行業(yè)資訊
2020新版《公路工程物探規(guī)程》解讀
現(xiàn)發(fā)布《公路工程物探規(guī)程》(JTG/T 3222—2020),作為公路工程行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn),自2021年1月1日起施行。原《公路工程物探規(guī)程》(JTG/T C22—2009)同時(shí)廢止。
《公路工程物探規(guī)程》(JTG/T 3222—2020)的管理權(quán)和解釋權(quán)歸交通運(yùn)輸部,日常管理和解釋工作由主編單位中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司負(fù)責(zé)。
請(qǐng)各有關(guān)單位注意在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),及時(shí)將發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和修改建議函告中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司(地址:陜西省西安市科技二路63號(hào),郵政編碼:710075),以便修訂時(shí)研用。
特此公告。
交通運(yùn)輸部
2020年8月21日
01修訂背景
09版《規(guī)程》自2009年發(fā)布實(shí)施以來(lái),對(duì)規(guī)范公路工程物探工作發(fā)揮了重要的指導(dǎo)作用。隨著我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,工程需求不斷提升,相關(guān)的公路勘察、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)行了修訂,公路工程物探的新理念、新方法、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),09版《規(guī)程》已難以滿足公路工程物探的實(shí)際需求。為進(jìn)一步規(guī)范公路工程物探技術(shù)要求,提升公路工程物探技術(shù)管理水平,交通運(yùn)輸部組織完成了《規(guī)程》的修訂工作。
02《規(guī)程》定位和作用
《規(guī)程》修訂注重落實(shí)公路建設(shè)新發(fā)展理念和用戶需求,全面總結(jié)公路工程物探的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研成果,借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)技術(shù),廣泛征求管理、勘察設(shè)計(jì)、施工、咨詢、科研院所等有關(guān)單位和專家的意見(jiàn),經(jīng)過(guò)反復(fù)討論、修改后定稿。修訂后的《規(guī)程》內(nèi)容全面、技術(shù)先進(jìn)、指標(biāo)合理、可操作性強(qiáng),能夠在一定時(shí)期內(nèi)持續(xù)有效地指導(dǎo)和規(guī)范公路工程物探工作,提升公路工程物探應(yīng)用及信息化水平,滿足公路工程建設(shè)與技術(shù)管理的相關(guān)需求,更好地服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
《規(guī)程》適用公路工程建設(shè)各階段的物探工作,在公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系中定位于公路建設(shè)板塊中的勘測(cè)模塊?!兑?guī)程》對(duì)于統(tǒng)一公路工程物探技術(shù)要求,保證公路工程物探質(zhì)量,促進(jìn)公路工程物探持續(xù)健康發(fā)展將發(fā)揮重要作用。
《規(guī)程》對(duì)直流電法、電磁法、地震波法、磁法、放射性及地球物理測(cè)井等六大類31種工程物探方法技術(shù)進(jìn)行了規(guī)定。涵蓋了公路建設(shè)各階段的路基、橋梁、隧道等多種工程類型的物探應(yīng)用,體現(xiàn)了公路工程物探的特點(diǎn)和水平。
03本次修訂的主要內(nèi)容包括
- 將物探應(yīng)用范圍由工程地質(zhì)勘探擴(kuò)展到隧道超前地質(zhì)探測(cè)、工程質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)等方面。
- 將原規(guī)程電(電磁)法勘探一章分為直流電法勘探和電磁法勘探兩章編寫(xiě)。在直流電法勘探中增加自然電位法、充電法、激發(fā)極化法;在電磁法勘探中增加了可控源音頻大地電磁法、天然場(chǎng)源音頻大地電磁法和電磁波透射法。
- 將地震波勘探一章中修訂為地震波勘探與測(cè)試,增加了聲波測(cè)試等。
- 修訂了地震波勘探的波形記錄質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
- 新增加了磁法勘探一章。
- 地球物理測(cè)井一章中,增加了放射性測(cè)井和電視測(cè)井,電測(cè)井中補(bǔ)充了自然電位測(cè)井、激發(fā)極化測(cè)井的有關(guān)內(nèi)容。
- 將物探報(bào)告一章修訂為報(bào)告編制與成果提交,增加了物探成果資料提交的規(guī)定。
- 將原規(guī)程中物探作業(yè)安全一章修訂為作業(yè)安全與環(huán)境保護(hù),增加了環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容。
使用物探應(yīng)具備下列條件:
- 被探測(cè)對(duì)象與周圍介質(zhì)應(yīng)存在一定的物性差異,并應(yīng)具有一定的規(guī)模。
- 干擾不影響有效信號(hào)的識(shí)別,探測(cè)對(duì)象的異常特征應(yīng)能從背景中分辨。
- 工作場(chǎng)地應(yīng)具有相應(yīng)的施測(cè)條件。
物探應(yīng)根據(jù)勘探目的、任務(wù)要求、現(xiàn)場(chǎng)地形地質(zhì)條件,結(jié)合工程的類型、基礎(chǔ)形式、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和勘察階段確定探測(cè)方案。
公路工程建設(shè)中物探主要用于工程地質(zhì)勘探、隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、工程施工質(zhì)量無(wú)損檢測(cè),其中公路工程地質(zhì)勘探一般分階段進(jìn)行,在《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTG/ C20-2011)中規(guī)定,工程地質(zhì)勘察分為預(yù)可行性研究、可行性研究、初步勘察和詳細(xì)勘察四個(gè)階段,各階段對(duì)工程物探的需求有所差異,物探的探測(cè)對(duì)象和探測(cè)內(nèi)容也有所不同。
同時(shí)《規(guī)程》中列舉了路基工程物探、橋梁工程物探、隧道工程物探、不良地質(zhì)與特殊性巖土物探、隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、工程質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)等,不同類型工程中可探測(cè)的內(nèi)容。
路基工程物探
路基工程物探應(yīng)結(jié)合路基的工程類型、填挖高度、巖土性質(zhì)等確定探測(cè)方案,可探測(cè)下列內(nèi)容:
- 覆蓋層厚度、土石分界和巖體風(fēng)化層厚度;
- 滑坡、巖溶、采空區(qū)等不良地質(zhì)的分布及規(guī)模;
- 軟土、多年凍土、紅黏土、花崗巖殘積土等特殊性巖土的分布及厚度;
- 路基邊坡的軟弱夾層、裂隙帶的位置及規(guī)模。
橋梁工程物探
橋梁工程物探應(yīng)結(jié)合橋梁的基礎(chǔ)形式、鉆孔布設(shè)等確定探測(cè)方案,可探測(cè)下列內(nèi)容:
- 覆蓋層的厚度、基巖面的起伏及埋深;
- 斷層的位置、寬度及產(chǎn)狀;
- 巖溶、土洞、采空區(qū)等不良地質(zhì)的位置、規(guī)模及展布特征;
- 控制斜坡穩(wěn)定的軟弱夾層、裂隙等結(jié)構(gòu)面的位置及特性;
- 水下地形、地層、風(fēng)化槽和障礙物的位置等;
- 測(cè)試場(chǎng)地巖土剪切波速度和卓越周期等參數(shù)。
隧道工程物探
隧道工程物探應(yīng)結(jié)合隧道埋深確定探測(cè)方案,可探測(cè)下列主要內(nèi)容:
- 隧道進(jìn)出口段及淺埋段覆蓋層厚度;
- 隧道巖性分布、巖體風(fēng)化程度及及巖體的完整程度;
- 斷層、破碎帶的位置、規(guī)模及產(chǎn)狀;
- 巖溶、采空區(qū)等不良地質(zhì)與特殊性巖土的分布及埋深;
- 隧道巖土體富水層位及富水段;
- 越江、越海隧道的第四系地層、基巖面起伏、地下障礙物及沉船的位置等;
- 測(cè)定彈性波速、土壤電阻率、大地電導(dǎo)率等工程設(shè)計(jì)參數(shù)。
不良地質(zhì)地質(zhì)與特殊性巖土物探
物探用于滑坡勘探應(yīng)符合下列規(guī)定:
- 可用于探測(cè)滑坡的厚度和地下水分布;監(jiān)測(cè)滑坡變形。
- 探測(cè)滑坡厚度可選用折射波法、反射波法、瑞利面波法、高密度電法、電測(cè)深法、地質(zhì)雷達(dá)法等;探測(cè)滑坡地下水分布可選用電剖面法、激發(fā)極化法、充電法、瞬變電磁法等;監(jiān)測(cè)滑坡變形情況可選用井斜測(cè)量和井徑測(cè)量。
- 大型、巨型滑坡應(yīng)根據(jù)滑坡的規(guī)模布置測(cè)線或測(cè)網(wǎng);中、小型滑坡可沿主滑斷面布置測(cè)線。測(cè)線宜延伸至滑坡周界以外穩(wěn)定地層中。
- 探測(cè)深度應(yīng)至滑床以下的穩(wěn)定地層中。
物探可用于探測(cè)隧道及導(dǎo)洞、斜井等輔助工程的掌子面前方一定距離內(nèi)的巖性分界、斷層破碎帶、溶洞、采空區(qū)、富水帶等地質(zhì)異常。
工程質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)
物探可用于路基路面、注漿效果、隧道襯砌、基樁等工程質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)。
物探方法應(yīng)依據(jù)勘探目的、適用條件、工作條件綜合分析,參照《規(guī)程》附錄B選擇,必要時(shí)通過(guò)方法有效性試驗(yàn)確定。
附錄B 公路工程物探方法選用
主要物探方法
公路工程物探采用的方法主要有:直流電法、電磁法、地震法、磁法、放射性和地球物理測(cè)井等。本條強(qiáng)調(diào)選擇物探方法時(shí)應(yīng)依據(jù)勘探目的、適用條件、工作條件綜合分析。
01 直流電法勘探
直流電法適用于探測(cè)相鄰介質(zhì)之間導(dǎo)電性或電化學(xué)性質(zhì)存在差異的地質(zhì)體的分布和規(guī)模。根據(jù)工作條件可選用電測(cè)深法、電剖面法、高密度電法、自然電位法、充電法、激發(fā)極化法等。
對(duì)于方法選擇主要分析探測(cè)目標(biāo)要與圍巖是否存在足夠的導(dǎo)電性差異;對(duì)自然電位法主要分析不同巖性之間是否存在明顯的自然電場(chǎng)差異;對(duì)激發(fā)極化法主要分析不同介質(zhì)之間是否有明顯的激發(fā)極化效應(yīng)的差異。需要說(shuō)明的是直流電法勘探對(duì)探測(cè)對(duì)象的厚度和埋深有一定要求,工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,多數(shù)情況下,探測(cè)對(duì)象的厚度與埋深比大于1/10時(shí),其異常才能在地面觀測(cè)數(shù)據(jù)中顯示出來(lái)。
02 電磁法勘探
電磁法適用于探測(cè)相鄰介質(zhì)之間電性存在差異的地質(zhì)體的分布、埋深及規(guī)模。根據(jù)工作條件可選用地質(zhì)雷達(dá)法、瞬變電磁法、可控源音頻大地電磁法、天然場(chǎng)源音頻大地電磁法、電磁波透射法等。
電磁法研究的是電磁感應(yīng)、電磁場(chǎng)的分布特征和電磁波的傳播規(guī)律。近年來(lái)電磁法在公路、鐵路、水電等行業(yè)的工程地質(zhì)勘探、隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和工程質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)中發(fā)揮了重要的作用。
達(dá)
03 地震波勘探與測(cè)試
地震波勘探是指利用彈性波在巖土體中的傳播規(guī)律來(lái)研究探測(cè)對(duì)象地質(zhì)情況的一類勘探方法。
地震波勘探與測(cè)試適用于探測(cè)與相鄰介質(zhì)之間波速或波阻抗存在差異的地質(zhì)體的分布和埋深;進(jìn)行工程質(zhì)量無(wú)損檢測(cè),測(cè)試巖土體彈性參數(shù)。根據(jù)工作條件可選用折射波法、反射波法、地震波透射法、瑞利面波法、水域地震波法、水聲法、聲波測(cè)試、地脈動(dòng)測(cè)試等。
04 磁法勘探
磁法勘探適用于探測(cè)相鄰介質(zhì)之間磁性存在差異的地質(zhì)體或鐵磁性物體的分布及規(guī)模。根據(jù)作業(yè)條件可選用地面磁法或水域磁法。
磁法勘探按其作業(yè)區(qū)域的不同分為地面磁法、水域磁法及航空磁法。三種方法所采用的磁測(cè)儀器、觀測(cè)參量雖有一定差異,但依據(jù)的磁測(cè)理論是相同的。目前公路工程中使用較多的為地面磁法和水域磁法,航空磁法主要用于圈定磁性巖體范圍和探測(cè)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造,由于其航空管制等原因,一般由專業(yè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)施測(cè),公路及其他行業(yè)通過(guò)收集航空磁測(cè)資料分析研究區(qū)域地質(zhì)情況。
05 放射性勘探
放射性勘探是利用探測(cè)對(duì)象與相鄰介質(zhì)之間的伽瑪射線強(qiáng)度或氡氣濃度的差異,通過(guò)觀測(cè)放射性物質(zhì)的濃度或輻射強(qiáng)度,研究其分布規(guī)律,達(dá)到解決地質(zhì)問(wèn)題的目的。
放射性勘探適用于探測(cè)采空區(qū)或放射性巖體的分布范圍,查找隱伏斷裂構(gòu)造的位置和地下水源等。根據(jù)地質(zhì)條件和工作條件可選用伽瑪測(cè)量法或氡氣測(cè)量法。
06 地球物理測(cè)井
地球物理測(cè)井適用于探測(cè)孔壁及鉆孔周圍的地質(zhì)情況;測(cè)量井溫、井徑、井斜;測(cè)試巖土體物性參數(shù)等。
近年來(lái)地球物理測(cè)井技術(shù)在公路工程地質(zhì)勘察、工程質(zhì)量檢測(cè)和物性參數(shù)測(cè)試等方面的應(yīng)用日趨廣泛,如地震波速測(cè)井用于場(chǎng)地類別劃分,電測(cè)井用于含水層的確定;聲波測(cè)井用于隧道圍巖等級(jí)劃分以及電視測(cè)井配合鉆探在溶洞、采空區(qū)勘探中都發(fā)揮了較好的作用。
本次修訂增加自然電位法、激發(fā)極化法在巖溶探測(cè)中應(yīng)用,其作用之一是區(qū)分炭質(zhì)巖層、硫化礦物和溶洞引起電阻率異常,炭質(zhì)巖層能夠引起很強(qiáng)的自然電位異常和激發(fā)極化異常,而溶洞引起自然電位異常和激發(fā)極化異常很弱。
07 隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
物探可用于探測(cè)隧道及導(dǎo)洞、斜井等輔助工程的掌子面前方一定距離內(nèi)的巖性分界、斷層破碎帶、溶洞、采空區(qū)、富水帶等地質(zhì)異常。
報(bào)告編制
物探報(bào)告編制的內(nèi)容、深度和格式應(yīng)與各階段工程地質(zhì)勘察、隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、工程質(zhì)量檢測(cè)的要求相適應(yīng)。
物探報(bào)告應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求、工程特點(diǎn)、工程地質(zhì)條件等具體情況,綜合分析地質(zhì)、物探資料進(jìn)行編制,并應(yīng)包括下列主要內(nèi)容:
- 工程概況;
- 任務(wù)要求及目的、依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工作完成情況;
- 地質(zhì)概況及地球物理特征;
- 工作方法;
- 質(zhì)量檢查與評(píng)價(jià);
- 資料處理與推斷解釋;
- 結(jié)論和建議等;
- 其他需要說(shuō)明的問(wèn)題。
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