DBJT13-314-2019 城市轨道交通工程不良地质体探测技术规程

城市轨道交通工程不良地质体provincialmassrailtran2019-12-10发布2020-03-01实施福建省住房和城乡建设厅发布福建省工程建设地方标准实施日期：2020年03月01日2020年福州海峡出版发行集团|福建科学技术出版社1和城乡建设系统2017年第一批科学技术项目计划的通知》(闽建办科[2017]8号)的要求，由福建省建筑设计研究院有限公而成。定稿。本规程主要内容包括：1总则；2术语；3基本规定；4轨道交通不良地质体特征；5不良地质体地球物理探测方法；6探测成果验证；7成果报告；8附录和条文说明。设计研究院有限公司负责具体技术内容的解释。本规程实施过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经有限公司(地址：福州市通湖路188号，邮编：350001,联系电话E-mail:475068460@),以供今后修订时参考。本规程参编单位(排名不分先后):福州地铁集团有限公司福建省地质工程勘察院2本规程主要起草人：刘宏岳吕英明孙智勇戴一鸣杨世华刘俊龙李少波郭云峰刘润泽张厚美苏艺1 23基本规定 4 6 8 8 9 6探测成果验证 237成果报告 25附录A微动探测(无线方式)现场记录表 26附录B基本公式及计算图表 27 27 27 2 1 2 44Charactersofengineeringadversegeologicalbody 6 8 8 9 6Verificationofsurveyresult 23 AppendixARecordtableofmicrotremorsurveymethod AppendixBBasic B.2Formulaofelectromagneticwaveabsorp 27B.3Formulafortraveltimeofelasticwaves Explanationofwordinginthisstandard Listofquotedstandards Addition:Explanationsofprovisions 11.0.1为规范和统一福建省城市轨道交通工程不良地质体的探测工作，发挥地球物理探测技术在城市建设工程中地下不良地质体探测的优势作用，做到技术先进、方法合理，保证探测成果质量，提高经济效益，倡导绿色岩土理念，制定本规程。1.0.2本规程适用于城市轨道交通工程勘察、设计、施工阶段不良地质体的探测。1.0.3不良地质体的地球物理探测应根据现场条件、探测目的，选用有效的探测方法。1.0.4城市轨道交通工程不良地质体探测，除应符合本规程外，尚应符合国家和福建省现行有关标准的规定。22.0.1地球物理探测geophysicalsurvey利用目标体与周边介质的物理性质差异，根据应用地球物理原理，选择适当的方法和相应的仪器设备，通过分析研究观测到的物理场，探查目标体的形态、空间分布、工程特性的方法。2.0.2不良地质体adversegeologicalbody埋藏或发育于工程建设场地范围内的孤石、块石、滚石，岩溶，岩脉，破碎带，软硬复合地层等影响城市轨道交通施工的地质作用产物。2.0.3不良地质体探测surveyofadversegeologicalbody采用地球物理方法探测地下不良地质体，查明其类型、性质、埋深和规模等特征的活动。2.0.4有效性试验effectivenesstesting开展探测工作之前，对探测方法适用性、探测参数合理性等进行的试验。2.0.5微动探测microtremorsurvey借助专用仪器设备观测天然微动信号，通过分析、处理提取面波信号，反演获得地下介质横波速度变化，进而探查地质结构2.0.6地球物理层析成像geophysicalcomputerizedtomography根据研究对象选择合适的物性参数，对研究区域内对象基于层析分析原理进行地球物理反演，从而得到研究对象内部结构及其分布规律。分为弹性波层析成像、电磁波层析成像、电阻率层2.0.7跨孔弹性波层析成像法boreholespanseismiccomputer-32.0.8跨孔电磁波层析成像法boreholespanelectromagneticwavecomputerizedtomography磁波CT。2.0.9跨孔电阻率层析成像法boreholespanresistivitycomput-2.0.10干扰源interferencesource2.0.11频散曲线dispersioncurve2.0.13射线密度raydensity41被探测对象与其周围介质间存在一定的物性(弹性波速度、密度、电阻率等)差异；2不良地质体相对于其埋藏深度或探测距离应具有一定的3工作现场应具备开展探测工作的空间和条件。1测区内可能发育的不良地质体类型、测区地层属性及岩2不良地质体的特性，如大小、性状、埋深及其与周边介5工作影响因素，如接地条件、交通、人流、场地作业条3.0.3探测仪器应定期进行检查、校准和保养。在同一工区相3.0.4现场探测工作开始前，应根据探测目的、场地环境等因1测量放样应符合现行国家标准《城市轨道交通工程测量2测量探测点的坐标和高程时，精度应符合现行行业标准53.0.6在探测过程中和完成后，应进行数据质量检查，参与处3.0.7对探测的地下异常应进行复核或验证。1原始记录应齐全完整、真实、清晰，不得擦改、涂改，物性资料的基础上，充分利用各种已知资料，按照从已知到未工程勘察安全规范》(GB50585)等相关规定。不良地质体现场3.0.12城市轨道交通工程勘察阶段由于场地作业条件限制无法1采用的新技术新方法应能满足不良地质体探测要求，并2技术方法通过省部级以上的技术鉴定或取得行业协会3应在实施探测工作方案中说明其技术原理及判释标准，64.0.1轨道交通不良地质体包括孤石、块石、滚石，岩溶，岩脉，破碎带，软硬复合地层等。4.0.2轨道交通不良地质体的工程特征如表4.0.2所示：1体积大小不一，差异大，空间分布具有随机性，无规律3地层均匀性差，软硬不均。4地层稳定性差，复合地层受扰动后，易失稳，产生塌陷。1岩溶存在于可溶性岩石中，岩面埋深变化大，岩面起伏洞体形态各异，大小不一。4发育的溶洞往往存在岩溶水(地下暗河等),开挖施工中易发生岩溶突水、突泥。5地层稳定性差。岩溶的形态和埋藏条件对地基稳定性影响洞、土洞对工程活动产生危害。7潜伏岩溶存在运营期间安全问题。7续表1空间分布具有区域性，产状一般较陡，分布规律受区域性断裂构造及裂隙所控制。2岩石强度一般相对周围岩土层高。1岩体完整性差，节理和裂隙极其发育，岩体破碎，局部泥化，地层均匀性差，分布规律受区域性断裂构造所控制。2岩石强度一般相对周围较完整岩体的岩石3一般裂隙水发育，水文地质特征复杂，透水性4地层稳定性差，施工中易产生透水、涌水1地层均匀性差、软硬不均，性质变化大。4施工中盾构易卡壳，姿态难以控制，刀具电阻率特征电磁波吸收特征有水时低阻；高电阻率；低吸收系数；通道时，相对高吸收电阻率高低变化明显明显85.1.1不良地质体探测宜采用的探测方法：微动探测法、跨孔5.1.2水域(海域)不良地质体探测宜采用多次覆盖地震反射波方法，并应符合《城市工程地球物理探测标准》CJJ/T7的5.1.3探测方法的适用性见表5.1.3:●●●●●●●●●●OOO●●O注：●——推荐；〇——可选。95.2.1跨孔层析成像的应用条件应符合下列要求：2根据探测目的和深度、精度要求，合理选择钻孔深度、1)激发和接收钻孔的间距不宜大于20倍所要探测的最小目标体的尺度，孔间距不应大于20米，取两者最小值；2)钻孔深度应大于探测目标体的埋深，且不小于目标体的埋深与1/2钻孔间距之和。3钻孔宜使用地质钻机成孔；孔径应满足物探使用设备的1同一剖面上进行多组跨孔层析成像观测时，观测系统宜2宜采用定点(定发射点、定接收点)扇形扫描、水平同步、斜同步(发高同步、接高同步)进行观测，射线分布均匀，深度(高程);斜同步应对称观测；电磁波CT、电阻率CT同一剖面观测完后，宜交换发射、接收孔再采用相同观测系统进行3发射和接收点间距宜为两孔间距的1/20～1/10,且不宜大于1m;4每组共激发点(定点)记录应包含有倾角大于30°的激发接收射线。激发接收射线应覆盖探测目标区域，密度宜均衡分布。5.2.3跨孔层析成像现场测试和数据采集应符合下列要求：1信号激发和接收应在背景相对安静和信号相对稳定时进行；2根据地质及地球物理条件、观测系统、成像精度、分辨率和任务要求选择和建立初始模型，成像网格单元应不小于二分之一测点间距，单元总数不宜大于射线条数；3测试前应测量激发孔和接收孔中心的水平距离，误差不大于2cm。当对测量的波速精度要求较高时，应对钻孔进行测斜，计算各激发点和接收点的相对坐标和高程；4测试前应测量钻孔孔口与地面的距离(或高程),误差不大于1cm。电火花激发头和检波器(串)(发射天线和接收天线)投放深度以孔口为基准计算，误差不大于2cm。5.2.4跨孔层析成像数据处理应符合下列规定：1资料处理时应分析已知的地质资料，根据已知地质条件、经验值、现场试验计算等方法确定波速(衰减系数)的约束极值；2反演迭代次数应根据射线路径和图像形态的稳定程度确定，也可根据相邻两次迭代的图像数据方差确定。5.2.5跨孔层析成像成果解释应符合下列规定：1对于相互连接的探测剖面，应采用相同的反演方法、模型和参数；2波速(吸收系数)剖面图像可采用等值线、灰度、色谱等图示方法；3跨孔层析成像资料解释推断应充分结合地质、设计和施工资料，总结和研究各种异常现象，得出客观准确的结论；4及时对资料进行初步整理和解释。如发现原始资料有可5.3.1微动测线的布置宜沿隧道或连续墙、基坑支挡结构的中心线布设，测点台阵宜覆盖隧道或连续墙、基坑支挡结构的范5.3.2根据探测目的、探测深度和精度要求，选择合适的台阵5.3.3宜选取部分有代表性的已知钻孔进行微动探测，取得地5.3.4微动探测工作开展前，应进行台阵拾振器的一致性检查，各拾振器的相位一致性和振幅一致性应优于95%。5.3.5宜采用二维台阵观测方式，如圆形台阵、内嵌三角形台阵、“T”形台阵、“L”形台阵和“十字”形台阵等，不宜采用5.3.6微动面波震源的分布、触发时间及强度是随机的，采集1应选用专业微动探测仪器设备，不宜采用工程地震勘探2采集时间长度可控，采集时间不小于10min;3A/D转换位数不应小于24位；4动态范围大于120dB;1应采用三分量速度拾振器，固有频率不宜大于2Hz;1应按设计位置布设，布设条件宜一致，并与地面耦合2拾振器应摆放在密实地面上并调水平。5.3.10外业数据采集应符合下列规定：1应根据现场振动干扰情况，选择合适的采集时机，宜避2测试现场存在非持续的干扰因素时，应延长信号采集时5.3.11现场记录宜按本规程附录A的规定，包括测点编号、5.3.12微动探测数据质量评价应符合下列规定：2数据质量评价应考虑微动数据在所需频率范围内的信噪比，信噪比宜大于10倍。5.3.13微动探测数据处理应符合下列规定：1可选用高分辨率频率一波数方法(HRFK)、常规频率一波数方法(F-K)或空间自相关方法(SPAC)等提取面波的频2应计算各检波点的H/V曲线和台阵平均H/V曲线；3微动剖面探测应在微动记录中提取出瑞雷波相速度频散曲线后，采用式(5.3.13-1)计算各测点视S波速度V:Vr,;——瑞雷波相速度(m/s);4绘制相速度一频率曲线，也可绘制相速度-深度曲线；5当进行剖面测试时，应绘制各测点面波频散相速度等值线图，也可根据反演计算的层速度绘制V,剖面等值线图；5.3.14微动探测成果解释应符合下列规定：2面波的深度转换可选用半波长法，或参照已知钻孔数据3可根据面波相速度等值线剖面图和各测点H/V曲线按5.3.15微动探测取得的分类异常应进行钻探验证，验证重点集I类异常：局部速度稍偏高或者偏高；或者无明显速度偏高，但H/V曲线中出现小峰值频率对应较好等情况。该类异常Ⅱ类异常：局部速度稍偏高或者偏高，且H/V曲线中出现度偏高，但H/V曲线中出现大峰值频率对应较好等情况。该类异常对应的可能是阻抗比较大的岩土层分界面或者不均匀风化Ⅲ类异常：速度明显偏高；或者速度稍偏高或者偏高，且H/V曲线中出现大峰值频率对应较好等情况。该类异常对应的可能是速度较高的岩土体或不均匀风化，出现孤石的可能性IV类异常：速度明显偏高，且H/V曲线中出现大峰值频率5.3.16根据微动探测成果结合钻孔验证情况对不良地质体存在1)安全区：A.基本无速度及H/V异常，不存在基岩凸起B.存在局部速度异常经少数验证孔排除的测试2)警示区：A.存在局部异常，建议钻孔验证由于场地等B.验证结果不能排除基岩凸起或者孤石(如揭露岩脉、碎块状)的测试区域；3)危险区：A.存在明显异常，钻探验证为孤石区域；B.存在明显异常，建议钻孔验证由于场地等原C.验证孔揭露孤石及孤石群或者基岩凸起(包道洞身造成的上软下硬的情况)的测试5.3.17宜收集盾构施工过程的施工参数(盾构机推力、扭矩、姿态等反映岩土层强度的各种力学参数),与微动探测成果对比，5.3.18微动探测法成果图件宜包括典型波形记录、频散曲线(V,-f)、H/V曲线、相速度剖面或视S波速度剖面、不良地5.4.1跨孔弹性波层析成像的应用条件应符合下列要求：2钻孔位置宜使目标测区位于成像区域的中部，同时结合5.4.2弹性波激发装置宜采用高压可调电火花震源，应符合下3震源产生的激发波形起跳尖锐、稳定，具有触发接收仪器同步装置，同步时间误差应小于0.1ms。1数据采集主机应采用声波仪或多道地震仪，并具有信号2采样间隔可选，最小采样间隔不大于0.05ms;3记录长度可选，每道样点数不小于512点；4模数转换精度不小于24bit;5通频带：2Hz～5000Hz;6放大器内部噪声小于1μV;7动态范围大于96dB;8检波器各道之间固有频率相差小于10%,灵敏度相差小于10%,相位差小于1ms;9绝缘电阻大于10MΩ;5.4.4现场观测系统应符合下列要求：1采用多道接收方式观测时，同一震源点的相邻接收排列1激发电压选择应以保证接收信号初至清晰且不破坏钻孔3激发孔内应注入井液耦合，测试前应向激发孔和接收孔内注水至淹没高压放电头和检波器；4数据采集时仪器滤波档宜采用“全通”模式，分析测区有效波和干扰波特征，如为压制干扰波，宜采用同一滤波参数；5估算初至时间，结合现场探测距离和精度要求，确定采样间隔和记录长度，初至时间宜小于记录长度的2/3;6现场应实时对采集的记录进行检查，干扰严重的记录应重新采集；7现场应结合相邻记录对比波组的规律性以及各道初至时间的连续性。当波组或初至时间出现突变时应重复激发采集数据，确认两次记录的一致性；8使用检波器串接收，同一张记录中超过3道或两相邻道工作不正常的，应实时查找原因，排除故障后重新采集；9同一激发点的相邻排列重叠道的旅行时差大于0.2ms时，应重新采集。5.4.6数据处理应符合下列要求：1对数据进行预处理。读取每条射线的初至时间，若初至时间存在延时，应进行校正。读取初至时间的起跳位置应采用统一标准，无法判读初至时间的记录道应做屏蔽处理；2根据测量、测斜资料建立坐标系，将每条射线的激发点、接收点位置与相应的旅行时资料形成数据文件；3计算出每条射线的平均波速，并分别显示出各个同步和定点的平均波速，以确定参加反演参数的变幅范围；4根据地质及地球物理条件、观测系统、成像精度、分辨率和任务要求选择和建立数学物理模型，网格单元应不小于测点间距，单元总数不宜大于射线条数；模型的初始值和约束极值可由已知地质条件、经验值、现场试验计算等方法得出；5射线追踪可选择线性方程、打靶法、最小旅行时或平方慢度等方法，宜采用弯曲射线追踪法进行反演计算；6反演方法宜选择误差反投影算法(BPT)、奇异值分解法(SVD)、代数重建法(ART)、联合迭代法(SIRT)、共轭梯度法(CG)、阻尼最小二乘(LSQR)等方法，以及由这些方法改进而成的其他方法；7可将钻孔或探洞的物性参数、测井资料作为边界条件，加入相应的反演计算中，以克服边界误差；8已知波速可约束反演，或不参与反演；9反演迭代次数应根据射线路径和图像形态的稳定程度确定，也可根据相邻两次迭代的图像数据方差确定；10对于相互连接的探测剖面，应采用相同的反演方法、模型和参数；11对于二边观测的层析成像数据，可选择具有压缩恢复处理功能的反演软件，以减小图像在垂直观测方向上的伪差。5.4.7成果解释应符合下列规定：1弯曲反演的最终射线分布图可作为成果之一，根据射线疏密情况、水平射线平均速度、低于或高于特定波速值的射线分布，确定高速区或低速区的位置和规模，并按CT图像参数的变化梯度确定异常范围、延伸方向；2根据CT图像中地震波波速的分布规律，结合被探测区域的地层岩性、结构构造、风化卸荷及岩体质量等情况确定异常范围及延伸方向，并进行地质推断解释；对物探解译的各类异常，结合其他资料，进行综合推断分析。5.5跨孔电磁波层析成像法5.5.1跨孔电磁波层析成像的应用条件应符合下列要求：1被探测目标体与周边介质存在较显著的电性差异并具有一定的规模，钻孔位置宜使目标测区位于成像区域的中部，同时结合工程特点布置；2探测区域内不存在足以影响观测质量的强电磁干扰；3钻孔内应无金属套管。5.5.2跨孔电磁波层析成像的接收系统应选用电磁波透视仪，仪器设备应符合下列要求：1工作频率具有一定可选范围，频率稳定；2接收机输入端噪声电平不大于0.2dBm;3接收机测量范围为20dB～140dB,动态范围为100dB,测量误差范围为±3dB;4应配备不同主频的系列天线，发射与接收天线具有良好的绝缘性和密封性。5.5.3确定初始场强和背景吸收值，宜在地质条件相对简单的孔段进行试验。应选取不少于两个发射频率和相应的天线进行全孔段同步观测，选择观测数据不大于110dB时的最高频率为工作频率。5.5.4现场测试和数据采集应符合下列要求：1发射机与电缆间宜使用长度为2倍所选波长的绝缘绳相连，接收机与电缆间应用电缆滤波器相连；2仪器工作频率应与天线相匹配；3可选择单频或多频观测方式；当相邻有多组剖面进行层析成像时，应采用相同的频率进行观测；4当仪器距孔口较近时，应用金属板将孔口进行封闭，以避免电磁波经空气绕射；5现场观测发现异常，应加密观测；6数据采集待数值稳定后再进行记录存储；7对观测值有异常或疑问时应及时进行重复观测，并做好8当观测值发生畸变，应在畸变点周边加密观测或重复观测；9电磁波射线应覆盖探测工程建设影响范围，密度宜均衡分布。5.5.5数据处理应符合下列要求：1对数据应进行预处理，按成像计算格式要求进行整理、3根据地质及地球物理条件、观测系统、成像精度、分辨(SIRT)、共扼梯度(CG)、阻尼最小二乘(LSQR)等方法，以5反演迭代次数应根据射线路径和图像形态的稳定程度或6多频观测的跨孔电磁波层析成像宜选择相对衰减成像，7对于二边观测的层析成像数据，可选择具有压缩恢复处1根据反演的最终射线分布疏密情况、图像等值线的梯度2层析成像图像中吸收系数异常的解释，应结合被探测区域的地层岩性、构造、风化程度及岩体质量等情况进行综合分1探测目标体与周围介质间应存在显著的电性差异，钻孔位置宜使目标测区位于成像区域的中部，同时结合工程特点2测区内不存在足以影响观测质量的杂散电流和强电磁干3探测区域周边至少两侧应具备钻孔施工条件，探测目标4孔深不应小于孔间距的1.5倍；1电压通道：±0.5%±1个字，24位A/D;3输入阻抗：≥50MQ;4电流通道：±0.5%±1个字，24位A/D;6绝缘性能：≥500MQ;7深度测量误差不应大于0.5%。5.6.3跨孔探测时，孔间距宜为10～15m,钻孔深度满足跨孔1电极电缆长度标记相对误差不应大于0.2%;2测试钻孔(套管)内径不应小于75mm;测试前，应采3对于松散地层，应在成孔后及时安装塑料滤管，塑料滤管上的圆孔宜按梅花状排列，孔间距不大于5cm,孔径不应小于5mm;必要时塑料滤管外包扎土工布或滤网；6远电极应有良好的接地条件，距观测剖面的距离应为孔间距的5倍以上；在孔间和两孔连线外侧的地表宜同时布设地表7现场测试前应采取措施消除自然电位、极化电位对正常5.6.5数据处理应符合下列要求：2根据测量、测斜资料建立坐标系，计算每条射线的供电3计算出每点的测量视电阻率值，并分别显示出各个同步4应根据地质、地球物理条件、观测系统、成像精度、分5正演计算理论值宜选择α中心法、有限差分法、有限单6反演迭代宜选择最小二乘法，积分方程等方法，以及由7反演迭代次数应根据电流场路径和图像形态的稳定程度8对于相互连接的剖面，应采用相同的反演方法、模型和1测点深度应以孔口标高为深度零点，深度比例尺宜与钻2根据反演结果绘制电阻率等值线图或色谱图，根据电阻3资料解释应依据等值线图或色谱图上的视电阻率值的变4成像的影像宜采用伪彩色色块、等值线方式；同一项目5成果应包括影像图、地质解释剖面图，同一剖面或测线的影像和地质解释剖面图应绘制在同一张图件中，并标注隧道结构线、里程等工程信息。6.0.1对探测的异常区域应采用钻探等方法进行验证。6.0.2不良地质体成果验证应符合下列要求：1钻探验证作业应按现行行业标准《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJ/T87)的相关规定执行；2采用钻探取芯方法进行验证，岩芯采取率应按相关规范要求执行，对孤石不良地质体岩芯采取率不小于80%;3芯样上应标明孔号、回次、起止深度，并摆好芯样，拍4钻探过程中若揭露到不良地质体，应采取减压(低压)、慢速钻进，若遇钻具突然掉钻应立即停钻、停泵，及时丈量机上余尺，准确记录孔深及有关情况；5不良地质体应采取岩芯样，选取中、微风化岩样进行岩石抗压试验；6探测到的异常点都应进行钻孔验证。6.0.3钻孔的封孔应符合《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB50307)的有关规定。6.0.4不良地质体探测成果判断应符合下列规定：1对孤石等硬质风化核、岩脉及基岩凸起，应结合钻探成果，判断风化核、岩脉及其上下风化岩的岩性特征；2在岩溶发育区域根据野外钻探资料、并结合岩溶埋藏条件和发育程度综合判定岩溶溶洞和伴生土洞的性质；3应结合钻探、物探成果确定不良地质体的埋深位置、规模；4若验证结果与物探成果不一致时，应进一步分析原因，必要时进行物探复测和钻探验证。6.0.5应根据验证结果修正物探探测结论，完善物探报告。7.0.3成果报告的插图、插表可包括方法原理图、典型曲线图或图像、对比分析图、工作量表、物性参数表、仪器技术参数、7.0.4完成工程的阶段性探测工作后，可根据需要编写中间成7.0.5成果报告应经校核和审核、批准后才能提交，并应按有 仪器开机时间：仪器关机时间：序号测点台阵台阵半径/间距距离(m)方向时间时间地表类型(人行道、土路、沥青、水泥、123456789校对：B.1数据误差计算公式相对误差δ应按下式计算：式中：dai——基本观测值，当进行了重复观测时，是指有效数据的算术平均值；di——系统检查观测值，当进行了重复观测时，是指有效数据的算术平均值。B.2电磁波吸收系数计算公式孔(洞)间电磁波吸收系数应按下式计算：式中：β——电磁波吸收系数(dB/m);E——接收电磁波场强(mV);E。——偶极子天线初始辐射场强(mV);r——收发距(m);f(0)——方向系数，简化时可取sinθ;0——收发射线的水平夹角。B.3弹性波射线走时公式弹性波射线走时应按下列公式计算：j=1,2,…,Mt;——第j条射线的走时；1为便于在执行本规范条文时区别对待，对于要求严格程度不同的用词，说明如下：1)表示很严格，非这样做不可的：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：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：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，采用“可”。2条文中指定应按其他有关标准、规范执行时，写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。福建省城市轨道交通不良地质体探测条文说明制订说明测技术规程》(DBJ/T13-314-2019),经福建省住房和城乡建设厅2019年12月10日以闽建科〔2019〕14号公告批准发布。章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、 30 385.1一般规定 385.2跨孔层析成像方法的一般规定 385.3微动探测法 395.4跨孔弹性波层析成像法 415.5跨孔电磁波层析成像法 5.6跨孔电阻率层析成像法 1.0.1城市轨道交通主要是指在不同形式轨道上运行的城市公况变化大，岩层与土层变化频繁，常遇未完全风化岩石残留体(孤石)等不良地质体。对不良地质体的探测和处理，目前尚无1.0.3工程地球物理探测包含很多种技术方法，每种物探方法2.0.2本条中提及的岩脉，是存在浅表层城市轨道交通施工范2.0.5微动探测指利用台阵观测技术采集天然源微动信号，并为“微动”,其震源主要与天气、气压以及海浪、潮汐等天然因率小于1Hz,后者频率大于1Hz。城市中震动源主要由行驶中的1Hz。震源来自观测点的四面八方，携带丰富的地球内部信息。微动是一种由体波(P波和S波)和面波(瑞利波和拉夫波)组成的复杂振动，垂直方向上瑞雷面波的能量占信号总能量的70%以上。微动探测采用空间自相关(SPAC)法或频率波数(F-K)作用的影响，对深部低速层的分辨能力远远超过其他物探方法。球状风化体(孤石)探测、溶洞探测、地下空洞探测、断裂带探2.0.11瑞雷面波有基阶波、高阶波等模态之分。同一频率，不2.0.12微动H/V谱比法，又叫Nakamura方法或准转换函数谱方法，首先由Nogoshi和Igarashi提出，经Nakamura推广应用于场地响应评估。H/V值使用单台水平与垂直分量频谱相比得到，实施起来简单快捷，因而得到广泛的应用。微动H/V峰H/V曲线总体上反映了土层从浅部覆盖层到基岩的波阻抗变化规律，轨道交通工程不良地质体的波阻抗变化大，H/V曲H/V曲线的峰值频率与覆盖层的S波速度结构和厚度密切相关，对应峰值频率的H/V量值和覆盖层与下伏基岩的S波速度比呈一定比例，即速度比越大，峰值频率的H/V量值也3.0.1地球物理探测(物探)是通过观测和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种勘探方法，电法或(电磁法)勘探以介质电性差异为基础，研究天然或人工电场(或电磁场)变化规律；地震勘探以介质弹性差异为基础，研究波场变化规律；3.0.2在轨道交通工程不良地质体探测中，由于其环境的复杂3.0.3仪器设备是城市轨道交通不良地质体探测的工具，是获设备的基本要求，探测仪器设备要定期检验校正，经常维护保养，保持良好性能状态。仪器的操作人员和维修应具备相应的3.0.4根据探测目的、探测深度与场地环境等因素选择1-2种3.0.6数据采集后应及时对原始数据进行检查，质量不合格数3.0.7数据初步处理后，发现物探异常时，应对收集的各种资料进行分析判释，排查异常是否由场地干扰、建(构)筑物等引或复测。3.0.13积极推广经过检验证明有效的新技术和新方法，可以不断提高解决问题的水平和能力，推动轨道交通工程不良地质体综合探测技术的发展。4.0.11本条对不良地质体的类型进行了规定。根据对轨道交轨道交通建设常遇到的地下障碍物，如填石、既有旧基础、桩基础、旧桥梁基础、堤岸基础、深埋管廊、箱涵和深埋管道1)孤石：即球状风化体，为岩石的不均匀风化的产物。岩割成许多长方形或近似正方形的岩块，节理相交处(棱角部位)存在于花岗岩类(如花岗岩、斑岩、辉绿岩等)的岩石风化带重力崩塌，形成块石坠落存在于场地地层中；或粒径大于20cm2)岩溶：岩溶(又称喀斯特)是可溶性岩石[包括碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩等)、硫酸盐类岩石(石膏、芒硝等)和卤素类岩石(岩盐等)]在地表水或地下水的溶蚀、冲蚀、潜蚀和崩塌等作用下，产生的各种地质作用、形态和现象的总称。主要有溶洞、溶沟(槽)、溶蚀裂隙、石芽、溶蚀漏斗等形态。土洞是指埋藏在岩溶地区可溶性岩层的上覆土层内的空洞。3)岩脉：又称“岩墙”,是岩浆沿围岩的裂缝挤入后冷凝形4)破碎带：岩体中具有一定宽度和相当延伸长度的非单一5)软硬复合地层：将开挖断面范围内和开挖延伸方向上，垂直方向上不同地层的组合(如上软下硬地层、基岩突起)及水平方向上地层的不同组合(如岩脉)等两大类。一般指隧道洞身1)分布无规律。孤石的成因受岩石矿物成分及原生构造的米都有，有时呈串珠状分布(俗称葫芦串)。孤石、块石、滚石2)岩石强度高。孤石、块石、滚石的岩石抗压强度高，常见天然抗压强度为30～150MPa,最大可达150～250MPa,硬度大，强度高，对盾构施工影响大，刀具磨损大，施工困难。33)地层均匀性差。孤石、块石、滚石强度高，硬度大，与4)地层稳定性差。由于孤石、块石、滚石周边一般为水稳5)孤石、块石、滚石会给地铁施工带来极大风险，盾构机掘进中若遇未探明的孤石、块石、滚石，经常会严重损坏盾构机，甚至会造成喷涌、塌方等意外情况。被动的处理孤石、块1)岩溶与新构造运动的关系密切，地壳强烈上升地区，岩育较为复杂，影响因素较多，造成岩溶洞体形态各异，大小不2)岩溶的发育与地质构造(节理、裂隙、断裂、褶皱等)3)由于岩溶发育形态差异，不同部位的岩石强度差异较大，溶洞充填物及充填状态(充填密实、未充填、半充填、充水、水流冲蚀物充填)不同，性质变化大，接触断面常为土岩复合地块4)发育的溶洞往往存在地下暗河，岩溶连通性好，地下水5)岩溶地基的稳定性受洞体的形态、埋藏条件、洞体顶板6)岩溶发育并与土洞伴生：尤其是土洞易坍塌，对地下工7)地铁隧道下若潜伏岩溶，则存在运营期间安全问题。土1)土洞为埋藏在岩溶地区可溶性岩层的上覆土层内的空洞。溶作用的产物，其分布受岩性、岩溶水、地质构造等因素控制。2)土洞的发育与地下水关系密切，地下水潜蚀形成的土洞3)由于土洞的塌陷堆积物或充填物与周边原状土性质差异4)土洞在地下水作用、开挖扰动、外力施加荷载、振动作(1)土洞的成因与工程建设与人类活动息息相关，更决定了(2)土洞的存在，施工活动会加剧原有地层的变形。(3)土洞的大小和发展，对周边地层的稳定影响极大。(4)土洞上部施工会打破土洞上部地层的力学不平衡，导致边建(构)筑物的稳定性。1)由于岩脉为后期侵入体，空间分布具有区域性。岩脉切几十厘米到几千米，长度从几十米到几百千米，岩性比较复杂，2)由于岩脉抗风化能力一般较强，岩石强度一般较周边围地层类似，盾构掘进时若遇到岩脉/岩墙，会导致盾构姿态不好控制、刀盘压力控制不住、刀盘磨损厉害，1)由于构造活动造成岩层发生拉张性或挤压性破碎，破碎2)破碎带渗透性较周边围岩大，透水性强，储水性好，是3)由于破碎带岩体完整性差，由破碎带组成的滑带为滑坡1)地层均匀性差、软硬不均。垂直方向上软硬复合地层一(一般沉积的四系地层、残积土及土状风化岩等)岩土层的物理、制，易产生偏位(上浮、侧移等)。2)硬岩岩石强度高。常见硬岩岩石天然抗压强度为30~150MPa,最大可达150～250MPa,硬度大，强度高，对盾构3)水文地质条件复杂。软硬地层交界面的断层破碎带、岩脉侵入带等构造带往往储藏有较丰富的地下水，地层渗透性较4)由于盾构机刀具对软硬岩的适应能力不同，同一断面软硬不均的地层施工中易造成刀具偏磨、卡壳，盾构姿态难以控4.0.3不良地质体所具有的地球物理参数特征是地球物理探测方法的前提，应根据探测对象的物性差异选择合适的探测方法。率特征差异；跨孔电磁波层析成像法主要基于电磁波吸收系数(计算公式见附录B.2)差异。5.1.1本规程推荐的地球物理方法包括微动探测法、跨孔弹性如地质雷达在福建城市由于地下水深度浅，电磁波穿透深度浅，5.1.2宜采用小偏移距、小道间距、小炮间距、多通道采集(不小于12道),CMP点间隔不大于1m;宽震源频带，主频在5.1.3本条规定了不良地质体探测可供选择的探测方法。每种法，应依据本条所述的注意因素，选择合适的物探方法进行探石、滚石，岩溶，岩脉，破碎带，软硬复合地层等不良地质体，破碎带推荐的探测方法有微动探测法，跨孔电磁波层析成5.1.4当探测任务简单或工作量较小时，工作程序可以简化；工程地质条件复杂时，需密切配合施工方，做好地质情况跟踪，5.2.1跨孔弹性波层析成像可用PVC、金属套管；跨孔电磁波层析成像使用PVC管；跨孔电阻率层析成像需要使用带孔的5.2.22跨孔层析成像共激发点(定点发射)扇形扫描观测系统如图1所示。对孔间及自然临空面所构成的区域进行跨孔层4射线宜分布均匀，交叉角度不宜过小，扇形扫描的最大点距不宜大于10m,并且每一个孔内的发射点应不少于5个，接收点距不宜大于1m。当发射点间距大于接收点间距时，应采用5.2.33测试前应检查电火花激发头和检波器(串)(发射天线和接收天线)连接电缆上的深度标记是否牢固，对滑动的标记进行归位和标定。测量时电火花激发头和检波器(串)(天线)5.3.2台阵中各拾振器之间的间距与探测精度有关，一般间距宜少于5min。5.3.3采用物探方法取得的物理场参数异常变化进行地质属性解释是探测目的，探测资料解释宜遵循从已知到未知，先易后难，点面结合的指导原则。在已知钻孔特别5.3.4一致性测试时应将全部仪器集中放置到地面条件相同的位置处，同步记录不应少于10min,计算各台仪器的功率谱之范围，相干系数一致性应优于95%,相位差宜小于5°。5.3.5直线形排列有方向依赖性，不建议使用。建议采用圆形时，宜灵活采用T形台阵、L形台阵、十字形台阵、U形台阵越多，提取的频散曲线越准确；采用6台拾振器圆形台阵(圆心一台，圆周均匀分布5台)是较为经济合理的方式。5.3.6微动信号的振幅和形态随时空变化而发生变化，但在一5.3.7有线仪器通过电缆连接各拾振器同步采集信号，无线仪5.3.9拾振器避免直接放置于下水道、地下通讯缆线通道等的5.3.10应避免在恶劣的天气条件下采集信号，如：刮风、下大雨、温差太大(避免在临界工作温度条件下使用设备)、存在低5.3.121微动处理系统所需测点信息应与外业原始班报记录一致，是指室内微动处理系统中录入测点信息时，按照附录A能有任何错误和误差存在。对于外业的