公路工程物探规程宣贯-杨文锋PPT格式课件下载.ppt
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与部分意见提供者当面交流。
对编写中存在的主要技术问题多次与主审及专家沟通。
编写大纲、征求意见稿、送审稿、总校稿、报批稿均通过会议组织专家集中审查,编写组对有关单位和专家意见进行了认真分析和研究，采纳了其中大部分意见和建议。
（一）修订背景,1、细化、拓展物探应用范围将原规程中“勘探内容”一章修订为“物探应用”，增加了路基、桥梁、隧道等工程物探，细化了不良地质与特殊性岩土物探应用，更具针对性和操作性；
应用范围由工程地质勘探扩展到隧道超前地质预报、工程质量无损检测等。
2、与时俱进，新增物探方法新增了自然电位法、充电法、激发极化法、地面磁法、水域磁法、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、水声探测、地震波CT、电磁波CT、声波测试、放射性测井、电视测井等14种物探方法的技术规定，便于公路工程物探工作有规可依。
3、适时适度修订部分技术规定目前公路行业各单位物探仪器已由模拟型仪器全面升级为数字型仪器。
本次修订依据行业工程物探的技术现状，对仪器技术指标、数据采集、质量检查与评价方法的规定进行复核和修订。
4、落实新发展理念物探作业安全修订为作业安全与环境保护，增加了环境保护的内容。
1、主要技术指标的确定原则仪器技术指标按工程物探行业普遍使用的主流仪器的技术指标确定，对仪器的结构、工艺、品牌等不做要求。
重点对影响数据采集精度的主要技术指标进行规定。
对于新方法、新技术的指标，遵循技术可行、可靠的原则进行确定，并适度预留一定的空间。
2、质量评价标准的确定原则遵循质量可控、经济合理、适度从严的原则。
按照行业发展水平，参照相关行业标准。
满足上位规范的要求。
几点说明,
（二）修订主要内容,各章修订的主要内容：
原规程：
10章/40节/194条：
修订后规程：
12章/61节/496条,新增主要物探方法,电视测井,自然电位法,充电法,放射性测井,磁法,激发极化法,CSAMT,声波测试,电磁波透射法,AMT,1规程定位,1、行业推荐性标准,编号（JTG/T3222-2020）。
我国现行的工程建设标准体制是强制性与推荐性相结合的标准体系，强制性标准重在规定基本的、限值和必须达到的要求；
推荐性标准重在规定最优值和如何做的更好。
2、规程适用公路工程建设各阶段的物探工作，在公路工程标准体系中定位于公路建设板块中的勘测模块。
3、勘测是公路建设的根基，规程对于统一公路工程物探技术要求，保证公路工程物探质量，促进公路工程物探持续健康发展将发挥重要作用。
（三）规程定位与技术特点,2技术特点,1、通过对美国、法国、日本、俄罗斯等国家交通领域物探工作的调研可知，目前各国尚无专门针对公路工程物探技术的标准或规范。
欧美等发达国家工程物探标准一般包含在（岩土）工程勘察规范或地基勘察规范中，只简要规定了物探的技术特性，而未结合工程需求及工程特点对物探应用做出规定。
本规程兼具物探技术特性与工程应用于一体，使物探技术与工程应用密切结合，更具专业性、实用性和可操作性。
2、我国铁路、电力、水电、城建分别编制了铁路工程物理勘探规范、电力工程物探技术规程、水利水电工程物探规程、城市工程地球物理探测规范，他们之间虽有相通或可借鉴之处,但更多地适用于本行业的工程需求。
本规程密切结合了公路工程的特点和需求，对指导和规范公路工程物探工作更具针对性。
3、涵盖了目前国内外工程物探常用的直流电法、电磁法、地震波法、磁法、放射性及地球物理测井等六大类32种方法技术，使公路工程物探工作有规可依，便于行业技术管理。
（三）规程定位与技术特点,1、正确理解使用人员应正确理解规程的定位和编制原则，熟悉物探的使用条件，切实发挥规程对公路工程物探工作的规范和指导作用。
2、持续关注物探的适宜性和有效性物探方法应根据适用条件合理选用，避免盲目随从。
使用过程应加强数据采集、质量检查、数据处理、资料解译等环节监控，确保物探方法的适宜性和有效性，提高公路工程物探的技术水平。
3、注重物探资料的信息化收集和分析进一步利用信息化手段，加强工程物探数据的统计分析，总结工程经验，提高探测效果，赋能交通工程建设，为公路工程物探发展奠定更加坚实的基础。
（四）使用中应关注的几个问题,物探技术方法门类众多，依据的原理和使用的仪器设备也各有不同，随着科学技术的进步，工程物探技术的发展日趋成熟，成为地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科，在某种程度上讲，它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。
一、技术1、仪器：
集成化、智能化2、数据采集：
信息网络化3、数据处理：
边界元、有限元等处理技术广泛应用，由单一参数发展到多参数联合求解，减少多解性，提高综合探测能力。
4、成果表达：
进一步向数字化、可视化定量解译发展，并与BIM技术融合。
二、应用1、工程地质勘探：
浅层：
精细化；
深层：
提高埋深500m以下的综合探测能力和效果。
2、超前预报：
定向（聚能）技术，综合预报3、检测：
施工质量检测、既有建筑构件质量检测。
1总则2术语和符号3基本规定4物探应用5直流电法勘探6电磁法勘探7地震波勘探与测试8磁法勘探9放射性勘探10地球物理测井11报告编制和成果提交12作业安全与环境保护,二、规程解读,1.0.1为统一公路工程物探技术要求，保证公路工程物探质量，制定本规程。
1.0.2本规程适用于公路工程的物探工作。
1.0.3物探工作应根据公路工程建设各阶段的勘探目的与任务要求，遵循技术可行、适宜有效、经济合理的原则确定探测方法和工作量。
1.0.4公路工程物探应贯彻执行国家有关技术经济政策，积极慎重地采用新方法、新技术。
1.0.5公路工程物探工作应注重安全生产、环境保护。
1.0.6公路工程物探工作除应符合本规程的规定外，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。
1总则,总则对规程的制定目的、适用范围、工作量的确定原则、新技术的使用、与相关标准的关系进行规定。
说明：
工程物探是集勘探、检测、测试于一体的综合性探测技术，涉及的术语较多。
规程术语的编写从公路工程物探的实际需要出发，主要参考了地球物理勘探词典和地球物理勘查名词术语及相关行业标准。
2.1.1物探geophysicalprospecting物探是地球物理勘探的简称，是以介质之间的物理性质差异为基础，运用物理学的原理、方法和专门的仪器观测物理场的分布及变化，分析介质的物理性质、分布及形态的勘探方法。
2.1.5物探CTgeophysicalcomputertomography运用物探数值模拟成像技术，对介质形态进行仿真描述的方法。
常用的有地震波CT、电磁波CT、声波CT。
2.1.9异常场anomalyfield偏离正常场并超过一定数值的局部变化，简称异常。
2.1.19电磁法勘探electromagneticmethodprospecting基于观测和分析地下介质的电磁感应、电磁场分布和电磁波传播为基础的一类电法勘探方法。
2术语,电磁波成像,地震波成像,声波成像,孔间CT示意图,CT技术示意图,3.1一般规定,3.1.1使用物探应具备下列条件：
1被探测对象与周围介质应存在一定的物性差异，并应具有一定的规模。
2干扰不影响有效信号的识别，探测对象的异常特征应能从背景中分辨。
3工作场地应具有相应的施测条件。
3基本规定,仪器观测到的物理场是由探测对象、周围介质及干扰源共同引起的，探测对象的异常强度除与激发场源的强度有关外，还取决于探测对象与周围介质之间的物性差异，探测对象的埋深、规模及现场干扰情况。
因此，只有观测到探测对象产生的物理场异常，并以此推断地下介质分布和性质，才能实现物探的目的。
因此，本条规定使用物探的3个条件中，有一条不具备时，均不适宜采用物探。
1物理场除与物性差异有关外，还与地质体规模正相关，与埋深负相关。
2根据统计学理论和大量的实践经验表明当信噪比达到3时，观测数据被认为是可靠的，有效信号一般指信噪比大于3的观测数据。
3施测条件包括地形、地物条件和观测条件。
一般要求不利的地形、地物不影响基本的测线、测点布设，不显著改变探测对象的异常形态或可以进行校正。
观测条件主要包括仪器设备的安置条件、电极的接地条件、传感器与大地或测试对象之间的耦合条件等，物探方法不同对观测条件的要求也不同，观测条件需满足相应方法数据采集的基本要求。
3.1一般规定,3.1.2物探仪器设备应满足性能稳定、结构合理、构件牢固、防潮、抗震和绝缘性能良好的要求，并应定期检验和保养。
3.1.3物探原始记录应内容全面、可靠翔实，标注清楚，签署齐全，不得缺页、涂改和重抄，电子记录应与班报记录对应并及时汇编、整理、备份。
强调：
物探原始记录是物探工作的基础资料。
内容全面、可靠翔实的原始记录是物探工作质量和成果的重要保证，原始资料一般包括下列内容：
1仪器设备的自检、校验、标定、一致性测量记录；
2现场试验记录；
3测区的基点坐标和高程、物探测量记录；
4野外班报记录；
5采集数据文件、照片或影像等记录；
6质量检查记录。
3基本规定,3.1一般规定,3.1.4物探测区、测线的控制基点应与已知的测量基点联测，测量精度应符合现行公路勘测规范（JTG/C10）的二级控制测量的有关要求。
3.1.5测区、测网布置应符合下列原则：
1测区范围应根据探测目的、任务要求、方法特点确定，保证异常的完整，并具有足够的背景。
2测网密度应根据探测对象的规模确定，确保最小探测对象有异常显示。
3测线宜避开地形、地物及其他干扰的影响，并宜与勘探线一致或平行。
4测线、测点应统一编号，并设立明显的标志。
3基本规定,3.2工作程序,3.2.1物探宜按事先准备、现场试验、测量定位、数据采集、外业质量检查、资料解释、报告编制的工作程序进行。
3.2.2事先准备宜包括下列内容：
1收集与工程有关的设计方案、施工情况、工程测量、工程地质、水文地质等各种基础资料；
2现场踏勘并了解项目区的地质条件、地球物理特征及工作条件；
3拟定工作计划，编制工作大纲；
4组织人员和设备。
3基本规定,工作大纲是指导物探工作的重要技术性文件，通常包括以下内容：
1）项目概况：
包括工程概况、自然地理与交通位置、任务、目的与要求等；
2）勘察区地形、地质概况及地球物理特征；
3）工作方法、技术措施和计划工作量；
4）生产组织计划及进度安排；
5）质量、安全、环境保护措施；
6）预期提交成果资料；
7）其他需要说明及注意的问题。
3.2工作程序,3.2.3现场试验应有代表性，试验内容宜包括方法有效性试验和工作参数选择试验，试验结论不明确者，不得转入下一阶段工作。
各种物探方法都有一定的使用条件，在相同条件下使用不同的物探方法，其探测能力和探测效果也会有较大的差别，即使同一种物探方法，也有多种观测装置和工作参数可供选择，而观测装置的形式、尺寸和工作参数与探测的深度、精度、效率和效果密切相关。
现场试验内容主要包括：
1）检验仪器的稳定性和适应性；
2）检验数据观测的精度和可靠性；
3）选择观测装置和工作参数；
4）选择数据处理方法，评价其处理效果；
5）选择解释方法；
6）评价采用物探方法的适宜性和有效性。
施测前的现场试验工作十分必要，能够起到检验仪器工作是否正常、性能是否稳定，确定工作方法是否适宜有效，观测质量能否得到保证，探测成果能否满足要求。
因此，强调试验结论不明确者不得转入正式数据采集。
说明：
在详勘阶段若对工点地质情况和地球物理条件熟悉，又有初勘阶段工作经验借鉴，也可不做专门的试验，但需要说明物探方法是有效的和观测装置及工作参数是正确的。
3基本规定,3.2工作程序,3.2.4测量定位应符合下列规定：
1测线的基点、端点、转折点、地形突变点和充电点、建议钻探验证的异常点应测量平面坐标和高程，平面允许误差为15mm，高程允许误差为10mm。
2测点在相应工作比例尺的平面图上允许偏差为2mm。
3水面测点的高程应根据水位变化观测记录进行校正。
3.2.5数据采集应严格按照工作大纲的要求和仪器操作规程的规定实施。
数据质量应符合本规程相应方法的观测精度要求。
3.2.6外业质量检查应符合下列规定：
1检查方式应根据具体方法的技术要求确定。
2检查量不应少于总工作量的5%。
3检查点应在测区均匀分布、随机选取，对畸变点、异常点、拟验证点、可疑地段等重点检查。
当原始数据检查不合格时应分析原因，制定措施或调整工作方案后重新观测。
4外业质量检查结束应编制质量检查精度统计表。
3基本规定,3.2工作程序,3.2.7资料解释应符合下列规定：
1资料解释应在分析测区物性参数和既有勘探资料的基础上，遵循从已知到未知、由浅及深、点面结合、综合分析、定性指导定量的原则进行。
2定性解释应在区分干扰异常和有效异常的基础上，根据异常的幅值、强度、形态、分布等特征确定异常体的性质及规模，估算其埋深，初步建立物探异常与地质体的对应关系。
3定量解释宜利用已知的物性参数和测井资料作为边界条件进行反演。
无物性参数测试资料时，可按本规程附录A结合地区经验取值。
4各种物探方法的解释结果应相互补充、相互验证、并对其进行综合分析，有验证钻孔的工点应利用钻孔资料对物探解释结果进行修正。
3基本规定,物探是一种间接的勘探手段，影响解释成果的因素众多。
在地质条件复杂，岩土物理性质不明，干扰严重的情况下，其结果具有一定程度的不确定性。
由于不同的物探方法采用了不同的物性参数，这些参数都在一定程度上对应了地下介质的某种物理性质，有的参数与地层岩性对应，有的参数可能不完全对应，但毫无疑问，不同物探方法的解释结果都反映了地下介质的某种信息。
因此，当同一工点采用多种物探方法时，通过各方法解释结果应相互补充、相互验证和综合分析，有助于提高物探的探测质量和效果。
路、桥、隧工程物探,不良地质与特殊性岩土,超前预报,工程质量检测,4物探应用,4.1一般规定,4.1.1物探应根据勘探目的、任务要求、现场地形地质条件，结合工程的类型、基础形式、结构特点和勘察阶段确定探测方案。
4.1.2物探方法应依据勘探目的、适用条件、工作条件综合分析，参照附录B选择，必要时通过方法有效性试验确定。
1、对场地地形、地质、物性条件熟悉，又有类似工程经验时，参照附录B。
2、当地质条件复杂或存在多种干扰时，通过方法有效性试验选择有物探方法。
3、使用一种物探方法不能达到勘探目的时，则应采用综合物探。
物探具有很强的实践性，需要在工作中不断的总结完善，重点说明的是：
在实际工作中，并不排斥在有效性试验的基础上，使用本规程附录B之外的其他物探方法。
4.1.3物探应在分析利用已有地质调绘、物探、钻探、原位测试等资料基础上进行。
发现异常应现场核查，并与已知资料对比分析，必要时通过钻探等手段验证。
4.1.4测试物性参数的样品应有代表性，测试方法和测试数量应满足物探资料解释、工程场地评价和工程设计的需要。
4物探应用,4.2路基工程物探,4.2.1路基工程物探应结合路基的工程类型、填挖高度、岩土性质等确定探测方案，可探测下列内容：
1覆盖层厚度、土石分界和岩体风化层厚度；
2滑坡、岩溶、采空区等不良地质的分布及规模；
3软土、冻土、红黏土、花岗岩残积土等特殊性岩土的分布及厚度；
4路基边坡的软弱夹层、裂隙带的位置及规模。
四.物探应用,路基类型按工程地质条件分为一般路基和特殊路基；
按断面型式分为：
路堤、路堑、填挖结合路基、零填零挖路基四种。
不同类型的路基工程使用物探的目的不同，探测内容和探测深度的要求也有差异。
4.2路基工程物探,4.2.2物探用于路基初勘应符合下列规定：
1物探应在1：
2000工程地质调绘的基础上进行。
2一般路基应沿中线布置测线，地质条件复杂的路段宜增加横测线。
3高路堤、深路堑应沿勘探断面布置测线，地形、岩性沿路线变化较大时宜增加测线。
4特殊路基应结合不良地质与特殊性岩土的类型、规模及发育规律布置测线，每段路基不应少于一纵一横2条，长度应根据路基工程地质评价的需要确定。
四.物探应用,需要说明的是：
在地形起伏较大的地区修建公路，往往会涉及大量的边坡开挖问题，由于深挖段边坡的地层结构及岩体风化程度对路基的稳定性具有重要的控制作用，边坡的土石分界和岩体风化程度及厚度往往成为工程地质勘探的需要查明主要内容。
对边坡土石分界和岩体风化程度的探测一般选用折射波法、面波法和高密度电法等，大量的工程物探实践经验表明，折射波法对土石分界的探测效果更好，当边坡土体中含水量较大时，宜与高密度电法相互配合查明边坡的地质情况。
4.2路基工程物探,4.2.3物探用于路基详勘应符合下列规定：
1物探应分析利用初勘资料的基础上，根据路基工程地质勘察的要求，探测岩溶、采空区、软弱夹层等不良地质与特殊性岩土的分布，结合钻探进行综合勘探。
2测线应平行路线中线或勘探断面布置，地质条件复杂路段宜布置测网。
3在地表采用物探探测软弱夹层、裂隙带效果不明显时，应在钻孔中选用电测井、超声波成像测井、电视测井等方法进行探测。
地层中的软弱夹层、裂隙带对路基边坡稳定性影响较大，一旦开挖，可能会导致边坡的沿结构面，尤其是软弱夹层产生滑移。
由于软弱夹层厚度往往很小，有时仅数厘米甚至更小，而其埋藏深度可能是几米或几十米，通常情况下，地面物探和钻探过程不易发现，需要采用测井方法确定软弱夹层的位置、厚度及产状。
在钻孔中探测裂隙、软弱夹层的测井方法很多，探测效果取决于钻孔地层的物性条件、地下水位以及钻孔内有无套管等情况。
实际工作中要求根据钻孔的具体情况选择探测方法。
4.2.4探测的范围和深度应根据路基工程地质评价的需要确定。
四.物探应用,路基工程物探实例,滑体,路基工程物探实例,古墓,路基工程物探实例,路基工程物探实例,4.3桥梁工程物探,4.3.1桥梁工程物探应结合桥梁的基础形式、钻孔布设等确定探测方案，可探测下列内容：
1覆盖层的厚度、基岩面的起伏及埋深；
2断层的位置、宽度及产状；
3岩溶、土洞、采空区等不良地质的位置、规模及展布特征；
4控制斜坡稳定的软弱夹层、裂隙等结构面的位置及特性；
5水下地形、地层、风化槽和障碍物的位置等；
6测试场地岩土剪切波速度和卓越周期等参数。
四.物探应用,4.3桥梁工程物探,4.3.2物探用于桥梁工程可行性研究应符合下列规定：
1物探应配合桥址区工程地质调绘，对隐伏岩性接触带、断裂构造及不良地质进行探测。
2特大桥、地质条件复杂的大桥等控制性工程应沿轴线布置测线，数量不应少于1条，探测区域性断裂时，应增加垂直断裂走向的测线，数量不应少于2条。
3跨江、跨海独立桥梁工程应综合考虑水域的宽度、深度、水流的方向和速度等因素选用物探方法和布置测线，测线数量不宜少于2条。
4.3.3物探用于桥梁初勘应符合下列规定：
1物探应在桥址区1：
2000工程地质调绘基础上进行，指导钻孔布设。
2测线应沿轴线或垂直探测对象布置，发现异常宜增加横测线。
受地形影响或场地条件限制，沿桥梁轴线布线困难时，可在钻孔之间或桥台位置布置横测线或测深点，加密勘探点。
3探测岩溶、采空区等不良地质分布时宜布置测网。
初勘布置钻孔较少，物探主要在于划分地层岩性和发现桥址区地质异常，指导钻孔布设，也可通过在钻孔之间增加勘探点，为地质界线的内插、外延提供依据。
四.物探应用,4.3桥梁工程物探,4.3.4物探用于桥梁详勘应符合下列规定：
1物探应在分析利用初勘资料的基础上，根据桥梁工程地质勘察和基础设计的要求，探测桥位地质异常体的分布范围，测试场地岩土物理参数。
2地面物探测线、测网应结合桥墩、桥台的位置合理布置。
3必要时，可利用钻孔进行孔中或孔间探测，方法可选用孔中物探、孔间电磁波透射法或孔间地震波透射法。
孔中物探指沿钻孔断面进行的物探工作，用于探测孔壁或钻孔周围的地质情况，探测范围小，精度高，能够有效地扩大钻探的探测半径。
常用的方法有综合测井、孔中地质雷达法和管波勘探等。
4.3.5探测范围及深度应根据桥梁工程地质评价的需要确定。
4.3.6场地剪切波速测试的钻孔数量应符合现行公路桥梁抗震设计规范（JTG/T2231-01）的有关规定。
测试的目的是用来划分场地土的类型及工程场地类别，提供抗震设计参数。
按照公路桥梁抗震设计规范（JTG/T2231-01-2020）的有关规定，强震区A类和B类桥梁，实测土层的剪切波速的钻孔数量为中桥不少于1个，大桥不少于2个，特大桥及特殊结构桥梁根据桥梁抗震设计要求适当增加。
四.物探应用,桥梁工程物探实例,桥梁工程物探实例,青草沙水库水下抛填砂袋围堰坝体,井地物探方法,贵州某高速公路井地电法探测岩溶,图4-（a）是在钻孔108中供电所得的井地电法成果，发现了108钻孔左侧25米处存在溶洞异常;
图4-（b）是在钻孔106中供电所得的井地电法成果，发现了106钻孔底部存在溶洞异常;
后经施工验证两异常均为溶洞引起。
钻孔旁侧溶洞,钻孔底部溶洞,桥梁工程物探实例,4.4隧道工程物探,4.4.1隧道工程物探应结合隧道埋深确定探测方案，可探测下列内容：
1隧道进出口段及浅埋段覆盖层厚度；
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