔，钻孔验收结果分一式三份，勘察部门、设计部门、钻工各执一份。

4钻探编录

（1）钻探班报表：

必须用统一格式，内容应包括孔号、机号、施工日期、机型、钻头类型及规格、岩芯取样、采取率、回次编号、岩芯编号、机长、班长、记录员等内容。

记录必须及时、真实、完整、全面，按钻进回次逐次记录，应与钻孔进度同步，不允许合并记录，不允许事后追记，各项签名不得空缺。

应特别注意对岩芯中反映不出来的钻探过程情况的记录。

（2）岩芯编录

岩芯编录表应包括（按钻探回次进尺的）岩芯长度、采取率、大于0.1m的岩芯长、RQD、岩芯形状、岩芯描述、风化带划分、采样情况等内容。

岩土芯的鉴定和描述应全面、细致、准确和及时。

各类土鉴定、描述的内容有：

名称、颜色、粒度、形状、成分、湿度、密度、有机质或包含物、风化程度、分层及层理特征等。

其他松散碎屑还应包括颗粒的级配、形状、碎屑矿物组成、充填及胶结、来源和成因等。

各类岩芯的鉴定、描述内容有：

名称、颜色、成分、结构、构造、风化程度分层及厚度等；碎屑岩还包括粒度、颗粒形态、胶结物、层理等。

不具备单独分层的岩、土细层，应标出其厚度和位置。

（3）岩芯拍照（录像）

每孔要求对岩芯装箱，用300万像素以上的数码相机拍照。

拍照时须有钻孔的工程名称、孔号、里程、箱号等。

对所采取的岩芯，应先逐箱拍照，拍完照后，对所有岩芯用油漆喷洒，再逐箱进行拍照。

如有条件，完整地照一张包含钻机、岩芯、施工场地在内的全景照，整个拍照过程，岩芯箱位置不容许移动。

5静力、动力触探试验

（1）静力触探试验主要用于软弱土层（粘性土、粉土、砂土和含少量碎石的土）。

探头应匀速垂直压人土中，贯入速率为1.2m／min。

在孔压静探试验过程中不得上提探头。

试验过程不得松动探杆。

（2）根据静力触探资料，利用地区经验，可进行力学分层，估算土的塑性状态或密实度、强度、压缩性、地基承载力、变形模量，进行液化判别等。

（3）动力触探主要用于块碎石土及卵砾石层，一般采用重型（63.5kg）和超重型（120kg），落距分别为76cm、100cm，贯入10cm进行读数。

动力触探采用自动落锤装置。

探杆最大偏斜度小于2°；锤击贯入应连续进行，并严格保持探杆垂直度，锤击速率小于15～30击/min。

动力触探每贯入1.00m，应转动探杆一圈半；贯入深度超过10m后，每贯入20cm应转动探杆一次。

当连续三试段N63.5>50击，应停止试验或改用超重型动力触探。

试验结束后除绘制垂击数与贯入深度关系曲线图外，还应将N63.5的值标注在工程地质图上。

（4）根据静力、动力触探的成果对土体的物性、强度、变形参数地基承载力等进行统计、分析、评价。

6水文地质试验

为查明线路区各地层的水文地质特征及水文地质参数，勘察中将选择具代表性的钻孔进行水文地质试验。

水文地质试验应按不同岩性段分段进行。

水文地质抽（提、注）水试验工作主要布设于桥址、隧址区、及软基段勘探钻孔中进行，抽（提、注）水水文地质试验钻孔的试验段孔径要求不小于110mm。

若孔内水位埋藏较深，抽（提）水试验难以进行时可采用压水或注水试验。

现场原位测试、地下水测试等野外试验工作，必须按相关规程、规范规定实施，外业记录须用正规表格（不得用普通纸张代替），试验地点、方法、时间以及采用仪器设备的名称、型号和参加人员等，应记录全面、整齐，不得缺项。

（1）抽（提、注）水试验

1）水文地质抽水试验孔要求布设于桥位区河床一带与地表水联系密切的及地势低洼地带的钻孔中进行。

2）机械抽水要求进行1个降升试验或最大泵量抽水，最大泵量（或最大降深）抽水稳定时间不少于24小时。

3）水量有限进行提水试验时，只进行一个落程试验，抽水稳定时间不少小2小时，必须在提干钻孔冲洗液和余水后，在测量到静止水位时才正式进行提水试验。

4）抽（提、注）水水文地质试验要求进行历时记录，结束后要求进行做水位恢复观测、记录和应作专门的抽水试验成果表。

5）有水钻孔，抽水结束前30分钟取水样进行室内简分析、侵蚀性CO2分析，以评价地下水对建筑材料的腐蚀性及对施工可能产生的影响。

（2）压水试验：

压水试验工作包括洗孔、下置栓塞隔离试段、水位测量、仪表安装、压力和流量观测等步骤。

试段长度宜为5m，压力试验应按三级压力、五个阶段[即P1-P2-P3-P4（=P2）-P5（=P1），P1

P1、P2、P3三级压力宜分别为0.3Mpa、0.6Mpa、1Mpa。

1）洗孔：

应采用压力法，洗孔时钻具应下到孔底，流量应达到水泵的最大压力，洗孔应至回水清洁，肉眼观察无岩粉时方可结束。

当孔口无回水时，洗孔时间不得少于15分钟。

2）试段隔离：

下置栓塞前应对压水试验工作管进行检查，不得有破裂、弯曲、堵塞等现象，接头处应采取严格的止水措施。

采用气压或水压式栓塞时，充气（水）压力应比最大试验压力大0.2~0.3Mpa，栓塞应安置在岩石完整的部位，当止水无效时，应分析原因，采取移动栓塞、更换栓塞等措施。

直到止水有效为止。

3）水位观测：

下栓塞前应首先观测1次孔内水位，试段隔离后，再观测工作管内水位，工作管内水位观测应每隔5分钟进行1次，当水位下降速度连续2次均小于5cm/min时，观测工作即可结束，用最后的观测结果确定压力计算零线。

4）压力和流量观测：

流量观测前应调整调节阀，使试段压力达到预定值并保持稳定，流量观测工作应每隔1～2分钟进行1次。

当流量无持续增大趋势，且5次流量读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，本阶段试验即可结束，取最终值作为计算值。

将试段压力调整到新的预定值，重复上述过程，直到完成该试段的试验。

在降压阶段，如出现水由岩体向孔内回流现象，应记录回流情况，待回流停止，流量达到规定标准后结束试验。

7水文地质观测

隧址区内地下水、地表水动态观测的目的是：

勘察期间通过对隧道环境水文地质观测工作，掌握、评价隧道施工及建成后对区域水文地质条件的影响，为防治隧道施工引起的环境水文地质问题提出依据。

（1）在地质测绘的基础上，建立地下水、地表水动态观测网点，详细掌握各类地下水、地表水水点的本底值及影响因素；

（2）选择先施工完成的隧道洞身孔（主要为岩溶深孔）进行水文地质观测，握地下水补、迳、排的动态变化规律，预测地下水动态趋势及隧道施工过程中引起的水文地质现象及其变化；

（3）为评价隧道施工对区域水文地质及地表环境的影响提供依据；

（4）流量观测采用三角堰、矩形堰、容积法计量，允许误差为1%；水位观测采用钢卷尺、测钟、万用表。

水位观测允许读数误差1厘米。

8物探

根据本项目技术特点，主要针对孔内声波测试、综合测井、孔内、隧道等开展物探工作，主要涉及到的物探方法为声波测井、综合测井、隧道大地电磁勘探、电法勘探等。

8.1声波测井

（1）测试钻孔应按相关规程进行冲洗，测定地下水时应保证孔壁岩层空隙畅通。

（2）测井的井深测量误差不得大于±0.01m，划分地层厚度误差不大于±0.1m，孔间声波探测必须对所测钻孔的方位、倾角、孔口距、孔口连线方位、高程准确实测，以保证孔向平行，探测精度要满足设计及规范的要求。

（3）测井及声波探测所使用的设备、仪器、方法及原始资料应按规定全面、准确记录和保存，以备核查。

（4）声波测井宜采用一发双收观测系统。

收发距宜取值为0.20～1.00m，接收器间距宜选0.20～0.50m。

（5）声波测井数据采集应符合下列规定：

观测前应作时差和零位检查。

两接收道的波型应相似，信噪比应大于5。

当初至波不能地反映滑行波时，应采取有效措施，待确认滑行波特征后方可进行正式观测。

测井深度比例尺为1：

200时，连续观测速度不宜大于10m/min；测井深度比例尺为1：

50时，连续观测速度不宜大于5m/min。

原始观测应与重复观测的波形一致。

声波测井应测量岩芯的波速。

（6）声波测井的速度允许均方相对误差为±5%。

（7）声波测井资料解释应符合《公路工程物探规程》（JTG/T3222—2020）相关规定。

8.2大地电磁勘探

（1）电磁法仪器应按说明书的要求进行校验和标定。

（2）同一工点采用两台或两台以上的仪器接收时，应进行仪器一致性测量。

地质雷达仪器一致性测量的波形应一致，其他仪器一致性测量允许均方相对误差应为观测精度的1/2。

（3）电磁法的导线布设宜避开工厂、矿山、通信基站、电气铁路、变电站、广播电台、高压电力线、地下金属管线等电磁干扰源，无法避开时宜垂直通过。

（4）根据工作条件选用地质雷达法、瞬变电磁法、可控源音频大地电磁法、天然场源音频大地电磁法、电磁波透射法等。

各类工作方法技术要求应符合《公路工程物探规程》（JTG/T3222—2020）相关规定。

8.3电法勘探

（1）根据工作条件可选用电测深法、电剖面法、高密度电法、自然电位法、充电法、激发极化法等。

（2）仪器主要技术指标应符合下列规定：

输入阻抗大于20MΩ；对50Hz工频抑制大于40dB；电压通道电平不低于5V；电压分辨率不低于0.01mV；电流分辨率不低于0.1mA；最大电压不小于450V；最大电流不小于3A；极化率分辨率不低于0.01%；可在-10℃～+50℃条件下正常工作。

（3）同一工点使用两台及两台以上仪器接收时，应进行仪器一致性测量，一致性测量允许均方相对误差为±2%。

（4）施测前应检查所有供电和测量导线绝缘性能，其中供电线对地绝缘电阻应大于2MΩ/km，测量线对地绝缘电阻应大于5MΩ/km。

（5）试验工作应符合下列规定：

试验方案应根据任务要求，结合测区地质条件、物性条件确定；试验点宜布置在钻孔旁或已知地段。

（6）试验应包括下列内容：

1）仪器一致性测量；2）选择观测装置；3）选择工作参数；4）确定最大供电极距及最大供电功率；5）测量测区内的噪声电平；6）方法有效性评价。

（7）导线敷设应符合下列规定：

除高密度电法外，其他方法的测量导线与供电导线应分别敷设，并保持一定距离；敷设的导线应远离高压线，难以避开时则宜垂直通过高压线；导线通过地表水体时宜架空；通过道路时应埋设或穿孔通过。

（8）电极布设应符合下列规定：

供电电极深度应小于供电极距AB的1/20，相邻电极间隔应大于入地深度的2倍；供电电极和测量电极均应布置在相应的点位上，并且接地良好、稳固。

（9）供电电极的接地电阻宜小于1kΩ，测量电极的接地电阻宜小于10kΩ。

电极接地电阻过大时，应采取浇水、加深电极或增加电极数量等措施。

（10）漏电检查、重复观测、电性参数测试应符合《公路工程物探规程》（JTG/T3222—2020）相关规定。

9室内试验

目的：

为评价和设计提供必需的岩土参数。

（1）岩样

在隧道钻孔内对不同岩性及不同位置分别采集岩样，作密度、比重、吸水率、饱水率、抗压强度、弹性模量、泊松比、抗剪强度、抗拉强度试验。

桥位区对不同岩性分别采集岩样，一般岩样做单轴抗压强度试验，对于坡度较大地段岩样须加作抗剪、密度试验，对于大桥及特大桥每种岩性均应有两组或以上加做变形试验。

对于路堤支挡位置，应采取岩样，做单轴抗压强度、抗剪试验。

对于边坡开挖部分，应采取岩样做密度、抗剪、抗拉试验；对于边坡坡脚支挡位置，应采取岩样做单轴抗压强度试验。

对料场勘察工点，应加强路基填料路用性能的测试工作，如加州承载比实验等。

（2）水样

取钻孔中地下水及地表水作简分析和侵蚀性CO2分析。

（3）土样

在桥位区、隧道洞口、路基区土层厚度较大的钻孔内采用薄壁取土器，重锤少击方法采集原状土样，试验内容：

颗粒分析、天然含水量、液限、塑限、液性指数、塑性指数、压缩系数、压缩模量。

对于斜坡地段、路堤支挡、弃土场及高路堤段土样应进行天然和饱和快剪试验。

（4）取样规格及要求

①钻孔岩样直径最小不得小于91cm，泥、页岩样（易风化）要求密封。

②简分析和侵蚀CO2水样各500ml，侵蚀性CO2水样须加入2.5gCaCO3粉末。

③钻孔原状土样一组三筒，每筒长15～20cm。

直径110cm。

要求包裹、密封。

所有样品均要求及时送检。