DB51-T 3231-2024 公路隧道巖爆防控技術(shù)規(guī)程

公路隧道巖爆防控技術(shù)規(guī)程2024-12-18發(fā)布2025-01-18實(shí)施I前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14基本規(guī)定 25勘察與預(yù)測 36巖爆隧道設(shè)計(jì) 67巖爆段施工 88巖爆段監(jiān)測與預(yù)警 附錄A(資料性)微震監(jiān)測設(shè)備的安裝與實(shí)施方案 附錄B(資料性)微震監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理和整理方法 附錄C(資料性)微震監(jiān)測報(bào)告的編制 附錄D(資料性)基于微震指標(biāo)的巖爆預(yù)警方法 21附錄E(資料性)基于微震監(jiān)測信息巖爆預(yù)警的EMS方法 DB51/T3231—2本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由四川省交通運(yùn)輸廳提出、歸口、解釋并組織實(shí)施。本文件起草單位：四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司、成都理工大學(xué)、四川川交路橋有限責(zé)任公司、四川高速公路建設(shè)開發(fā)集團(tuán)有限公司本文件主要起草人：林國進(jìn)、唐協(xié)、馬春馳、邵江、張睿、楊楓、張兆杰、何佳、向龍、朱長安、田尚志、黃兵、王聯(lián)、向波、白皓、李濤、田志宇、韋遠(yuǎn)飛、江俊杰、鄭建國、李泳伸、蔚艷慶、聶亮、安俊吉、牟智恒、賴孝輝、張航、喻業(yè)洪1DB51/T3231—2公路隧道巖爆防控技術(shù)規(guī)程本文件確立了公路隧道巖爆防控的程序，規(guī)定了巖爆段勘察與預(yù)測、巖爆隧道設(shè)計(jì)、巖爆段施工、巖爆段監(jiān)測與預(yù)警等步驟的指示。本文件適用于四川省境內(nèi)鉆爆法和TBM法施工的山嶺公路隧道巖爆防控，其它類型的隧道可參考執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本GB6722爆破安全規(guī)程GB50086巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范GB/T50218工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50266工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)DL/T5807-2020水電工程巖體穩(wěn)定性微震監(jiān)測技術(shù)規(guī)范JTGC20公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第一冊(cè)土建工程JTGF90公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程JTG3370.1公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范第一冊(cè)土建工程JTG/T3660公路隧道施工技術(shù)規(guī)范JTT1375.1公路水運(yùn)工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南第1部分：總體要求JTT1495公路水運(yùn)危險(xiǎn)性較大工程安全專項(xiàng)施工方案審查規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。巖爆rockburst在地層中開挖或其他外界擾動(dòng)下，深部或高構(gòu)造應(yīng)力的巖體中聚積的彈性變形勢能突然釋放，導(dǎo)致巖體爆裂松脫、剝離、彈射乃至拋擲等動(dòng)力現(xiàn)象。巖爆隧道tunnelwithrockburst勘察階段預(yù)測可能發(fā)生巖爆和施工時(shí)發(fā)生過巖爆的隧道。巖爆等級(jí)rockburstintensity描述巖爆地層中巖爆強(qiáng)烈程度與破壞規(guī)模的指標(biāo)。2DB51/T3231—2圍巖高地應(yīng)力破裂時(shí)間效應(yīng)time-dependentbehaviorofsubcriticalcrackpropagation隧道開挖卸荷效應(yīng)影響過程中發(fā)生的巖爆，一般發(fā)生在掌子面后3倍洞徑內(nèi)，滯后開挖時(shí)間不隧道開挖卸荷后應(yīng)力調(diào)整平衡后而發(fā)生的巖爆34.4隧道巖爆段應(yīng)采用全工序機(jī)械鉆爆法施工或TBM法施工，應(yīng)嚴(yán)格減少和控制掌子面作業(yè)人數(shù)，對(duì)作業(yè)人員必須采取個(gè)體防護(hù)措施。4.5巖爆隧道巖爆段施工應(yīng)開展巖爆監(jiān)測和巖爆預(yù)警工作，并把監(jiān)測和預(yù)警報(bào)告及時(shí)反饋給參建各方，及時(shí)開展動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與施工，調(diào)整巖爆防控措施；中等巖爆段宜開展微震監(jiān)測和巖爆預(yù)警，強(qiáng)烈?guī)r爆、劇烈?guī)r爆段應(yīng)開展微震監(jiān)測和巖爆預(yù)警。4.6施工期發(fā)生了強(qiáng)烈?guī)r爆、劇烈?guī)r爆段的襯砌結(jié)構(gòu)宜開展施工期和運(yùn)營期監(jiān)測，運(yùn)營期監(jiān)測期宜大4.7公路隧道巖爆防控應(yīng)貫徹國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，積極慎重地采用新技術(shù)、新工藝、新工法、新材料和新設(shè)備。5勘察與預(yù)測5.1一般規(guī)定5.1.1當(dāng)硬質(zhì)巖隧道埋深大于500m,或鄰近類似工程發(fā)生過巖爆，或地應(yīng)力為高地應(yīng)力或極高地應(yīng)力時(shí)，應(yīng)按巖爆隧道進(jìn)行巖爆勘察，勘察階段分為施工前勘察和施工期勘察，施工前勘察應(yīng)符合JTGC20的規(guī)定。5.1.2沒有巖體初始應(yīng)力實(shí)測成果時(shí)，宜根據(jù)地形和地質(zhì)勘察資料，按照GB/T50218對(duì)初始應(yīng)力場做出評(píng)估，初步判定地應(yīng)力狀態(tài)。5.1.3當(dāng)巖爆等級(jí)為中等巖爆以上時(shí)，宜按照J(rèn)TG3370.1圍巖分級(jí)對(duì)初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)K3取值，修正圍巖級(jí)別。5.1.4巖爆勘察和預(yù)測分析應(yīng)貫穿于隧道勘察設(shè)計(jì)和施工的各個(gè)階段，勘察設(shè)計(jì)階段主要根據(jù)勘察資料預(yù)測巖爆等級(jí)和分布范圍；施工階段需要結(jié)合施工地質(zhì)和各種探測手段，細(xì)化巖爆發(fā)生的等級(jí)、范圍。5.2勘察內(nèi)容5.2.1施工前期勘察應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)隧址區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、全新世地質(zhì)活動(dòng)特征、地震活動(dòng)歷史、斷裂活動(dòng)性、高地應(yīng)力活動(dòng)歷史b)隧址區(qū)地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、巖體結(jié)構(gòu)，以及隧道的圍巖分級(jí)；c)隧址區(qū)地應(yīng)力量級(jí)、地應(yīng)力場變化特征、隧道走向與最大主應(yīng)力方向的相互關(guān)系；d)隧道區(qū)域的各硬質(zhì)巖物理力學(xué)性質(zhì)、儲(chǔ)能特性、釋能特性；e)隧址區(qū)水文地質(zhì)條件、地下水的類型、分布特征、水量，巖體的含水性和透水性，劃分含水層和相對(duì)隔水層；f)隧址區(qū)巖爆的發(fā)育級(jí)別、分布段落，并提出防護(hù)措施及施工地質(zhì)建議。5.2.2施工期巖爆勘察結(jié)合已開挖段圍巖情況和巖爆特征，可根據(jù)隧道內(nèi)的地應(yīng)力實(shí)測，對(duì)勘察設(shè)計(jì)階段所評(píng)估的巖爆等級(jí)、段落進(jìn)行校核、修正，并提出相應(yīng)的防護(hù)措施建議。5.3勘察方法5.3.1隧道巖爆勘察應(yīng)在充分收集、分析區(qū)域地質(zhì)資料基礎(chǔ)上，采用地質(zhì)遙感解譯、地質(zhì)調(diào)繪、綜合物探、地質(zhì)鉆探、取樣試驗(yàn)、地應(yīng)力測試等相結(jié)合的勘探方法。5.3.2隧道沿線應(yīng)布置縱、橫物探剖面，并利用鉆孔進(jìn)行物探測試。物探方法宜采用大地電磁法、地震法，當(dāng)?shù)孛嫖锾綔y試?yán)щy時(shí)，可采用航空物探。5.3.3隧道宜在不同地貌、構(gòu)造、地層單元布置深孔，并利用鉆孔開展孔內(nèi)物探、水文試驗(yàn)及地應(yīng)力45.3.4地應(yīng)力測試的地表孔深宜大于1/2隧道最大埋深，且大于300m。a)宜在深孔中取樣進(jìn)行巖石試驗(yàn)，包括巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度、應(yīng)變參數(shù)試驗(yàn)、應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)^b)宜在深孔中進(jìn)行地應(yīng)力測量，每孔測試點(diǎn)位不少于3段；d)應(yīng)觀測和統(tǒng)計(jì)深孔中的高地應(yīng)力特征，如孔內(nèi)縮徑，巖芯餅化等。5.3.6施工前勘察階段隧道地應(yīng)力測試宜采用孔內(nèi)水壓致裂法，在深孔中難于開展水壓致裂法時(shí)，可取巖芯進(jìn)行Kaiser效應(yīng)測試或基于巖芯的非彈性應(yīng)變恢復(fù)法(簡稱ASR法);施工階段的地應(yīng)力測試視現(xiàn)場條件可采用孔內(nèi)水壓致裂法、應(yīng)力解除法等，測試方法按照GB/T50266執(zhí)行。5.3.7隧道地應(yīng)力場分析，可采用有限元法對(duì)隧址區(qū)地應(yīng)力場進(jìn)行三維數(shù)值模擬，并用施工前勘察階5.4巖爆風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測5.4.1當(dāng)符合下列所有條件時(shí)，可初步判定為可能會(huì)發(fā)生巖爆。a)巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度不小于60MPa;b)巖體完整系數(shù)Kv大于0.55;d)巖體較干燥無水，呈脆性；Rc——巖石的飽和抗壓強(qiáng)度(kPa);μ——巖石泊松比；γ——為巖石的容重(kPa)。5.4.2對(duì)于強(qiáng)度高、硬度大、較高脆性的巖石，巖爆等級(jí)可根據(jù)巖爆傾向性指數(shù)按表1初判確定，巖爆傾向性指數(shù)we,可按式(2)計(jì)算：Wsp——試樣加載到單軸抗壓強(qiáng)度的0.7倍～0.8倍應(yīng)力水平后卸載到單軸抗壓強(qiáng)度的0.05倍應(yīng)力水平時(shí)恢復(fù)的彈性應(yīng)變能(J/m3);ws——加卸載循環(huán)中試樣產(chǎn)生塑性變形和微裂隙而消耗的能量(J/m3)。5表1巖爆傾向性指數(shù)法判定巖爆等級(jí)中等巖爆5.4.3經(jīng)初步判定認(rèn)為可能會(huì)發(fā)生巖爆的段落，可采用巖石應(yīng)力強(qiáng)度比法或巖石強(qiáng)度應(yīng)力比法進(jìn)行復(fù)判預(yù)測巖爆等級(jí)。5.4.4采用巖石應(yīng)力強(qiáng)度比法可根據(jù)表2判斷巖爆分級(jí)。表2巖石應(yīng)力強(qiáng)度比法巖爆分級(jí)表中等巖爆注：oomm為洞壁最大切向應(yīng)力；R為巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)5.4.5洞壁最大切向應(yīng)力可按式(3)~式(5)計(jì)算。 (3) (4)oπ=1/2(a?+o?)+1/2(a?-o?)cos2 (5)0emax——洞壁最大切向應(yīng)力；on——水平正向應(yīng)力；Sv——垂向應(yīng)力；z——隧道最大埋深；o?——最大水平主應(yīng)力；o?——最小水平主應(yīng)力；θ——隧道水平軸向法線方向與最大水平主應(yīng)力方向的夾角。5.4.6采用巖石強(qiáng)度應(yīng)力比法可根據(jù)表3判斷巖爆分級(jí)。6DB51/T3231—2表3巖石強(qiáng)度應(yīng)力比法巖爆分級(jí)表圍巖表層有巖爆、剝離現(xiàn)象，內(nèi)部有噼啪、撕裂聲，人耳偶然可聽到，無彈射現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為洞頂?shù)呐选擅撈茐暮蛡?cè)壁的劈裂～松脫、隆起等，巖爆零星間隔發(fā)生，影響深度小于0.5m;對(duì)施工影響小。中等圍巖爆裂、剝離現(xiàn)象較嚴(yán)重，有少量彈射，破壞范圍明顯；有似雷管爆破的清脆爆裂聲，人耳朵?？陕牭絿鷰r內(nèi)的巖石撕裂聲，有一定持續(xù)時(shí)間，影響深度0.5~lm,對(duì)施工有一定影響。強(qiáng)烈圍巖大片爆裂脫落，出現(xiàn)強(qiáng)烈彈射，發(fā)生巖塊的拋射及巖粉噴射現(xiàn)象，有的爆裂聲，聲響強(qiáng)烈，持續(xù)時(shí)間長，并向圍巖深部發(fā)展，破壞范圍和塊度大，影響劇烈圍巖大片嚴(yán)重爆裂，大塊巖片出現(xiàn)劇烈彈射，振動(dòng)強(qiáng)烈，有似炮彈、悶雷聲，聲響劇烈，迅速向圍巖深部發(fā)展，破壞范圍和塊度大，影響深度大丁3m,嚴(yán)重影響施工工程。注1:注1:爆判別適用于完整～較完整的中硬、堅(jiān)硬巖體，且無地下水活動(dòng)的地段。注2:R.為巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度(MPa);Om;為垂直隧道軸線方向的最大初始地應(yīng)力(MPa水發(fā)育條件等多因素綜合判斷。當(dāng)判定巖爆等級(jí)不一致時(shí)可按最高級(jí)進(jìn)行確定。6巖爆隧道設(shè)計(jì)6.1一般規(guī)定6.1.1應(yīng)根據(jù)施工前勘察預(yù)測的巖爆規(guī)模、施工條件、施工技術(shù)及施工設(shè)備等因素，采用TBM法施工時(shí)，且強(qiáng)烈?guī)r爆、劇烈?guī)r爆段落較長時(shí)，宜采用護(hù)盾式TBM,并進(jìn)行防巖爆措施的專題設(shè)計(jì)。6.1.2應(yīng)對(duì)巖爆段進(jìn)行監(jiān)測設(shè)計(jì)，監(jiān)測包括支護(hù)和圍巖的變形與受力監(jiān)測、巖爆監(jiān)測、爆破震動(dòng)監(jiān)測6.1.3本文件未明確的隧道荷載分類、荷載組合、圍巖壓力計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算、襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)錨桿布置方式、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案等應(yīng)符合現(xiàn)行GB50086的相關(guān)規(guī)定。6.2隧道位置及斷面設(shè)計(jì)6.2.1隧道位置選擇宜避開高地應(yīng)力集中區(qū)，選擇在地應(yīng)力值相對(duì)較低區(qū)域；當(dāng)不能避開時(shí)，隧道軸線宜與最大水平地應(yīng)力方向平行或小角度相交，與主要構(gòu)造方向垂直或大角度相交。6.2.2巖爆隧道設(shè)計(jì)應(yīng)考慮洞群開挖擾動(dòng)效應(yīng)，巖爆段平行隧道之間巖體厚度不宜小于開挖最大洞徑6.2.3巖爆段的隧道橫斷面形狀設(shè)計(jì)應(yīng)遵循降低圍巖應(yīng)力集中程度、改善圍巖受力條件的原則，強(qiáng)烈?guī)r爆、劇烈?guī)r爆段宜采用曲墻式或近圓形斷面。7DB51/T3231—20246.3襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.3.1隧道巖爆段支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)充分考慮圍巖高地應(yīng)力破裂時(shí)間效應(yīng)對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)長期安全性的不利影響，應(yīng)采取措施保障結(jié)構(gòu)長期穩(wěn)定性和耐久性。6.3.2巖爆段采用鉆爆法施工時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，支護(hù)參數(shù)應(yīng)結(jié)合巖爆等級(jí)、斷面大小等根據(jù)工程類比、計(jì)算分析綜合確定，并應(yīng)符合以下規(guī)定：a)輕微巖爆和中等巖爆段的初期支護(hù)宜采用柔性防護(hù)網(wǎng)噴射混凝土或鋼筋網(wǎng)噴射混凝土或纖維噴射混凝土、系統(tǒng)錨桿、鋼架等聯(lián)合支護(hù)；b)強(qiáng)烈?guī)r爆和劇烈?guī)r爆段初期支護(hù)宜采用纖維噴射混凝土、系統(tǒng)錨桿、超前支護(hù)、加強(qiáng)鋼架支護(hù)等綜合治理措施，二次襯砌宜設(shè)置仰拱，并應(yīng)采用模筑鋼筋混凝土；c)噴射混凝土宜采用早強(qiáng)砼，設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25,鋼纖維噴射混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)宜采用C30,8h齡期強(qiáng)度分別不宜低于10MPa;d)系統(tǒng)錨桿宜采用漲殼式中空錨桿、水脹式錨桿、樹脂預(yù)應(yīng)力錨桿。6.3.3采用鉆爆法施工的兩車道隧道，設(shè)計(jì)階段巖爆段襯砌支護(hù)參數(shù)可參照表4取值。表4鉆爆法兩車道隧道巖爆段支護(hù)參數(shù)表初期支護(hù)噴砼厚度鋼筋網(wǎng)縱×環(huán)5/中等巖爆8/6.3.4采用鉆爆法施工的三車道隧道巖爆段襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)可參表5鉆爆法三車道隧道巖爆段支護(hù)參數(shù)表預(yù)留量噴砼厚度鋼筋網(wǎng)8/中等巖爆/8DB51/T3231—26.3.5采用敞開式TBM法施工的隧道，宜采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，支護(hù)參數(shù)應(yīng)結(jié)合巖爆等級(jí)、斷面大小等根據(jù)工程類比、計(jì)算分析綜合確定，并符合以下規(guī)定：a)輕微巖爆和中等巖爆段初期支護(hù)宜采用纖維噴射混凝土、系統(tǒng)錨桿、加強(qiáng)型鋼筋排、型鋼鋼架等聯(lián)合支護(hù)；b)強(qiáng)烈?guī)r爆和劇烈?guī)r爆段宜采用鋼管片、系統(tǒng)錨桿、鋼筋混凝土二次襯砌等聯(lián)合支護(hù)；d)系統(tǒng)錨桿宜采用漲殼式中空錨桿、水脹式錨桿、低預(yù)應(yīng)力樹脂錨桿。6.3.6采用敞開式TBM(刀盤外徑8~10m)法施工的隧道，巖爆段襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)可按表6取值。預(yù)留量噴砼鋼筋網(wǎng)///5中等巖爆5///90(寬)×20(高)56.3.7采用護(hù)盾式TBM法施工的隧道，強(qiáng)烈?guī)r爆和劇烈?guī)r爆段宜采用雙層襯砌，一次支護(hù)采用預(yù)制鋼筋混凝土管片或鋼管片，二次襯砌采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土。6.3.8中等及以上等級(jí)巖爆段的隧道斷面突變處、隧道與橫通道相交段的支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)，二次襯砌結(jié)構(gòu)宜采用鋼筋混凝土。7.1一般規(guī)定7.1.1隧道巖爆段采用鉆爆法施工時(shí)，本規(guī)程未明確的施工要求、施工工藝和質(zhì)量控制等應(yīng)符合JTG/T3660和JTGF80/1的規(guī)定。7.1.2隧道巖爆段施工前應(yīng)進(jìn)行危險(xiǎn)源辨析，并依據(jù)JTT1375.1、進(jìn)行施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，現(xiàn)場應(yīng)實(shí)施動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)控制和跟蹤處理。7.1.3隧道巖爆段施工前應(yīng)根據(jù)勘察設(shè)計(jì)要求、施工方法、地質(zhì)與地應(yīng)力情況、巖爆特征、巖爆防控措施等，依據(jù)JTGF90和JTT1495編制巖爆段專項(xiàng)施工方案并組織審查。7.1.4隧道巖爆段采用鉆爆法施工時(shí)，應(yīng)配置全電腦智能型多臂鑿巖臺(tái)車開挖、拱架安裝臺(tái)車立架和混凝土濕噴臺(tái)車噴砼等，應(yīng)對(duì)駕駛室采取防巖爆沖擊措施。7.1.5宜結(jié)合安全監(jiān)測，采用視頻監(jiān)控或三維激光掃描等自動(dòng)化設(shè)備，記錄巖爆位置、特征和等級(jí)、避讓巖爆時(shí)間、巖爆對(duì)機(jī)械設(shè)備損害和回填爆坑等情況，可編制相應(yīng)的補(bǔ)充定額。7.1.6巖爆段施工前，應(yīng)向作業(yè)人員開展巖爆專題培訓(xùn)、安全技術(shù)交底，告知其危險(xiǎn)因素、防范和應(yīng)急措施，定期組織安全應(yīng)急演練。7.1.7巖爆風(fēng)險(xiǎn)防控措施應(yīng)根據(jù)巖爆等級(jí)確定，宜采取改善圍巖性質(zhì)、優(yōu)化開挖方式、釋放應(yīng)力和加97.2鉆爆法施工7.2.1鉆爆法施工的隧道巖爆段應(yīng)基于設(shè)計(jì)要求采取綜合防控措施，可參照表7采用。防巖爆支護(hù)措施可按本規(guī)程第6章的規(guī)定采用。表7鉆爆法施工的隧道巖爆段防控綜合措施防治措施中等強(qiáng)烈劇烈改善圍巖性質(zhì)多次高壓噴水采用采用采用 采用采用采用采用采用 采用采用 宜采用采用 采用 采用 宜采用采用 采用開挖導(dǎo)洞一 宜采用加強(qiáng)支護(hù)防巖爆支護(hù)采用采用采用設(shè)備防護(hù)采用采用采用7.2.2鉆爆法施工的隧道巖爆段開挖應(yīng)符合下列要求：a)應(yīng)采用光面爆破技術(shù)，使隧道周邊圓順，減少應(yīng)力集中；嚴(yán)格控制單段最大爆破藥量，減少b)輕微巖爆可采用全斷面開挖，中等及以上巖爆宜采用臺(tái)階法、導(dǎo)洞法等分部開挖法；c)輕微巖爆和中等巖爆段每循環(huán)開挖進(jìn)尺不宜大于3m,強(qiáng)烈?guī)r爆和劇烈?guī)r爆段每循環(huán)開挖進(jìn)尺不宜大于2榀鋼架間距；d)相向開挖兩掌子面距離達(dá)到3倍開挖跨度時(shí)，宜由巖爆等級(jí)相對(duì)較低的掌子面單獨(dú)開挖至貫e)并行隧道開挖掌子面縱向錯(cuò)開距離宜不小于最大洞徑的3倍。7.3TBM法施工7.3.1TBM法施工的隧道巖爆段應(yīng)基于設(shè)計(jì)要求采取綜合防控措施，可參照表8采用。防巖爆支護(hù)措施可按本規(guī)程第6章的規(guī)定采用。表8TBM法開挖隧道段的巖爆防治措施防治措施中等強(qiáng)烈劇烈改善圍巖性質(zhì)噴水采用采用 采用 采用 采用開挖導(dǎo)洞 加強(qiáng)支護(hù)防巖爆支護(hù)采用采用7.3.2TBM法施工的隧道巖爆段施工應(yīng)符合下列要求：a)TBM施工宜采用低速率開挖方式，及時(shí)地對(duì)開挖面進(jìn)行有效支護(hù)，縮短圍巖暴露時(shí)長，防止巖爆再次發(fā)展；b)高度大于10m的TBM施工隧道，可先采用鉆爆法開挖上導(dǎo)洞，后進(jìn)行TBM擴(kuò)挖；c)TBM轉(zhuǎn)矩應(yīng)加大設(shè)計(jì)，當(dāng)TBM出現(xiàn)卡鉆或受困時(shí)，前方刀頭在油壓的驅(qū)動(dòng)作用下變速反轉(zhuǎn)，從而脫困；d)改進(jìn)TBM設(shè)施，在尾盾安置多功能鉆孔系統(tǒng)，為地質(zhì)鉆探和灌漿支護(hù)等服務(wù)。7.4通用作業(yè)要求7.4.1超前注水孔宜布置在隧道拱部及邊墻開挖斷面輪廓線外10cm~15cm范圍內(nèi)，并向孔內(nèi)灌高壓水或化學(xué)溶劑，軟化圍巖。7.4.2超前應(yīng)力釋放孔施工宜符合下列規(guī)定：a)應(yīng)力釋放孔可采用掌子面超前和開挖斷面徑向布置；b)應(yīng)力釋放孔深度宜超過巖體應(yīng)力和能量集中的部位，潛在巖爆由硬性結(jié)構(gòu)面或剛性斷裂引起時(shí)，應(yīng)力釋放孔深度宜超過結(jié)構(gòu)面或斷裂部位；c)應(yīng)力釋放孔直徑不宜小于φ70mm。7.4.3應(yīng)力解除爆破設(shè)計(jì)宜符合下列規(guī)定：a)應(yīng)力解除爆破孔的裝藥段應(yīng)位于掌子面前方的圍巖二次應(yīng)力集中區(qū)；b)應(yīng)力解除爆破孔的數(shù)量、位置和裝藥量的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)力解除爆破試驗(yàn)結(jié)果反饋修c)可在超前應(yīng)力釋放孔中進(jìn)行松動(dòng)爆破。7.4.4導(dǎo)洞施工應(yīng)符合下列規(guī)定：a)應(yīng)布置在上臺(tái)階，宜部分重合主洞開挖輪廓，揭露主洞頂拱；b)導(dǎo)洞尺寸應(yīng)根據(jù)導(dǎo)洞巖爆風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和主洞巖爆風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估綜合確定，并滿足機(jī)械化開挖支護(hù)要c)導(dǎo)洞開挖輪廓線與主洞開挖輪廓線重合部分的支護(hù)參數(shù)應(yīng)采用主洞巖爆支護(hù)參數(shù)；導(dǎo)洞開挖輪廓線與主洞開挖輪廓線不重合部分的支護(hù)參數(shù)應(yīng)根據(jù)導(dǎo)洞巖爆風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果設(shè)計(jì)實(shí)施。7.4.5隧道巖爆段的支護(hù)施工應(yīng)符合下列要求：a)開挖后應(yīng)及時(shí)噴混凝土封閉，厚度宜為4cm~8cm;b)初噴后應(yīng)立即施作系統(tǒng)錨桿，并宜與網(wǎng)噴混凝土聯(lián)合使用。DB51/T3231—20247.5施工安全7.5.1巖爆段施工人員和機(jī)械設(shè)備防護(hù)措施應(yīng)符合下列要求：a)巖爆段鑿巖臺(tái)車、拱架臺(tái)車、裝載機(jī)、挖掘機(jī)、運(yùn)輸車輛等主要機(jī)械設(shè)備上應(yīng)加裝防護(hù)鋼板、防護(hù)棚(罩)及防護(hù)鋼絲網(wǎng)等安全防護(hù)措施；b)強(qiáng)烈?guī)r爆和劇烈?guī)r爆段宜在巖面掛設(shè)鋼筋網(wǎng)或柔性防護(hù)網(wǎng)，防止因巖石彈射砸傷施工人員，損傷施工機(jī)具；c)作業(yè)人員應(yīng)佩戴防彈背心等安全防護(hù)用品。7.5.2施工過程中應(yīng)密切觀察巖面剝落、監(jiān)聽巖體內(nèi)部聲響情況，出現(xiàn)巖爆跡象，應(yīng)立即采取下列措a)停機(jī)待避，必要時(shí)人、機(jī)撤至安全地段，待圍巖穩(wěn)定后進(jìn)行防治；b)檢查確認(rèn)安全后方可進(jìn)行開挖工作面的觀察記錄，應(yīng)記錄巖爆的發(fā)生時(shí)間、位置、強(qiáng)度、類型、數(shù)量以及山鳴等，總結(jié)巖爆規(guī)律；c)每循環(huán)內(nèi)對(duì)暴露的巖面采取機(jī)械反復(fù)擾動(dòng)找頂不小于3次，釋放巖爆；d)根據(jù)巖爆程度和特性，按設(shè)計(jì)文件和施工方案要求，采取釋放圍巖應(yīng)力、加強(qiáng)防爆支護(hù)等方法，同時(shí)做好對(duì)應(yīng)的防護(hù)措施。8巖爆段監(jiān)測與預(yù)警8.1一般規(guī)定8.1.1隧道施工期間應(yīng)開展安全監(jiān)測與預(yù)警工作，監(jiān)測內(nèi)容包括支護(hù)和圍巖的變形與受力監(jiān)測、巖爆監(jiān)測和爆破震動(dòng)監(jiān)測等，采用鉆爆法施工時(shí)，除巖爆監(jiān)測外，本文件未明確之處應(yīng)符合GB6722和JTG/T3660的要求。8.1.2隧道施工中的巖爆預(yù)警宜根據(jù)微震監(jiān)測、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、地質(zhì)綜合分析、電磁輻射法或其他監(jiān)測方法獲取的信息進(jìn)行綜合判斷與預(yù)警。8.1.3巖爆監(jiān)測應(yīng)在隧道施工過程中通過布設(shè)傳感器和監(jiān)測設(shè)備，對(duì)圍巖的物理狀態(tài)及其變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)獲取圍巖的應(yīng)力、位移、微震等數(shù)據(jù)，分析和評(píng)估巖體的穩(wěn)定性，預(yù)防和減少巖爆危害。8.1.4巖爆預(yù)警應(yīng)基于巖爆監(jiān)測所獲取的數(shù)據(jù)，通過分析和模型計(jì)算，提前識(shí)別可能發(fā)生巖爆的風(fēng)險(xiǎn)，并向施工人員和相關(guān)管理人員發(fā)出警示的過程。8.1.5在隧道的勘察或施工期間，巖爆監(jiān)測與預(yù)警方案應(yīng)考慮實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、施工方法、施工條件、施工技術(shù)及施工設(shè)備動(dòng)態(tài)調(diào)整監(jiān)測預(yù)警方案。8.1.6巖爆段監(jiān)測與預(yù)警工作應(yīng)納入施工工序管理，應(yīng)符合下列要求：a)匯總不同手段的監(jiān)測成果，分析形成綜合報(bào)告，并及時(shí)反饋給參建各方；b)可委托具備相關(guān)資質(zhì)和能力的第三方機(jī)構(gòu)匯總不同手段的監(jiān)測成果，分析形成綜合報(bào)告并及時(shí)反饋給參建各方。8.2巖爆監(jiān)測8.2.1巖爆隧道監(jiān)測設(shè)計(jì)方案應(yīng)依據(jù)工程特點(diǎn)、監(jiān)測對(duì)象、監(jiān)測目的和監(jiān)測環(huán)境進(jìn)行總體規(guī)劃，同時(shí)應(yīng)遵循動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)原則，與實(shí)際條件相適應(yīng)，突出重點(diǎn)，兼顧全面。8.2.2巖爆隧道監(jiān)測設(shè)計(jì)方案應(yīng)主要包括以下內(nèi)容：a)隧道監(jiān)測區(qū)域確定；b)不同監(jiān)測方法制定相應(yīng)的布置要求、數(shù)據(jù)采集與管理和報(bào)告編制要求；c)巖爆隧道監(jiān)測通訊方案設(shè)計(jì)；d)建立施工與監(jiān)測之間的協(xié)同、反饋機(jī)制，將施工計(jì)劃與監(jiān)測方案進(jìn)行同步，及時(shí)調(diào)整施工方案以應(yīng)對(duì)監(jiān)測結(jié)果，確保監(jiān)測工作緊密圍繞施工進(jìn)度進(jìn)行；e)隧道監(jiān)測安全運(yùn)行保障措施。8.2.3巖爆隧道監(jiān)測區(qū)域宜重點(diǎn)包括下列部位：a)掌子面附近區(qū)域；b)重點(diǎn)工程結(jié)構(gòu)與部位；c)洞室交叉部位以及洞室曲率變化較大部位；d)相向開挖臨近貫通時(shí)掌子面間巖柱；e)已發(fā)生中等及以上巖爆等級(jí)的區(qū)域及其相鄰平行洞段；f)巖性、地質(zhì)構(gòu)造和巖體結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化區(qū)域。8.2.4巖爆隧道監(jiān)測應(yīng)采用多種監(jiān)測方法，宜優(yōu)先考慮微震監(jiān)測、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、地質(zhì)綜合分析和電磁輻射法。8.2.5巖爆隧道微震監(jiān)測方案的設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)微震監(jiān)測設(shè)備的安裝與實(shí)施，具體宜包括微震監(jiān)測設(shè)備的選型與采購計(jì)劃、設(shè)備的檢查與維護(hù)計(jì)劃、施工程序與進(jìn)度安排、安裝與埋設(shè)方法及相應(yīng)的保護(hù)措施，以及最終的安裝調(diào)試與驗(yàn)收流程。具體執(zhí)行可按本文件附錄A的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行；b)微震監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理和整理，具體宜包括以下內(nèi)容：微震信號(hào)的分類、降噪處理、到時(shí)提取、事件定位、震源參數(shù)計(jì)算，以及監(jiān)測信息的記錄與整理。具體執(zhí)行可按本文件附錄B的相關(guān)規(guī)定；c)微震監(jiān)測報(bào)告的編制與發(fā)布，具體宜包含微震監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建、微震事件分析評(píng)價(jià)和巖爆風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等內(nèi)容。具體執(zhí)行可按本文件附錄C的相關(guān)規(guī)定。8.2.6巖爆隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)設(shè)備的安裝與實(shí)施，具體應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)和地質(zhì)條件，選擇適合的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，可選擇鉆探取樣、地質(zhì)雷達(dá)、地震波探測等技術(shù)手段。并明確所需的設(shè)備類型及數(shù)量，包括設(shè)備的選型、采購、安裝及調(diào)試方案，確保其能夠滿足預(yù)報(bào)需求；b)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的處理和整理，具體宜包括以下內(nèi)容：分類整理收集到的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)清洗與分析、結(jié)果可視化以及相應(yīng)地質(zhì)模型的建立；c)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)報(bào)告的編制與發(fā)布，具體宜包括以下內(nèi)容：采用的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)和方法、收集的地質(zhì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果、巖爆發(fā)生可能性及其影響分析、施工過程中的注意事項(xiàng)及應(yīng)對(duì)策8.2.7巖爆隧道地質(zhì)綜合分析方案的設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)綜合運(yùn)用地質(zhì)勘探和監(jiān)測設(shè)備，掌握隧道沿線的地質(zhì)特征，宜包括巖石類型、結(jié)構(gòu)特征和應(yīng)力狀態(tài)。同時(shí)，制定監(jiān)測方案，實(shí)時(shí)收集與巖爆相關(guān)的數(shù)據(jù)，宜包括應(yīng)力、變形和地下水位等信息；b)基于地質(zhì)條件和監(jiān)測信息開展巖爆機(jī)制分析，宜包括巖爆發(fā)生的原因、影響因素、發(fā)生機(jī)制及其與圍巖性質(zhì)、施工方法的關(guān)系，可運(yùn)用三維地質(zhì)模型和數(shù)值模擬綜合分析巖爆機(jī)制；c)地質(zhì)綜合分析報(bào)告的編制與發(fā)布，具體宜包括以下內(nèi)容：地質(zhì)綜合分析技術(shù)和方法、施工區(qū)域的地質(zhì)背景和隧道圍巖監(jiān)測信息、巖爆地質(zhì)力學(xué)機(jī)制分析、基于地質(zhì)綜合分析的巖爆風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、評(píng)估巖爆發(fā)生的可能性及其潛在影響、提出相應(yīng)的控制措施。8.2.8巖爆隧道電磁輻射法方案的設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)電磁輻射法設(shè)備的安裝與實(shí)施，具體宜包括電磁輻射源的選擇、監(jiān)測設(shè)備的配置、設(shè)備的檢查與維護(hù)計(jì)劃、施工程序與進(jìn)度安排、安裝與埋設(shè)方法及相應(yīng)的保護(hù)措施，以及最終的安裝調(diào)試與驗(yàn)收流程；b)電磁輻射法數(shù)據(jù)的采集與處理，具體宜包括制定詳細(xì)的數(shù)據(jù)采集方案，明確數(shù)據(jù)采集的頻率和時(shí)段，并建立數(shù)據(jù)處理流程，以便及時(shí)分析和解讀監(jiān)測數(shù)據(jù)。建立異常信號(hào)識(shí)別機(jī)制，確定電磁輻射變化的閾值，及時(shí)識(shí)別可能的巖爆前兆；c)電磁輻射法報(bào)告的編制與發(fā)布，具體宜包括采用的電磁輻射法技術(shù)和方法、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析結(jié)果、巖爆的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)警機(jī)制、施工過程中的注意事項(xiàng)及應(yīng)對(duì)策略。8.3巖爆預(yù)警8.3.1巖爆隧道施工預(yù)警應(yīng)預(yù)判潛在巖爆的位置及其巖爆等級(jí)和發(fā)生概率，為巖爆風(fēng)險(xiǎn)防控提供依據(jù)。8.3.2巖爆隧道施工預(yù)警應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)綜合分析，考慮隧道圍巖地質(zhì)特征、應(yīng)力狀態(tài)、構(gòu)造關(guān)系及歷史巖爆事件，通過多方面評(píng)估巖爆發(fā)生的可能性及其影響。8.3.3巖爆隧道施工預(yù)警應(yīng)結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法獲取的施工面前方地質(zhì)情況，分析地層結(jié)構(gòu)、巖石性質(zhì)及其變化等信息進(jìn)行綜合分析判斷、預(yù)警。8.3.4巖爆預(yù)警宜結(jié)合電磁輻射監(jiān)測技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測巖體在應(yīng)力變化過程中的電磁輻射信號(hào)，通過信號(hào)特征分析，識(shí)別潛在的巖爆活動(dòng)。8.3.5巖爆隧道施工預(yù)警可結(jié)合其他相關(guān)監(jiān)測手段，如聲波監(jiān)測、位移監(jiān)測等，獲取更多維度的信息，以增強(qiáng)對(duì)巖爆風(fēng)險(xiǎn)和巖爆等級(jí)的評(píng)估能力。8.3.6巖爆隧道施工預(yù)警應(yīng)根據(jù)微震監(jiān)測信息動(dòng)態(tài)實(shí)施，實(shí)時(shí)收集和分析巖體內(nèi)部的微震事件，通過震源參數(shù)、震源分布及其活動(dòng)規(guī)律，判斷潛在的巖爆風(fēng)險(xiǎn)。8.3.7即時(shí)型巖爆隧道施工預(yù)警宜采用基于微震指標(biāo)的巖爆預(yù)警方法，實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)對(duì)巖爆的風(fēng)險(xiǎn)及其巖爆等級(jí)進(jìn)行預(yù)警，巖爆預(yù)警方法宜按本文件附錄D的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。8.3.8時(shí)滯型巖爆隧道施工預(yù)警宜采用基于微震監(jiān)測信息巖爆預(yù)警的EMS方法，基于微震監(jiān)測信息的巖爆預(yù)警法宜按本文件附錄E的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。8.4結(jié)構(gòu)運(yùn)營期監(jiān)測8.4.1開展運(yùn)營監(jiān)測的隧道應(yīng)編制詳細(xì)的實(shí)施性監(jiān)測方案。8.4.2運(yùn)營期監(jiān)測宜采用對(duì)隧道運(yùn)營影響小且自動(dòng)化程度高的技術(shù)手段，數(shù)據(jù)宜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集、傳輸、標(biāo)準(zhǔn)化輸出和實(shí)時(shí)預(yù)警等，并應(yīng)建立全過程的信息化數(shù)據(jù)庫。8.4.3巖爆段運(yùn)營期監(jiān)測方法、監(jiān)測項(xiàng)目及控制基準(zhǔn)應(yīng)與圍巖類型、巖爆等級(jí)和監(jiān)測周期等相適應(yīng)。8.4.4運(yùn)營期監(jiān)測及分析應(yīng)達(dá)到掌握隧道結(jié)構(gòu)受力及變形狀況、評(píng)價(jià)隧道結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)、為隧道管理決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的目的。8.4.5運(yùn)營期監(jiān)測項(xiàng)目應(yīng)包括圍巖深部應(yīng)力監(jiān)測、二次襯砌表面變形及開裂觀察、內(nèi)力監(jiān)測，必要時(shí)應(yīng)對(duì)初期支護(hù)進(jìn)行監(jiān)測。8.4.6宜根據(jù)施工期現(xiàn)場發(fā)生巖爆的情況劃分監(jiān)測區(qū)段，每段不應(yīng)少于2個(gè)斷面，監(jiān)測斷面間距宜取50m～200m。監(jiān)測初期支護(hù)時(shí)，應(yīng)與二次襯砌監(jiān)測布置在同一斷面。8.4.7運(yùn)營期監(jiān)測在下列條件下應(yīng)提高監(jiān)測頻率，加強(qiáng)分析預(yù)警并及時(shí)采取措施。a)隧址區(qū)發(fā)生地震后；b)隧道出現(xiàn)病害段落。DB51/T3231—2024(資料性)微震監(jiān)測設(shè)備的安裝與實(shí)施方案A.1微震監(jiān)測設(shè)備安裝微震監(jiān)測設(shè)備安裝應(yīng)主要包括以下內(nèi)容：——組織機(jī)構(gòu)、現(xiàn)場工作場所布置及主要設(shè)備配置；——微震監(jiān)測設(shè)備的選型及采購計(jì)劃；——微震監(jiān)測設(shè)備的檢查計(jì)劃；——施工程序與進(jìn)度計(jì)劃；——安裝埋設(shè)方法及保護(hù)措施；——安裝調(diào)試和驗(yàn)收。傳感器安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：——傳感器宜采用鉆孔可回收式安裝；——安裝傳感器的鉆孔直徑定位宜在32mm左右；——安裝傳感器鉆孔的深度定位宜在3m左右；——安裝傳感器鉆孔的傾角宜為70°;——在傳感器安裝孔孔口宜安放隔音棉；——傳感器安裝宜根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，對(duì)安裝方案稍作調(diào)整。信號(hào)采集系統(tǒng)、主機(jī)和監(jiān)控中心安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：——強(qiáng)電設(shè)備宜單獨(dú)放置；——信號(hào)采集系統(tǒng)內(nèi)線路宜平行布設(shè)；——信號(hào)采集系統(tǒng)和主機(jī)外宜張貼反光條等警示標(biāo)志；——宜使用帳篷對(duì)信號(hào)采集系統(tǒng)和主機(jī)進(jìn)行保護(hù)、防塵；——接地電阻不應(yīng)大于10Ω;——監(jiān)測中心安裝位置宜為硐室、板房或配電柜。A.4通信設(shè)備通信設(shè)備安裝應(yīng)符合下列要求：——傳感器與信號(hào)采集系統(tǒng)宜采用一對(duì)20AWG且?guī)в袖X線圈的屏蔽線銅電纜相連接；——通信電纜不宜和強(qiáng)電線路同側(cè)鋪設(shè)，同側(cè)鋪設(shè)時(shí)宜遠(yuǎn)離強(qiáng)電線路；——通信電纜和光纜宜鋪設(shè)在機(jī)械設(shè)備、人員難以觸及的安全區(qū)域；——通信電纜和光纜表部應(yīng)做好警示標(biāo)志；——通信電纜和光纜布置宜采用外部懸掛與內(nèi)部埋設(shè)相結(jié)合的方法；——通信電纜或光纜需要加長時(shí)，需要采用同型號(hào)的電纜或光纜加長。A.5參數(shù)設(shè)置DB51/T3231—2微震監(jiān)測系統(tǒng)安裝完成后應(yīng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，參數(shù)設(shè)置宜包括下列內(nèi)容：——設(shè)置采樣頻率、觸發(fā)閾值、時(shí)間同步方式與時(shí)間同步間隔等采集參數(shù)；——設(shè)置傳感器類型、靈敏度和空間坐標(biāo)等傳感器參數(shù)；——設(shè)置定位算法、縱波速度和橫波速度等微震事件定位參數(shù)；——設(shè)置巖體密度和剪切模量等工程巖體物理力學(xué)參數(shù)。A.6測試試驗(yàn)微震監(jiān)測系統(tǒng)安裝完成后應(yīng)通過測試試驗(yàn)調(diào)試系統(tǒng)靈敏性和定位精度，測試試驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定：——測試點(diǎn)應(yīng)位于微震監(jiān)測的重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域；——測試點(diǎn)個(gè)數(shù)不宜少于3個(gè)；——每個(gè)測試點(diǎn)的測試次數(shù)不應(yīng)少于3次；——測試試驗(yàn)信號(hào)源宜通過非微差小藥量爆破、電火花或敲擊等人工方式產(chǎn)生。每天巡視檢查監(jiān)測系統(tǒng)的頻次不宜低于1次，發(fā)現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)及時(shí)維修。微震監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)主要包括以下內(nèi)容：——監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)對(duì)監(jiān)測區(qū)域巖體破裂進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測；——傳感器、采集儀、授時(shí)服務(wù)器等設(shè)備工作狀態(tài)實(shí)時(shí)查看。DB51/T3231—2(資料性)微震監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理和整理方法微震監(jiān)測數(shù)據(jù)整理應(yīng)包括下列內(nèi)容：——微震信號(hào)分類；——微震信號(hào)降噪；——微震信號(hào)到時(shí)拾??；——微震事件定位；——微震事件震源參數(shù)計(jì)算；——微震監(jiān)測信息記錄和整理。微震信號(hào)分類處理應(yīng)符合下列要求：——進(jìn)行微震信號(hào)特征分析，對(duì)微震監(jiān)測系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，從采集到的微震信號(hào)里選取出由巖體微破裂產(chǎn)生的微震信號(hào)；——信號(hào)特征分析內(nèi)容宜包括時(shí)域、頻域和時(shí)頻特征分析，信號(hào)特征分析參數(shù)宜包括信噪比、持續(xù)時(shí)間、最大振幅、縱波到時(shí)、主頻、最大頻率范圍和最大即時(shí)頻率等；——微震信號(hào)分類宜根據(jù)事件觸發(fā)量選擇分類方法，當(dāng)事件觸發(fā)頻率較低時(shí)宜采用專業(yè)人員分類；當(dāng)隧道存在較多噪音源，觸發(fā)事件較多時(shí)，宜采用微震信號(hào)智能分類方法；——微震信號(hào)分類結(jié)果宜進(jìn)行人工復(fù)核；——應(yīng)自動(dòng)化地進(jìn)行微震信號(hào)分類處理。信號(hào)降噪處理應(yīng)符合下列要求：——去除微震信號(hào)噪音，提高波形信噪比；——波形降噪前后，微震波形不能發(fā)生過大畸變或失真；——波形降噪方法選擇宜根據(jù)信號(hào)特征與事件數(shù)量情況而定：當(dāng)事件數(shù)量較少時(shí)，可采用傅里葉變換、小波分析、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解等降噪算法進(jìn)行波形降噪處理；當(dāng)噪音源較多，噪音波形特征復(fù)雜或觸發(fā)事件較多時(shí)，宜采用智能降噪模型進(jìn)行波形降噪。信號(hào)到時(shí)拾取處理應(yīng)符合下列要求：——應(yīng)根據(jù)縱波、橫波傳導(dǎo)至各傳感器時(shí)的時(shí)間確定；——波形拾取方法宜根據(jù)微震信號(hào)數(shù)據(jù)量情況進(jìn)行選擇：當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)微震事件較少時(shí)，宜采用長短時(shí)窗比法進(jìn)行波形到時(shí)檢測；當(dāng)微震事件較多時(shí)，需要進(jìn)行波形批量處理時(shí)，宜采用智能模型進(jìn)行波形降到時(shí)拾取。B.5震源定位處理震源定位處理應(yīng)符合下列要求?！鹪炊ㄎ环椒ǖ倪x擇應(yīng)與陣列布置情況相匹配，震源定位算法宜采用IPSO(改進(jìn)粒子群算法)B.6震源參數(shù)計(jì)算說明p為巖石密度(kg/m3);v為微震波地震矩M?P為體變勢(m3);G為巖體剪切模量(MPa)量(J);P為體變勢(m3)量(MPa);M?為地震矩(N*m)M?為地震矩(N*m)B.7微震監(jiān)測數(shù)據(jù)單個(gè)微震事件的微震監(jiān)測信息記錄表見表B.2,等時(shí)化后的微震監(jiān)測信息記錄表見表B.3。DB51/T3231—2024序號(hào)(年/月/日/時(shí)/分/秒)日期小時(shí)(年/01234DB51/T3231—2024(資料性)微震監(jiān)測報(bào)告的編制微震監(jiān)測報(bào)告宜包含以下內(nèi)容：——介紹微震監(jiān)測系統(tǒng)的組成、布置及運(yùn)行情況；——列出監(jiān)測期間的微震事件，包括事件時(shí)間、震源位置、震級(jí)等信息；——分析微震事件的震源參數(shù)，評(píng)估其與巖爆活動(dòng)的相關(guān)性；——根據(jù)微震監(jiān)測結(jié)果，進(jìn)行巖爆風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并提出相應(yīng)的安全措施和預(yù)警建議。微震監(jiān)測報(bào)告類型宜包括風(fēng)險(xiǎn)速報(bào)、日常簡報(bào)、階段性報(bào)告和總結(jié)報(bào)告。C.3微震監(jiān)測風(fēng)險(xiǎn)速報(bào)微震監(jiān)測風(fēng)險(xiǎn)速報(bào)宜在隧道圍巖活動(dòng)異常以及微震活動(dòng)異常發(fā)生后的2h內(nèi)發(fā)布，監(jiān)測日常簡報(bào)的發(fā)布周期宜為1天，監(jiān)測階段性報(bào)告發(fā)布周期可為1月或1季度。監(jiān)測區(qū)域巖爆風(fēng)險(xiǎn)高時(shí)，微震監(jiān)測報(bào)告發(fā)布周期宜縮短。微震監(jiān)測風(fēng)險(xiǎn)速報(bào)宜包含以下內(nèi)容：——發(fā)生隧道圍巖活動(dòng)異常或者微震活動(dòng)異常的地點(diǎn)、時(shí)間點(diǎn)和異常特征；——報(bào)告監(jiān)測時(shí)段內(nèi)微震事件數(shù)、微震能量、地震矩震級(jí)的變化情況；——提供相應(yīng)的巖爆等級(jí)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和預(yù)警信息；——根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警結(jié)果，提出相應(yīng)的防范和應(yīng)對(duì)措施，如加強(qiáng)監(jiān)測、采取加固措施、停工等待等；——明確風(fēng)險(xiǎn)速報(bào)所覆蓋的監(jiān)測時(shí)間，通常為12小時(shí)一報(bào)，但在特殊情況下可加密至6小時(shí)一報(bào)或更短時(shí)間。C.4微震監(jiān)測日常簡報(bào)微震監(jiān)測日常簡報(bào)的格式宜參照?qǐng)DC.1的樣表格式。DB51/T3231—2024微震事件每小時(shí)率(次/小時(shí))中能量事件比重圖C.1微震監(jiān)測日常簡報(bào)樣表格式右洞強(qiáng)烈劇烈左洞強(qiáng)烈劇烈圖C.1微震監(jiān)測日常簡報(bào)樣表格式(續(xù))微震監(jiān)測階段性報(bào)告應(yīng)包括該階段微震監(jiān)測實(shí)施概述、微震監(jiān)測結(jié)果、巖體穩(wěn)定性分析結(jié)果及其與實(shí)際情況的對(duì)比、存在的問題及下一步監(jiān)測計(jì)劃。C.6微震監(jiān)測總結(jié)報(bào)告微震監(jiān)測總結(jié)報(bào)告應(yīng)包括資料收集與現(xiàn)場調(diào)查、監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)、監(jiān)測施工、監(jiān)測與維護(hù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)整編與分析、獲得的監(jiān)測結(jié)果、考慮施工情況、開展巖體穩(wěn)定性分析與巖爆預(yù)警、監(jiān)測效果分析、結(jié)論與建議、參與監(jiān)測單位及人員等。DB51/T3231—2(資料性)基于微震指標(biāo)的巖爆預(yù)警方法圈定隧道圍巖微震活動(dòng)區(qū)域范圍，通過合理微震陣列布置方式獲取所采集的微震事件的準(zhǔn)確位置和參數(shù)信息，監(jiān)測區(qū)域基于微震信息的巖爆預(yù)警指標(biāo)宜選取微震事件數(shù)、微震能量、地震矩震級(jí)。對(duì)巖爆災(zāi)害形成全過程實(shí)現(xiàn)監(jiān)測預(yù)警，具體應(yīng)研究監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的微震活動(dòng)強(qiáng)度，若無異常，則認(rèn)為圍巖暫時(shí)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。若微震活動(dòng)異常，需要基于已采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)，判斷巖爆可能發(fā)生的等級(jí)。微震事件數(shù)可以反映巖體內(nèi)部的破裂程度和能量積累情況，隨著巖體內(nèi)部破裂程度的增加，微震事件的頻次和數(shù)量也會(huì)相應(yīng)增加。具體分為：——當(dāng)微震事件數(shù)為0-5個(gè)/小時(shí)的范圍內(nèi)，通常巖爆發(fā)生的等級(jí)為輕微；——當(dāng)微震事件數(shù)為5-20個(gè)/小時(shí)的范圍內(nèi)，通常巖爆發(fā)生的等級(jí)為中等；——當(dāng)微震事件數(shù)為20-50個(gè)/小時(shí)的范圍內(nèi)，通常巖爆發(fā)生的等級(jí)為強(qiáng)烈；——當(dāng)微震事件數(shù)大于50個(gè)/小時(shí)的范圍內(nèi)，通常巖爆發(fā)生的等級(jí)為劇烈。D.3微震能量微震能量是反映巖體破裂程度和能量釋放情況的重要指標(biāo)。不同等級(jí)的巖爆所誘發(fā)的微震能量也會(huì)有所不同。一般來說，隨著巖爆等級(jí)的提升，微震能量也會(huì)相應(yīng)增加：——當(dāng)微震能量指標(biāo)為102到10?的范圍內(nèi)，通常巖爆發(fā)生的等級(jí)為輕微；——當(dāng)微震能量指標(biāo)為10?到10?的范圍內(nèi)，通常巖爆發(fā)生的等級(jí)為中等；——當(dāng)微震能量指標(biāo)為10?到10?的范圍內(nèi)，通常巖爆發(fā)生的等級(jí)為強(qiáng)烈；——當(dāng)微震能量指標(biāo)大于10?的范圍，通常巖爆發(fā)生的等級(jí)為劇烈。地震矩震級(jí)是描述地震大小的物理量，與地震釋放的能量成正比。在巖爆預(yù)警中，地震矩震級(jí)可以反映巖體的破裂程度和能量釋放情況：——當(dāng)?shù)卣鹁卣鸺?jí)指標(biāo)為-3.0到-1.5的范圍內(nèi)，通常巖爆發(fā)生的等級(jí)為輕微；——當(dāng)?shù)卣鹁卣鸺?jí)指標(biāo)為-1.5到0.0的范圍內(nèi)，通常巖爆發(fā)生的等級(jí)為中等；——當(dāng)?shù)卣鹁卣鸺?jí)指標(biāo)為0.0到1.5的范圍內(nèi)，通常巖爆發(fā)生的等級(jí)為強(qiáng)烈；——當(dāng)?shù)卣鹁卣鸺?jí)指標(biāo)大于1.5,通常巖爆發(fā)生的等級(jí)為劇烈。D.5風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)預(yù)警進(jìn)行巖爆預(yù)警時(shí)，應(yīng)對(duì)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)巖爆發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)及等級(jí)進(jìn)行預(yù)警。具體應(yīng)研究監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的微震事件的活動(dòng)強(qiáng)度，若無異常，則認(rèn)為圍巖暫時(shí)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。若微震活動(dòng)異常，需要基于已采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)(微震事件數(shù)、微震能量、地震矩震級(jí))來發(fā)布風(fēng)險(xiǎn)和等級(jí)預(yù)警，各個(gè)微震指標(biāo)的預(yù)警閾值在D.0.3到D.0.5中描述，巖爆發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)及等級(jí)預(yù)警流程如圖D.1。DB51/T3231—2024圈定隧道微震活動(dòng)區(qū)域圈定隧道微震活動(dòng)區(qū)域正常微震事件活動(dòng)強(qiáng)度異常兩個(gè)值的范圍可微震事件的微震事件數(shù)、微震能量、地震矩震級(jí)值的范圍可能發(fā)生巖爆能發(fā)生強(qiáng)烈?guī)r爆強(qiáng)烈?guī)r爆風(fēng)險(xiǎn)劇烈?guī)r爆風(fēng)險(xiǎn)正