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文档简介
T/CCTASXXXX—2025城市轨道交通工程浅层气地质勘察规范本文件规定了城市轨道交通工程浅层气地质勘察的总体要求、可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察、施工勘察、地球物理勘察、钻探与取样、含气地层原位测试、室内试验、工程场地评价等内容。本文件适用于城市轨道交通工程的浅层气地质勘察。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T4934.2土工试验仪器剪切仪第2部分:现场十字板剪切仪GB/T15406岩土工程仪器的基本参数及通用技术条件GB50021岩土工程勘察规范GB/T50123土工试验方法标准GB/T50266工程岩体试验方法标准GB50307城市轨道交通岩土工程勘察规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1浅层气shallowgas埋藏在第四系地层中包括生物气、油型气、水溶气等具有一定压力的天然气。3.2生气层gas-generatingstratum第四系中含富含有机质,且一定温度、压力和环境条件下可生成气体的地层。3.3储气层gas-bearingstratum第四系中具备良好孔隙度和渗透性、可容纳并储存浅层气体的地层。3.41T/CCTASXXXX—2025盖层capstratum能够阻止浅层气逸散的细粒低渗透性土层。3.5含气地层gas-bearingstratum赋存浅层气的地层层位。3.6含气土gassysoil含有封闭气相,且气压力高于大气压的第四系沉积物。3.7原位测试in-situtests在岩土体所处的位置,基本保持岩土原始状态条件下,对岩土体进行的试验测试。4总体要求4.1城市轨道交通工程浅层气地质勘察(以下简称浅层气地质勘察)应符合GB50307的有关规定。4.2浅层气地质勘察宜划分可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察和施工勘察,应分阶段逐步查明浅层气的空间分布、物性特征、赋存状态,满足工程建设各阶段对地质信息的需求。4.3浅层气地质勘察应明确各阶段的勘察目的与任务、勘察内容、勘察方法与手段、勘察布置与要求,并进行工程场地地质评价。4.4可行性研究勘察应针对城市轨道交通工程线路方案选择开展浅层气地质勘察,研究线路的地质条件,为线路方案比选提供地质依据。4.5初步勘察应在可行性研究勘察的基础上,针对拟选城市轨道交通工程线路的建(构)筑物布置、基础型式、施工方法开展浅层气地质初步勘察,为初步设计和工程概算提供地质依据。4.6详细勘察应在初步勘察的基础上,在城市轨道交通线路通过煤层、厚层湖沼相地层、富含有机质的软土地区,以及初步勘察和线路周边曾发现过浅层气的地段,针对城市轨道交通各建(构)筑物的布置、基础形式、埋置深度、施工方法进行详细勘察,为招标与技施设计和工程预算提供地质依据。4.7施工勘察应针对施工中出现的浅层气问题进行专门勘察和补充勘察,为工程施工或设计方案调整提供地质依据。4.8勘察中采用的仪器设备应符合GB/T50123、GB/T50266和GB/T15406的有关规定。仪器设备的传感器应定期和在试验前进行标定,使用中出现异常应重新标定。标定时所用的传感器、导线和测量仪器应与试验时相同。2T/CCTASXXXX—20254.9浅层气地质勘察应积极采用新技术、新方法、新工艺和新装备。5可行性研究勘察5.1一般规定5.1.1可行性研究勘察应针对城市轨道交通工程线路方案开展工程地质勘察,了解拟选线路场地浅层气的分布和赋存状态,分析其对工程选址的影响。5.1.2可行性研究勘察宜采用搜集工程沿线既有地质资料、地质调绘和地球物理探测为主,少量钻探、取样、室内试验、原位测试为辅的勘探手段。5.2勘察内容5.2.1可行性研究勘察应包括下列内容:a)搜集区域的气象、水文和海水入侵情况;b)搜集区域地质、构造、地震、矿藏资源、不良地质作用和特殊性岩土、工程周边环境条件;c)分析已有资料,开展现场踏勘,调查沿线的地层、岩性、构造、地下水、特殊性岩土、不良地质作用和灾害地质条件,分析地层岩性、结构和状态;d)了解拟选沿线地层中的浅层气成分、压力及赋存规律;e)了解浅层气储气层时代、岩性、物化特征、空间分布;f)初步分析浅层气生储盖条件,浅层气运移、聚集的影响因素;g)初步分析浅层气形成原因,包括浅层气潜在的生气层、储气层和盖层;h)搜集线路拟定走向范围内有关浅层气利用、危害情况和工程处理经验;i)搜集类似工程浅层气危害及防治资料,初步提出浅层气防治措施的建议。5.3勘察要求5.3.1可行性研究勘察工程地质调绘应符合下列规定:a)沿线浅层气的类型、分布范围、来源、场地的原始地形地貌和地层岩性;b)拟选线路或需作代表性设计的地段,浅层气所处地层的工程地质特征和物理力学性质;c)调查与测绘、勘探、测试及试验资料。5.3.2可行性研究勘察的地球物理探测应符合下列规a)在方法对比的基础上选择探测效果好的方法;b)测线沿线路拟定走向全线布置;c)测点间距结合目标层厚度、埋深及地形地貌条件等确定。5.3.3可行性研究勘察钻探、原位测试布置符合下列规定:a)勘探点间距不宜大于1.0km;b)每个地质单元或地貌单元在潜在的浅层气分布区均应有2个勘探点控制;c)当存在多条线路比选方案时,各比选线路均应布置相应勘察工作;d)利用已有的勘察孔,其距离拟建方案线路轴线不宜大于100m。3T/CCTASXXXX—20253倍;对于线路工程,孔深不宜小于结构5.4工程地质评价和勘察报告5.4.1可行性研究勘察应结合工程特点和要求,分析浅层气的范围、埋藏深度、赋存状态和气体压力,评价浅层气对工程建(构)筑物布置的影响、对基础型式的影响、对施工方法选择的影响、对长期运营的影响。5.4.2可行性研究勘察报告正文应根据工程规模、地质条件和浅层气地质勘察要求编写,宜包括下列a)拟建工程概述;b)勘察目的、任务和要求;c)勘察工作量及勘察方案;d)区域地质、水文、气象条件及工程周边环境;e)浅层气赋存情况的描述;f)浅层气地质风险评估及影响分析;g)浅层气初步防治措施建议;h)进一步勘察的建议。5.4.3可行性研究勘察报告附件应包括下列内容:a)勘探孔平面布置图;b)工程地质柱状图;c)物探工作布置图;d)物探推断解释成果图。e)浅层气赋存状况示意图;6初步勘察6.1一般规定6.1.1初步勘察应初步查明浅层气的类型、范围、成因、分布、规模及埋藏条件,初步查明其工程性质,预测可能出现的岩土工程问题,提供初步设计所需的岩土参数,提出岩土治理的初步建议。6.1.2初步勘察工作应根据沿线地质及工程周边环境等条件,采用工程地质调查与测绘、勘探与取样、原位测试、室内试验、地球物理探测及可燃气体报警仪检测等多种手段相结合的综合勘探方法。在勘察过程中应采取安全防范措施,地球物理探测成果应结合钻探、取样或原位测试资料进行综合分析、相互验证。6.2勘察内容6.2.1浅层气地质初步勘察应调查和收集下列资料:a)区域地质、构造、地震、地层液化、水文、气象及与工程相关的水利资料;b)场地地形、地貌、地层岩性、地下水、特殊性岩土、不良地质作用和地质灾害;4T/CCTASXXXX—2025c)地下障碍物、河、湖、沟、坑的历史变迁及工程活动引起的地质变化;d)地层成因、沉积环境、岩性特征、结构、构造、分布规律、厚度变化;e)收集区域内油气、煤层气、浅层气和有害气体的发育状况;f)收集区域城市建设发展的状况。6.2.2浅层气地质初步勘察应包括下列内容:a)初步查明浅层气的类型、范围、成因、分布、规模;b)初步查明浅层气和地下水埋藏条件;c)初步查明浅层气的生、储、盖条件、埋深、厚度和分布范围;d)初步查明浅层气和含气土对建筑材料的腐蚀性及划分腐蚀等级;e)初步查明浅层气对工程的影响和危害程度;f)对风险等级较高的场区,应分析可能出现的岩土工程问题,并初步提出处治措施及后期勘察工作的重点建议。6.2.3浅层气场地的工程地质调查与测绘应包括下列内容:a)调查、测绘地形与地貌的形态,划分地貌单元,确定成因类型,明确地层岩性;b)调查地下水各含水层类型、水位、变化幅度、水力联系、补给来源和排泄条件,地下水动态变化与地表水的联系、腐蚀情况,以及历年地下水位的长期观测资料;c)调查沿线浅层气的类型、分布范围、来源、发展趋势及对工程建设的影响;d)拟选线路或需作代表性设计的地段,浅层气所处地层的工程地质特征和物理力学性质;6.3勘察要求6.3.1初步勘察勘探布置符合下列规定:a)勘探线宜按线路纵、横断面方向布置。线路范围大、浅层气处治费用高的地段,应根据工程类型进行代表性勘探,每处布置1~2个勘探断面,每个断面布置不应少于2个孔;b)勘探工作量的布置应结合浅层气的分布进行,近浅层气源处勘探点的间距宜密,远离浅层气源处勘探点的间距宜疏;c)勘探点的数量、间距应根据地层复杂程度、含气构造和工程类型确定。生气层和储气层部位应布置控制性勘探点;d)勘探孔深度宜结合生气层、储气层厚度确定。勘探孔深度应穿透生气层,进入储气层下一定深度;e)有地下水的勘探孔应采取不同深度地下水试样,同一钻孔内采取不同深度的地下水试样时,应采取隔离措施,防止因采取混合水样而影响判别结论。6.3.2初步勘察取样符合下列规定:a)砂土岩芯采取率不宜小于80%,黏性土、粉土的采取率不宜小于90%;b)各生气层、储气层取样不应少于2组,隔气层顶、底板各不应少于1组;c)采取水、气、土试样的采集和测试应符合专业要求,在各生气层、储气层取样不宜少于3组;d)取土间距不宜大于2m,确定含浅层气岩土与正常土界限时,取土间距不宜大于1m;e)对浅层气地质的岩土勘探,当浅层气对人体健康有害或对机具仪器有腐蚀性时,应采取必要的防护措施。5T/CCTASXXXX—20256.3.3含浅层气岩土、水和气的试验,根据浅层气地质条件和勘察任务要求包括下列内容:a)浅层气体的化学组分、气体压力、气体流量、喷发高度、持续时间等;b)含浅层气岩土的物理力学性质,参数宜包括容重、有机质含量、孔隙率、饱和度、渗透系数等;c)含浅层气岩土的物理力学性质应采用原位测试为主并辅以室内试验的方法确定;室内试验项目和试验方法应充分考虑含浅层气岩土的原位性质,必要时进行专门的试验研究,有条件时应进行含气土与常规土的对比试验;d)对建筑材料腐蚀性的评价指标;e)对环境影响的评价指标;f)当缺乏地区经验时,浅层气地层的承载力特征值宜采用载荷试验和其它原位测试方法确定。6.4工程地质评价和勘察报告6.4.1含浅层气岩土和水对环境影响的评价应结合工程具体要求进行,初步勘察浅层气地质的分析与评价应包括下列内容:a)浅层气的位置、组分、性质、分类及对周边的影响;b)浅层气的分布平面范围和埋深、地下水受浅层气影响的空间范围;c)含浅层气岩土的物理力学性质,评价浅层气对土体工程特性的影响;d)工程需要时,提供地基承载力和变形参数;e)含浅层气岩土和水对建筑材料的腐蚀性;f)含浅层气岩土和水对环境的影响;g)对拟建项目适宜性的综合评价。6.4.2初步勘察报告的正文应根据工程特点、勘察目的和勘察工作要求编写,宜包括下列内容:a)拟建工程概述;b)勘察目标、任务和内容;c)场地的地形、地貌、水文、地质条件;d)浅层气赋存状态、生气层、储气层、总生气量、压力、流量、浓度、喷发高度、持续时间等特e)采用的勘察手段,包括物探、钻探、静探、可燃气体报警仪监测等;f)浅层气地质危险性评价及对工程施工的影响分析;g)浅层气可能影响的区域划分及工程影响分析;h)浅层气初步防治措施建议。6.4.3初步勘察报告的附件应包括下列内容:a)勘探孔布置图;b)浅层气赋存区域图;c)浅层气压力分布图;d)相关试验数据及其他图表;e)物探工作布置图;f)物探推断解释成果图。6T/CCTASXXXX—20257详细勘察7.1一般规定7.1.1详细勘察应在初步勘察的基础上,查明含气地段的工程地质和水文地质条件,含气岩土层沉积环境、岩土特征、气体的生成、储藏条件,评价其对城市轨道交通工程的影响,并提出处理措施的建议。7.1.2详细勘察应根据初步勘察结果,采取钻探、原位测试、可燃气体检测仪、室内试验为主的综合勘探手段。7.2勘察内容7.2.1详细勘察应收集当地浅层气的危害程度、利用和工程处置经验;预测气体突出位置及突出量,评价其对轨道交通的危害和影响;提出排气和安全施工措施的建议。7.2.2详细勘察的主要内容包括:a)生气层、盖层的成因、物理化学特征、层数、埋深、厚度、产状、纵横方向的变化特征、圈闭构造及分布范围;b)储气层的成因、沉积环境、岩性特征、含气构造、埋深、厚度、分布范围及物理化学特征;c)浅层气的分布范围、规模、物理化学特征;d)浅层气的类型、成分及气体的压力、流量;e)浅层气的生成、储集和保存条件;f)气体运移、排放、液气相转换的因素;g)地下水水位与变化幅度、补给、径流、排泄条件;h)含水层分布位置、空隙率与渗透性,地下水与浅层气的共存关系。7.3勘察要求7.3.1详细勘察应符合下列要求:a)采用钻探采取土试样,现场观察含浅层气岩土的颜色、状态、气味和外观结构等,并与一般土进行比较;b)采用综合勘察手段确定浅层气地层的物理力学性质;c)采取水、气、土试样对浅层气地层进行侵蚀性评价。d)对采集的气体进行化学成分分析,并通过原位测试的方式进行气压、流量等测试。e)进行含气土与一般土的对比试验;f)缺乏地区建筑经验时,采用载荷试验确定浅层气地层的承载特性。7.3.2详细勘察应在初步勘察的基础上,在线路通过的下列地段布置勘察工作:a)煤层、厚层湖沼相地层;b)富含有机质的软土地层;c)初勘和线路周边曾发现过浅层气的地段。7.3.3勘探线应综合地层复杂程度、含气构造、工程类型,结合初步勘察对浅层气场地风险评价结果确定,并符合下列要求:a)沿线路纵、横断面方向布置,勘探线间距不宜大于50m;7T/CCTASXXXX—2025b)在浅层气赋存地层,每处应布置2~3条勘探线,每条勘探线布置勘探孔数量不宜少于2~3个。7.3.4勘探点平面布置应结合浅层气的分布进行,近浅层气源处勘探点的间距宜密,远离浅层气源处勘探点的间距宜疏,并符合下列规定:a)地下车站浅层气勘探点的数量不宜少于3个,其中静力触探测试孔数量不宜少于1个;勘探点间距不宜大于30m,当发现有浅层气时,宜在揭露点附近布置横、纵探查断面确定生气层和储气层分布范围;b)地下区间浅层气勘探点的布置可兼顾主体结构详勘孔布设,其中静力触探测试孔数量不宜少于1个;勘探点间距不宜大于40m,联络通道、风井、泵房等位置应布置勘探点,当发现有浅层气时,宜在揭露点附近布置横、纵探查断面确定生气层和储气层分布范围;c)高架线路的浅层气勘探点布置可在初勘未发现浅层气的地段结合主体结构勘探孔布设,其中静力触探测试孔数量不宜少于1个;勘探点间距可按照每隔2~3个高架墩台布设一个浅层气勘探点;在初勘主体结构勘探孔发现有浅层气的地段,宜在浅层气揭露点附近布置横、纵探查断面确定生气层和储气层分布范围;d)地面车站、车辆基地、股道、出入线及各类建构筑物浅层气勘探点的布置可根据不同建筑类型及挖填方要求结合主体结构初勘勘探孔布设,其中静力触探测试孔数量不宜少于1个;勘探点间距不宜大于35m;发现有浅层气的地段,宜在浅层气揭露点附近布置横、纵探查断面确定生气层和储气层分布范围。7.3.5勘探孔的深度符合下列规定:a)地下车站单独布置的浅层气勘探孔孔深宜穿过生气层、储气层下不小于10m,地下区间浅层气勘探孔孔深宜穿过生气层、储气层下不小于3倍的隧道洞径;利用主体结构勘探孔的浅层气探查孔,勘探孔深度尚需满足主体结构详勘的孔深要求。b)高架工程、地面车站、车辆基地、股道、出入线及各类建构筑物的勘探孔,当含气层、储气层位于基础以下且对基础持力层有影响时,勘探孔的深度宜穿透生气层、储气层,并进入生气层及储气层下不小于3m;当生气层、储气层位于基础底面以上时,勘探孔深度应满足基础工程要求。7.3.6勘探取样应符合下列要求:a)有地下水的勘探孔应采取不同深度地下水试样,应查明浅层气在地下水中的空间分布;b)同一钻孔内采取不同深度的地下水试样时,应采用严格的隔离措施,防止因采取混合水样而影响判别结论;c)确定浅层气岩土与正常土界限时,取土间距不宜大于1m;d)各生气层、储气层取土样不应少于6组,顶、底板取土样不宜少于1组;e)隔气顶、底板处取土样不宜少于6组;f)采集生气层、储气气体的数量不宜少于6组。7.3.7水、气、土样的测试和试验宜包括下列内容:a)勘探孔孔口气体的浓度;b)生气层、储气层土样的密度、含水率、液限、塑限、有机质含量、孔隙率、饱和度、渗透系数等物理力学性质;c)封闭浅层气体的顶、底板土层的物理力学性质;8T/CCTASXXXX—2025d)土水特征曲线、渗透系数、固结或三轴剪切试验等;e)浅层气的类型、含量、浓度、压力、流量及地球化学分析;f)含浅层气岩土和水的化学成分;h)其它专门试验和研究所需的参数。7.4工程地质评价和勘察报告7.4.1浅层气地层的岩土工程评价应包括下列内容:a)浅层气场地的工程地质与水文地质条件;b)浅层气岩土分布的平面范围和深度、地下水受浅层气的空间范围;c)浅层气的生气层、储气层的层数、埋深、厚度、范围、分布趋势、物理化学性质、封闭圈特征及与轨道交通各建构筑物的关系;d)含气岩土的物理力学性质;e)浅层气的分类及对土体工程特性的影响程度;f)含气岩土和水对环境的影响;g)提供地基承载力和变形参数,预测地基变形特征;h)含气岩土和水对建筑材料的腐蚀性和腐蚀等级划分;i)拟建项目适宜性的综合评价;j)编制详细工程地质图,比例尺1:500-1:5000,其中工程地质纵、横断面图(比例尺为1:200~1:填绘浅层气体的类型、分布范围及生气层、储气层的具体位置、有关测试参数等。7.4.2浅层气的分析与评价应包括下列内容:a)浅层气的物理化学性质及圈闭特征;b)浅层气的位置、成分、类型、含量、浓度、压力及对周边的影响;c)浅层气的未来发育趋势。7.4.3浅层气灾害分析与评价应包括下列内容:a)预测浅层气地层的甲烷含量,对含气地段进行工区分类;b)评价浅层气喷逸可能性和对土体性状的影响;c)评价浅层气场地的地质灾害危险性,并对浅层气的危险性进行分级;d)评价浅层气对工程施工及运营安全的影响。7.4.4详细勘察报告正文应根据工程建设需求、地质条件和勘察任务编制,并应包括下列内容:a)拟建工程概述;b)勘察目标、任务和内容;c)场地的地形、地貌、水文、地质条件及地下水特征;d)浅层气生气层、储气层的赋存位置、厚度、分布范围;e)浅层气的成分、浓度、压力、温度等物理化学性质;f)钻探、井探、原位测试、室内试验等勘察方法;g)浅层气工区风险评价及对轨道交通施工、运营的影响分析;h)有控放气、施工监测、气体封闭等工程防治措施建议。7.4.5详细勘察报告附件应包括下列内容:9T/CCTASXXXX—2025a)平面图、剖面图等浅层气地层分布范围与轨道交通线路边线关系图;b)浅层气气体压力分布图;c)含浅层气层顶、底层位的钻孔柱状图;d)相关试验及测试资料;e)浅层气地质风险、工区风险分级评价;f)其他有关图件。8施工勘察8.1一般规定8.1.1遇到下列情况时,应进行浅层气地质的施工勘察:a)场地地质条件复杂,施工中出现浅层气喷发,并引发桩(墙)变形过大、基坑隆起、涌水坍塌、失稳等岩土工程问题;b)发生地面沉降过大、地面坍塌、相邻建筑开裂等工程环境问题,对工程产生较大影响;c)施工方案有较大变更或采用新技术、新方法、新工艺、新设备,详细勘察资料不能满足要求;d)施工中发现新的浅层气地段;8.1.2施工勘察可采用钻探、原位测试、可燃气体检测报警仪等综合勘探方法,勘察过程应采取安全防范措施。对于工程施工险情或事故处理需要进行的施工勘察,采取多手段验证,并进行不同状态及边界条件下的分析评价。8.2勘察内容8.2.1施工勘察应针对工程施工出现的浅层气地质问题进行勘察,提供相应的地质资料并进行浅层气地质分析、评价和建议,满足施工方案、工艺、参数调整和浅层气灾害风险控制的要求。8.2.2施工勘察包含下列内容:a)搜集施工方案、浅层气地质勘察报告、工程周边环境调查报告及施工中形成的相关资料;b)根据浅层气分布情况、已有的浅层气勘察工作和场地条件等确定施工勘察的方法和工作量;c)浅层气生气层的埋深、厚度、分布范围和物理化学特征;d)浅层气成藏和保存条件,确定储气层的物理化学特征、埋深、厚度、分布范围;e)浅层气的成分、气体压力、流量、浓度等;f)地下水水位与变化幅度、补给、径流、排泄条件,含水层分布位置、空隙率与渗透性,地下水与浅层气的共存关系;g)当地有关浅层气的利用及危害情况和工程处治经验;h)根据施工勘察目的、现场条件,进行相应的分析评价工作,对浅层气影响施工的区段提出有控排气治理或处理措施的建议。8.3勘察要求8.3.1基坑工程施工勘察符合下列规定:a)基坑工程的浅层气勘察范围宜取基坑边线外相当于基坑深度1.0~2.0倍的范围;T/CCTASXXXX—2025b)控制性勘探点应布置在生气层、储气层可能分布的区域部位,勘探点平面上宜呈梅花型布置,间距宜为5m~15m,也可根据浅层气体的实际分布情况适当增减勘探点间距,高压区的间距宜为5m~10m,低压区的间距宜为10m~15m;c)勘探孔深度应揭穿含气层,并通过生气层、储气层部位,穿透储气层底部1m~2m,一般不小于基坑深度的2.5~3.0倍。8.3.2线路工程施工勘察符合下列规定:a)线路工程的浅层气勘察范围宜取线路两侧以外各30m的范围;b)控制性勘探点应布置在生气层、储气层可能分布的区域部位,勘探点平面上宜沿线路一侧或两侧外3m处交叉布置,间距宜为15m~25m,也可根据层气体的实际分布情况适当增减勘探点间距,高压区的间距宜为15m~20m,低压区的间距宜为20m~25m;c)勘探孔深度应揭穿含气层,并通过生气层、储气层部位,穿透储气层底部1m~2m,一般不小于结构或基础埋深以下15m。8.4工程地质评价和勘察报告8.4.1浅层气对工程的影响分析评价应符合下列要求:a)分析工程结构的类型、特点、荷载组合、施工顺序和方法;b)分析沿线场地的地质历史,岩土的非均匀性、各向异性和随时间的变化;c)浅层气分布范围的工程地质、水文地质条件,生气层和储气层的成因、埋深、长度、厚度等分布特征;d)浅层气气体的类型、气压、流量等,预测气体突出位置及突出量,评价其对施工及运营的影响;e)借鉴类似工程及当地工程的经验。8.4.2施工勘察报告正文应根据施工阶段的需求、现场发现问题及勘察任务编制,并宜包括下列内容:a)拟建工程概述;b)施工勘察的目的、任务和内容;c)施工过程中浅层气现象描述(喷逸、突涌、涌水、基坑隆起等d)施工勘察的方法及监测手段;e)浅层气赋存情况、压力、流量、浓度等参数;f)施工过程中浅层气灾害评估及对施工安全的影响分析;g)浅层气施工防治措施及应急处治方案。8.4.3施工勘察报告附件宜包括下列内容:a)施工影响区平面图;b)浅层气喷逸点分布图;c)浅层气压力纵剖面图、横剖面图;d)相关试验数据及其他图表;e)浅层气地质风险评价。T/CCTASXXXX—20259地球物理勘察9.1一般规定9.1.1陆域地球物理勘察宜以浅层地震反射波法或微动探测法为主、高密度电阻率法为辅;水域地球物理勘察宜综合采用侧扫声纳法、地层剖面法、多道地震法;钻孔波速测试可用于获得地层剪切波、压缩波速度参数,钻孔电阻率测试可用于获得地层电阻率参数。具体可参考附录A。9.1.2地球物理勘察宜按接受任务、资料收集、现场踏勘、编制技术方案、试验工作、现场工作、资料检查和评价、资料处理与解释、成果报告编制、成果校审和提交的程序进行。9.1.3试验工作宜包括方法有效性试验和工作参数试验,试验测线应具有代表性,宜选择地质条件已知或经过已知钻孔的地段。9.1.4资料收集应包括与工程相关的地质、钻孔、原位测试等资料,现场踏勘应了解测区地球物理特征及现场环境条件。9.2勘察要求9.2.1地球物理勘察工作布置符合下列规定:a)工作布置应根据探测方法和现场地形地貌、干扰条件等因素确定;b)测线宜与勘探线一致或平行,长度应保证物探异常完整且具有足够的背景,测点宜避开建构筑及其他干扰影响;c)测点间距应根据探测方法、精度和工作任务确定,应能够在成果图上反映目标体异常的规模、走向。9.2.2地球物理勘察测量定位符合下列规定:a)应使用测区已建立的测量控制网,在尚未建立控制网的区域应设基点作为布设和测量依据;b)测线起讫点、基点、转折点、地形突变点及其他重要点位应进行位置和高程测量;c)水域探测应观测水位或潮位。9.2.3仪器设备应符合下列规定:a)性能稳定、结构牢固可靠,绝缘、防潮、抗震和绝缘性能良好;b)满足节能、环保、安全等管理规定;c)在检定或校准的有效期内使用;d)仪器保管、使用、维修记录齐全。9.2.4原始记录符合下列规定:a)原始记录应包括工作班报、观测数据记录、仪器观测过程中的异常记录等;b)原始记录应内容全面、标注清晰、签名齐全,纸质记录不缺页、涂改和重抄,电子记录应与现场班报对应并及时汇编、整理、备份。9.2.5数据观测符合下列规定:a)观测信号应具有足够的强度;b)观测过程中出现异常情况时应记录并补测;c)现场技术人员应检查每一个采集记录,数据质量变差时应查明原因、排除故障后重新观测;d)仪器参数或观测条件改变时应进行重复观测,重复观测的平均相对误差应不大于5%;e)检查观测工作量不应少于该测区总工作量的5%,检查点应在测区范围内均匀分布,异常地段、可疑点、突变点应布置检查点。9.2.6数据处理与资料解释符合下列规定:a)数据处理应采用经评定合格的处理软件;b)资料解释应按从已知到未知、定性到定量、点面结合的原则进行;c)定性解释应区分干扰异常和有效异常,定量解释宜利用物性参数资料作为先验信息进行约束反演;d)不同方法解释结果应相互补充、相互验证,并对其进行综合分析,有验证钻孔时应利用钻孔资T/CCTASXXXX—2025料对解释结果进行修正。9.2.7成果报告符合下列规定:a)成果报告宜包括文字报告、图表及附件;b)文字报告宜包括工程概况、目的任务、技术标准、工作完成情况、地质与地球物理特征、方法技术、质量检查与评价、数据处理与资料解释、结论与建议、其他需要说明的问题等。c)成果图宜包括工作布置图、观测数据成果图、地质解译图等,成果表宜包括物性参数统计表、工作量统计表、质量检查统计表等。10钻探与取样10.1一般规定10.1.1钻探应分层准确,不得遗漏对工程有影响的含气层。手持式甲烷检测报警仪宜在钻探时使用,配合进行钻探过程中的气体检测。10.1.2钻探过程中应观察是否有气泡、泥水喷发、点火燃烧等异常现象。10.1.3土、水、气试样的采取方法应结合地层条件、试验技术要求综合确定。10.2钻探10.2.1钻探的钻孔直径和钻具规格应符合现行国家标准的规定。成孔口径应满足取样、现场测试、地球物理勘察和钻进工艺的要求。10.2.2钻探应符合下列规定:a)采用回转钻进方法,易坍塌的含气地层应使用泥浆护壁或套管护壁;b)控制钻进速度和压力,避免因过快钻进使浅层气急剧释放致土层破坏;c)钻探过程中,为确保生气层、储气层层位的准确性,应提前预判,并在对应位置控制回次进尺不超过0.5m;d)钻探的每一回次采用可燃气体检测仪进行检测,并做好记录,包括深度、检测值等;当手持式甲烷检测报警仪检测到气体时,停止钻探至气体完全消散,并记录消散时间。10.2.3钻探过程中发现气体应加填岩芯签注明深度、浓度、消散时间等状态信息,摆放在岩芯相应位置。10.2.4钻探记录宜包括手持式甲烷检测报警仪检测记录等内容。钻孔中当发现存在冒气泡、泥水喷发等现象时,停止钻探,记录深度、喷发高度、持续时间等,并写入对应土层的编录信息中。10.3取样10.3.1采样点的布设应根据工程要求及有关地质、水文资料、地区特点,经综合研究后确定。10.3.2采集土、水、气试样前应收集工程场区地质资料,了解浅层气分布层位、范围、压力及成分等,评估地层稳定性,高压易喷发段不应取样。10.3.3生气层、储气地层原状土样采取及运输符合下列要求:a)取土器应根据土层性质和含气情况选取,取样应减小对含气土层的挤压和扰动,保持土样原状结构和含气状态;b)取土应连续快速静压,缩短取土时间,减少土样暴露和气体散失;压入法取样有困难时,可采用击入法,并应重锤少击;c)取土器提出地面之后,应采用石蜡或密封胶带对土样进行妥善密封,放于专用土样箱,避免振动和高温;d)土试样应放于专用土样箱,并充填缓冲材料,运输途中应保持平稳,避免颠簸;宜优先在现场进行试验,现场不具备测试条件时,应送至试验室进行检测,采样至检测的间隔时间不宜超过24h;e)若采集的样品需要加入保护剂时,应严格按照规定操作,包括加入试剂的剂量、浓度、加入的顺序和方法等。T/CCTASXXXX—202510.3.4气样的采集可采用上拔式静力触探装置,也可采用改进的静力触探装置及配套样品采集容器(图10.3.1并应符合下列规定。I—过滤器;Ⅱ—气密通道;Ⅲ—采水容器5—双口真空管;6—双头采样针;7—单口图10.3.1改进的静力触探装置及配套的样品采集容器a)采用上拔式静力触探装置进行气体采样应符合下列规定:1)按照本规范11.2.3条步骤a)~c)操作,待气体喷逸稳定后开始采样,应避免在气体剧烈喷发时取样;2)通过调节阀调节出口段气体流速,将出口段没入水槽中,让气体从水中逸出;3)将取样瓶或球胆装满纯水,并用管夹夹紧取样瓶塞上的取样胶管和排气胶管,然后倒置并没入水槽中,取样瓶中不得有气泡;在水下将取样瓶或球胆的取样胶管与改装的静力触探气体出口段连接好,然后打开去掉胶管上的管夹,让气体进入取样瓶或球胆。待瓶内剩余四分之一的水时,用管夹夹紧胶管,塞好瓶塞,将取样瓶或球胆从水槽中取出倒置存放。重复本步骤工作,直至采集气样的样品数量满足要求为止;b)采用改进的静力触探装置及配套样品采集容器进行气体采样应符合下列规定:1)操作前应校准压力及温度传感器;2)将样品采集系统安装在静力触探杆端部,将过滤器静压至地表之下未被扰动的土壤中,速度为1~2cm/s,至目标采气层位置后,停止推进并打开采集容器与过滤器之间的气密通道,在静力触探辅助设备中记录采集容器中的压力及温度随时间的变化;3)静置采样的持续时间应足够长,以取得至少15mL原位孔隙气,黏性土中取样宜为60min~180min,砂性土中取样宜为5min~20min;4)回收样品采集系统,拆卸探头,对采集容器中收集的气体进行取样。c)气体采样后应密封,避免混入空气或渗漏,避光保存,室温下8h内完成试验测定;否则应放入密闭容器中,保存于-20℃冰箱中,保存期1d。10.3.5水样采取及运输应符合下列规定:a)采用合适成井工艺,应保证井壁稳定,防止坍塌和含气地层气体进入井内影响水样。井管应选择合适的管材和滤水结构;b)取水前应洗井,清除井内的泥浆、岩屑和杂质,直至出水清澈稳定,采取的水试样应代表天然条件下的水质情况;c)地下水样采取应满足下列要求:1)钻孔钻进至含水层顶部1~3m后应下套管,套管接头处宜缠生胶带;2)采用清水或无泵钻进钻入含水层不应少于1m,孔内抽水应待抽水体积超过钻孔容积10倍以上时采取水样;3)对需测定不稳定成份的水样,应及时加入稳定剂;4)水样采取后应满瓶密封并粘贴标签,运输过程中应采取减震措施,避光保存,采样至检测的间隔时间不宜超过72h;d)用抽水设备取水时,控制抽水速度和水量,避免因抽水过快使浅层气进入水样或改变地下水的流态和水质。10.3.6对土体孔隙水的采取宜采用间接取样法采集,并应符合以下规定:a)土体孔隙水的采集应在钻孔土样取至地表后,经编录描述后,选取典型深度处的土样,采用钢丝锯沿轴向锯开样品,露出土样新鲜剖面,采用无污染的不锈钢勺挖取代表性土样置于带氯乙烯套筒的不锈钢压模和有塑料活塞的钛压模内,加压挤出孔隙水,或置于聚乙烯离心管内,以T/CCTASXXXX—20253500r/min~4000r/min的转速离心20min~30min,分离出孔隙水;b)在挤压过程中,孔隙水应经过孔径为0.45μm的过滤器过滤,最初过滤出的10mL水样应弃掉;c)将分离出的孔隙水置于20mL~50mL的无菌广口瓶中,然后密封放置在4℃低温环境下保存,存放时间不宜超过72h。11含气地层原位测试11.1一般规定11.1.1原位测试的项目和方法应根据含气地层性质、设计需求和试验方法的适用性确定。测试内容包括:浅层气储气层测试、气压测试、气体浓度测试、气体流量测试和细粒含气土强度测试等。11.1.2原位测试的试验点应有代表性。11.1.3原位测试的试验成果应真实、准确。试验资料整理时,应考虑仪器设备、试验条件、试验方法对试验成果的影响;对试验资料中不合理的数据,应分析原因,对可疑数据进行取舍或改正;舍弃或改正试验数据后,应重新计算整理、检查和分析,经确定无误后方可采用。11.1.4采用原位测试进行浅层气地层勘察时,应做好安全防护措施。11.2浅层气储气层测试11.2.1浅层气储气层测试可用于探测浅层气储集层沿地层深度的赋存情况,宜用于黏土、粉土、砂土等静力触探可贯入的地层。11.2.2浅层气储气层测试可采用上拔式静力触探装置(图11.2.2)。10—钻孔眼;11—活动探头;12—橡胶输气管;13—压力表;14—调节阀;19—流量仪;20—水槽;21—水;22—气图11.2.2上拔式静力触探装置11.2.3采用上拔式静力触探装置进行浅层气储气层测试的步骤符合下列规定:a)定位:采用全站仪或GPS定位技术放样定出孔位;b)加设反力装置:根据不同地表条件加设反力装置类型。表层土为较硬的粘性土时,可使用地锚作反力;表层为砂跞、碎石土时,可采用重物(钢轨、钢锭、生铁块等)作反力;c)安装静压设备:将静压装置移至孔位处,然后将探杆中心对准孔位处,同时将静压装置与地锚连接或铺上重物,检查仪器仪表是否正常;d)探测浅层气:先用静压设备将探杆压入至预定深度,打开闸阀1(图11.2.2上拔探杆0.3~0.5T/CCTASXXXX—2025m,静置3~5min,在探杆顶部孔口处观察或用可燃气体报警仪检测是否有气体冒出。重复上拔探杆和静置观测步骤直至探杆拔出地表,记录每一探测深度处的气体情况。若遇探杆堵塞,可在探杆顶部孔口连接空压机,对探杆内进行增压清堵后,再重新进行探测;e)封孔:探杆拔出地表后,对孔口进行封堵处理。可选用不同规格堵头、管子或木材压入孔内直至停喷。压力特大的井喷,可采用水泥封堵;f)移位:封堵措施处理完毕后,移动设备至下一孔位进行测试。11.3气压测试11.3气压测试11.3.1气压测试可用于测量储气层中游离态浅层气的气压,采用实测或推算的方式确定储气层中游离态浅层气的气压值。11.3.2采用上拔式静力触探装置(图11.2.2)实测气压力时,测量过程应符合下列规定:a)按照本规范第11.2.3条a)~c)所述步骤用静压设备把探杆压入预定深度,接通设备;b)探杆到达预定深度后,将闸阀2关闭,闸阀1打开,然后逐渐上拔探杆;c)待喷气口匀速喷出气体时,再将阀门1关闭;d)打开阀门2,气体通过沉淀池将泥砂沉淀;e)从压力表中读取压力值,并做好记录。11.3.3采用储气层砂土的土水特征曲线估算储气层气压时,可采用下式计算:wh(11.3.3-1)式中,ua为浅层气压力,Yw为水的重度,h为浅层气的埋藏深度,Sd为土体残余含水率所对应的基质吸力,Sd可根据土水特征曲线确定,Sd与体积含水率θ的关系为:(11.3.3-2)式中,θ为体积含水率,θr为残余体积含水率,θs为饱和体积含水率,α、m及n为土水特征曲线拟合参数。11.4气体浓度测试11.4气体浓度测试11.4.1气体浓度测试可用于量测浅层气地层中赋存易燃、易爆、有害气体组分的浓度。11.4.2气体浓度测试可采用上拔式静力触探装置(图11.2.2)测量,也可采用手持式甲烷检测报警仪测量。11.4.3采用上拔式静力触探装置测量甲烷浓度应符合下列规定:a)按照本规范第11.2.3条a)~c)所述步骤用静压设备把探杆压入预定深度,接通设备;b)探杆到达预定深度后,将闸阀2关闭,闸阀1打开,然后逐渐上拔探杆;c)待喷气口匀速喷出气体时再将闸阀1关闭;d)打开闸阀2,气体通过沉淀池将泥砂沉淀;e)从甲烷浓度仪读取气体中甲烷的成分数据。11.4.4钻探过程中,孔口的气体浓度测试可采用手持式甲烷检测报警仪测量(图11.4.4并符合下列规T/CCTASXXXX—2025图11.4.4手持式甲烷检测报警仪a)按期对仪器零点、测试精度和报警点进行日常维护和调校,每台仪器使用前进行校验;b)仪器的调校、维护及收发必须由专职人员负责,不符合要求的不可发放使用;并在孔口采取防风措施;每次测量待读数稳定后记录数值,反复2~3次。11.5气体流量测试11.5.1气体流量测试可用于量测储气层中游离态气体单位时间的喷逸量。11.5.2气体流量测试可采用上拔式静力触探装置(图11.2.1)测量。11.5.3采用上拔式静力触探装置测量气体流量的测试应符合下列规定:a)按照本规范地11.2.3条a)~c)所述步骤用静压设备把探杆压入预定深度,接通设备;b)探杆到达预定深度后,将闸阀2关闭,闸阀1打开,上拔探杆;c)待喷气口匀速喷出气体时再将闸阀1关闭;d)打开闸阀2,气体通过沉淀池将泥砂沉淀;e)打开闸阀3,调整调节阀,调节通过的气流速度,当流量计的浮子保持稳定时读取流量计数值。f)根据以下公式计算实际流量:QS=QN(11.5.3-1)式中PN、TN、PN分别为空气在标准状态下的绝对压力、绝对温度和密度;PS、TS、PSN为被测气体在测量时的绝对压力、绝对温度和密度;QS为流量计读数;ZSN为被测气体在标准状态下的压缩系数;ZS为被测气体在测量时的压缩系数。11.6细粒含气土强度测试11.6.1十字板剪切试验可用于生气层、盖层的细粒含气土原位不排水抗剪强度和灵敏度测定。11.6.2当细粒含气土层中存在粉细砂夹层或透镜体时,宜先进行上拔式静力触探试验探清浅层气储气层的赋存层位,选择适宜深度进行细粒含气土层的试验测试。11.6.3试验所用的仪器设备应符合下列规定:a)十字板剪切试验仪器应主要包括压入主机、十字板头、扭力装置和测试仪。扭力装置主要包括探杆、变速齿轮、探杆夹具和手柄,固定在压入主机上;b)压入主机可采用触探主机或其它压入设备,提供的反力应能将十字板头垂直压入到测试土层中,探杆直径不宜小于36mm;c)十字板头、扭力装置和测试仪的规格应符合GB/T4934.2的相关规定。11.6.4十字板剪切试验应符合下列规定:T/CCTASXXXX—2025a)试验开始前,应将十字板头与扭力传感器拧紧,传感器电缆沿探杆相同方向逐节穿好,并摆放整齐;b)调整机架使测试孔位于机架面板中心,将十字板头及扭力传感器穿过机架面板中心,并与探杆相连。再由压入主机逐节压入土层中,达到预定的试验深度处,拧紧扭力装置上的探杆夹具。当试验深度处在较硬的夹层时,应采用钻机引孔或者直接压入等方式穿过夹层再进行试验;c)静止2min~3min后将量测仪表调零或读取初始读数,开始试验;d)测定细粒含气原状土的不排水抗剪强度时,顺时针方向匀速转动扭力装置手柄,探杆转动速率宜为(1°~2°)/10s,同时测试仪表自动记录,当扭力读数出现峰值或稳定值后,再继续旋转测记1min。测定含气重塑土不排水抗剪强度时,应先将探杆按顺时针方向旋转6圈,使十字板头周围土充分扰动,再进行试验。e)松开探杆夹具,将十字板头压至下一个试验深度;f)当需要穿越砂层时,应在钻孔内下套管至测试深度以上3倍~5倍套管直径或0.5m处。11.6.5十字板剪切试验成果整理与分析应符合下列规定:a)含气原状土和含气重塑土的不排水抗剪强度cu、c'u应按下列公式计算:cu=10K1'ξRy(11.6.5-1)'=10K1'ξRe(11.6.5-2)K(11.6.5-3)式中:cu——含气原状土不排水抗剪强度(kPacu'——含气重塑土不排水抗剪强度(kPaD——十字板头直径(cmH——十字板头高度(cmξ——传感器率定系数(N·cm/με);Ry——含气原状土剪切破坏时的读数(με);Re——含气重塑土剪切破坏时的读数(με);K1'——与十字板头尺寸有关的常数(cm-3)。b)土的灵敏度St应按下式计算:St=cu/cu'(11.6.5-4)c)以剪应力为纵坐标,转动角为横坐标,绘制各试验点的剪应力与转动角的关系曲线,以此确定并绘制不排水抗剪强度随深度的变化曲线。12含气土室内试验12.1一般规定12.1.1浅层气分布区勘察中的室内试验项目应根据岩土性质、工程类型和设计、施工需要,并应结合地区经验等综合确定。岩土力学性质的试验条件应接近工程实际情况,并应考虑岩土的非均质性、非等向性和不连续性以及由此产生的岩土体与岩土试样在工程上的差别。12.1.2对照所送土、水、气样和试验项目应逐个、逐项进行检查验收。12.1.3化学分析应采用国家有证标准物质进行量值溯源。12.1.4试验所产生的弃样应放置在环境行政主管部门规定的位置。12.1.5试验数据整理与统计分析应符合GB50021的有关规定。12.2试样预处理与制备12.2.1制备土样的颗粒粒径不宜大于20mm,颗粒粒径大于20mm的试样制备应符合GB50123的相关规定。T/CCTASXXXX—202512.2.2试样宜多制备1个或2个备用。同一组原状土样的密度最大允许差值不宜大于0.03g/cm3,含水率最大允许差值不宜大于2%。同一组扰动土制备试样的密度与制备标准的允许差值不宜大于0.02g/cm3,含水率与制备标准的允许差值不宜大于1%。12.2.3细粒土试样制备符合下列规定:a)对土样应描述其颜色、土类、气味及夹杂物。可将扰动土充分拌匀,取代表性土样测定含水率;b)将块状土放在橡皮板上用木碾或碎土器碾散,不应压碎颗粒;当含水率较大时,可先风干至易碾散为止;c)将碾散后的土样过筛。当试样直径小于或等于100mm时,土体允许最大粒径为试样直径的1/10;当试样直径大于100mm时,土体允许最大粒径为试样直径的1/5;d)过筛后用四分对角取样法或分砂器,取出足够数量的代表性试样装入玻璃缸内,试样应有标签。对风干土,需测定风干含水率;e)根据模具的容积及所要求的干密度和含水率,计算风干土与制样所需水的用量。将需加的水量喷洒到土料上拌匀,稍静置后装入塑料袋,然后置于密闭容器内至少20h,使含水率均匀。取出土料复测其含水率;f)将湿土倒入模具内,并固定在底板上的击实器内。对于三轴试样,宜按试样高度分层击实,粉土分3层~5层,黏性土分5层~8层击实。对于环刀试样,不宜分层击实。12.2.4砂土试样的制备应符合下列规定:a)三轴试样的制备:1)将土样过筛,当试样直径小于或等于100mm时,土体允许最大粒径为试样直径的1/10;当试样直径大于100mm时,土体允许最大粒径为试样直径的1/5;2)根据试验要求的试样干密度和试样体积称取所需风干砂样质量,分三等分,在水中煮沸,冷却后待用;3)开孔隙水压力阀及量管阀,使压力室底座充水。将煮沸过的透水板滑入压力室底座上,并用橡皮带包扎,应防止砂土漏入底座中。关闭孔隙水压力阀及量管阀,将橡皮膜的一端套在压力室底座上并扎紧,将对开模套在底座上,将橡皮膜的上端翻出,然后抽气,使橡皮膜贴紧对开模内壁;4)在橡皮膜内注无气水约达试样高的1/3。用长柄小勺将煮沸冷却的一份砂样装入膜中,填至该层要求高度。对含有细粒土和要求干密度较高的试样,可采用干砂制备,用水头饱和或反压饱和;5)第1层砂样填完后,继续注水至试样高度的2/3,再装第2层砂样。如此继续装样,直至模内装满为止。当要求干密度较大,可在填砂过程中轻轻敲打对开模,使所称出的砂样填满规定的体积。然后放上透水板、试样帽,翻起橡皮膜,并扎紧在试样帽上;6)打开量管阀降低量管,使管内水面低于试样中心高程以下约0.2m,当试样直径为101mm时,应低于试样中心高程以下约0.5m。在试样内产生一定负压,使试样能站立。拆除对开模,测量试样高度与直径,复核试样干密度。b)环刀试样的制备:1)取过2mm筛孔的代表性风干砂样1200g备用。按要求的干密度称每个试样所需风干砂量,准确至0.1g;2)直接剪切试验时,对准上下盒,插入固定销,将洁净的透水板或不透水板放入剪切盒内;3)将准备好的砂样倒入剪力盒或固结容器的环刀内,拂平表面,放上硬木块,用手轻轻敲打,使试样达到要求的干密度。12.2.5含气砂土试样的制备宜符合下列规定:a)试样的高度h与直径D之比可采用2.0~2.5;b)根据试验要求的试样干密度和试样体积,称取所需质量的烘干砂样,分三等份;c)根据现场原位水压条件预设三轴试验的反压值;d)恒温条件下使用溶气仪,分别在溶气仪的两个溶气反应釜中各充入一半容积的无气水,将二氧化碳气源通入溶气仪,釜内气压力设定为三轴仪预设的反压值,制备饱和二氧化碳的溶气水,T/CCTASXXXX—2025溶解反应时间不宜少于12h;溶解过程中,气源与溶气反应釜间保持联通,开启溶气仪中的磁搅拌装置。饱和二氧化碳的溶气水制备完成,切断气源,停止搅拌,关闭溶气反应釜所有阀门,待试验备用;e)在应力路径三轴仪上,宜按本规范12.2.4条的规定制备所需干密度的含气砂土试样。6—试样;7—气源;8—气源压力表;9—减压阀;111—一级截止阀;12—二级截止阀;13图12.2.5溶气仪示意12.2.6土样与水样采集与准备应符合下列规定:a)根据土质分析、水质分析所需土样量、水样量和对容器材质的要求,选择合适容积和材质的采样器,并洗净;b)现场取样时,应采用现场水清洗采样器不少于三次;c)当土样、水样与空气接触易发生性质变化时,应采取密闭取样与存样;d)当土样、水样随环境温度发生性质变化时,应对样品采用温度控制措施。12.2.7试样的饱和方法宜根据土的性质和饱和度选择,并宜符合下列规定:a)砂土试样可直接在仪器内浸水饱和或水头饱和;b)渗透系数大于10-4cm/s的细粒土,固结试验、直接剪切试验试样宜采用毛管法饱和;c)渗透系数不大于10-4cm/s的细粒土,固结试验、直接剪切试验试样宜采用真空饱和法。12.2.8土的粒度分析试验样品预处理与制备符合下列规定:12.2.8.1粒度分析测定时,样品的取样要求应符合下列规定:a)选取岩心中心部位岩样,岩样不应带有外表皮;b)胶结程度中等以下的碎屑岩样品,取样量要求如下:1)泥岩样品,取样量为58~10g;2)砂岩和粉砂岩样品,取样量为10g~50g;3)含有砾石的样品,取样量为50g~1000g。12.2.8.2粒度分析测定样品的预处理要求应符合下列规定:a)将样品用铁研钵破碎成适当的小块;b)用溶剂抽提法或热解法除油;c)加入过量6%的过氧化氢溶液,将样品移至电热水浴锅中稍微加热并搅拌,处理到无气泡产生为止;d)将电热水浴锅温度调高,煮沸样品2min,除去二氧化碳和余氧。e)不同胶结物的处理方法应符合下列规定:1)方解石胶结物:用过量10%~15%的盐酸溶解,反应到无气泡产生为止;2)白云石胶结物或菱铁矿胶结物:用过量10%~15%的盐酸加热煮沸溶解氧化铁、氢氧化铁或硬石膏胶结物:用过量20%的盐酸加热煮沸溶解;T/CCTASXXXX—20253)氧化铁、氢氧化铁或硬石膏胶结物:用过量20%的盐酸加热煮沸溶解;4)黄铁矿胶结物:用过量5%~10%的硝酸加热煮沸溶解;5)黏土矿物及石膏胶结物:可用清水浸泡,并酌情加热。f)进行酸处理的样品,待反应完毕,用水反复冲洗,直至pH试纸显示中性为止;g)将洗酸或水浸泡后的样品放人烘箱内,在105℃下烘干,自然冷却后取出。12.2.8.3筛分法测定土的粒度时,样品制备应符合下列规定:a)用四分法取上述预处理的样品,并称样品质量;b)将样品倒人瓷研钵或颗粒解散机中,研磨至颗粒完全解散,但不能破坏颗粒大小及形状用水量不超过800ml;c)将解散的样品置于1000mL三角量杯中,用流水冲洗法冲出小于0.01mm颗粒,每隔30min轻轻搅拌一次,至量杯上半部液体清洁透明为止;d)取出冲洗管,静止15min后倒出量杯中的水,再将样品移至碗内,放入恒温干燥箱内烘干;e)自然冷却后取出,称量烘于后的样品质量,留作筛分法分析。12.2.8.4激光粒度仪法测定土的粒度时,样品制备应符合下列规定:a)用四分法取上述预处理的样品,称取样品质量或依激光粒度分析仪负载量而定,在试样中加人适量净化水,用橡胶研锤反复研磨,使颗粒完全解散为止;b)颗粒解散后,往样品中加入0.2%的六偏磷酸钠溶液3滴~5滴,搅拌均匀,留作激光湿法分析;c)将样品放入恒温干燥箱中烘干,自然冷却后取出,用橡胶锤研样品,直至样品完全解散,留作激光干法或湿法分析;d)激光干法与湿法联合测试时,根据仪器测量范围,采用标准筛将样品分离开,筛上样品烘干后称其质量,做激光干法分析,筛下样品做激光湿法分析。12.2.9浅层气中甲烷碳、氢同位素测定时,样品制备应符合下列规定:a)氧化铜活化:调节氧气流量为20mL/min~30mL/min,氧化炉升温至600℃,通氧气30min(根据样品的多少适当控制活化的频率,例如每周两次、每次活化时间4h以上b)打开气相色谱仪电源,调整使其达到正常工作状态;c)将氧化炉升温至850℃+10℃恒温,抽真空至2.5Pa后,通入氦气并调节氦气流量为10ml/min~20mL/min,将捕集水的冷阱放人无水乙醇冷液(-80℃~-70℃)中,二氧化碳捕集冷阱放入液氮中;d)用气密性进样器取一定量浅层气样品注入气相色谱仪,样品经色谱分离后切割其中甲烷组分由载气送入氧化铜炉中进行氧化反应,各组分完全氧化后生成的二氧化碳和水由载气带入冷阱系统,分别捕集水和二氧化碳;e)将捕获后的二氧化碳和水分别转移到抽真空后的样品管内,转移时间5min,取下已经收集好二氧化碳和水的样品管待测。12.2.10土的热解分析测定时,样品挑选和预处理符合下列规定:a)挑选未经烘烤、本层代表性强的样品;岩心和井壁取心取其中心的部位。现场录井储气层土样随钻进行挑选;b)送实验室分析的储气层土样应密封保存;c)储气层岩土样品应除去污染物,用滤纸吸干水分后分析;d)经源岩样品粉碎后,粒径应在0.07mm~0.15mm之间。12.2.11土的总有机碳(TOC)测定样品预处理应符合下列要求:a)将样品磨碎至粒径小于0.2mm,磨碎好的样品质量不应少于10g;b)根据样品类型称取0.01g~l.00g试样,精确至0.0001g;c)在盛有试样的容器中缓慢加入过量的盐酸溶液,放在水浴锅或电热板上,温度控制在60℃~80℃,溶样2h以上,至反应完全为止。溶样过程中试样不得溅出;d)将酸处理过的试样置于抽滤器上的瓷坩埚里,用蒸馏水洗至中性;e)将盛有试样的瓷坩埚放入60℃~80℃的烘箱内,烘干待用。12.3试验内容和方法12.3.1含气土的室内试验应针对现场获取的土、水和气样品开展相关测定,宜包含下列试验内容:T/CCTASXXXX—2025a)地球化学试验:气体组分测定、甲烷碳、氢同位素测定、总有机碳(TOC)测定、热解分析试验、氯仿沥青测定等;b)水的性质试验:水温测定、pH值测定、总矿化度测定和硫酸盐还原菌测定等;c)土的物理力学性质试验:比重、天然含水率、天然密度、塑限、液限、有机质含量等基本物理性质试验、土的粒度分析试验、土水特征曲线试验、水平土柱渗水试验、渗气性试验和含气土三轴试验12.3.2含气土室内试验应符合附录B的有关规定。13工程场地评价13.1一般规定13.1.1浅层气地质勘察应在搜集已有资料、工程地质调绘、地球物理勘察、原位测试和室内试验的基础上,根据勘察阶段、工程特点、设计方案、施工方法对地质勘察的要求进行工程场地评价。13.1.2浅层气工程场地评价内容应包括浅层气灾害分析评价和浅层气灾害分级。13.2工程场地评价13.2.1工程场地浅层气可根据表1进行分类,按照不同类别评价其喷逸可能性、对土体性状及工程施工安全的影响。表1浅层气分类类13.2.2浅层气地层的区段可根据甲烷含量W0按照表2进行工区分类,当区段内浅层气含量不一致时,应取较高者进行分类。表2地层甲烷含量的工区分类013.2.2.1应采取超前排气措施将游离气体释放储集层中的游离气体,土中甲烷总量可按溶解气量与吸附气量的总和计算,以每延米为单位,再分别除以地层的平均厚度与密度之积,得到吨土甲烷含量。T/CCTASXXXX—2025W(13.2.2-1)式中:W0——单位质量岩土中的甲烷总含量(m3/tQ_总生气量——总浅层气量(m3H——区域平均厚度(mD——区域平均密度(t/m3S——区域单位面积(m2取1m2;13.2.2.2对于粉质、黏质土等生气层、盖层,土中的甲烷含量可采用总生气量模型计算其甲烷含量:Q总生气量=1400SHDCR(13.2.2-2)式中:Q总生气量——总浅层气量(m3S——土层的面积(m2H——土层的厚度(mD——土层的密度(t/m3C——粉质、黏质土的有机碳含量(%R——累积生气量与有机碳的重量比,对腐泥-腐殖型有机质R取4.84%,对腐殖型有机质R取4.70%;13.2.2.3对于砂性土等储集层,应采取超前排气措施释放游离气体,土中甲烷总量可按溶解气量与吸附气量的总和计算:Q总吸附气量=AHDXQ总溶解气量=SVN式中:X——砂土层的吸附值,可取0.024m3/t;V——砂土层的体积(m3N——砂土层的孔隙率(%S——甲烷在地层水中的溶解度(m3/m3可按下式计算:(13.2.2-6)式中:T——水的温度(℃);P——水压力,10MPa;M——地层水的矿化度(mg/L13.2.3城市轨道交通工程各个区段可按表3、表4进行浅层气地质危险性评价,并应符合下列规定:a)根据评估需求和获取的相关资料建立评估指标体系。b)根据指标分级标准,确定风险事件发生概率和风险事件发生后果指标的基本分值。c)确定风险事件评估指标的权重系数时,评估指标应按其重要性从高到低排序,评估指标的权重系数γ可按式(12)计算。式中:n——指标数量;mi——第i个指标的排序编号;γ——评估指标的权重系数。表3浅层气危险性赋分值范围表T/CCTASXXXX—2025γ11γ120γ13<0.5γ14γ150表4浅层气危险性评估值表ⅣⅢⅡⅠd)结合工程与线路位置关系,按轨道交通与浅层气囊的距离,按表5、表6浅层气危险性分级评价修正表进行修正。表5浅层气安全储备赋分值范围表T/CCTASXXXX—2025ⅣⅢⅡⅠ表6浅层气危险性分级评价修正表ⅣⅢⅡⅠⅣⅢⅡⅠ13.2.4浅层气工程场地评价应在各阶段勘察成果的基础上进行归纳、分析与综合判断,并应包括下列a)地形地貌、地质构造、水文地质及不良地质条件与浅层气的关系;b)层岩性及含气地层的力学性质、变形特征;c)浅层气的分布情况、成份、成因、类型、存储条件、补给方式及趋势等;d)地质条件评价包括:工程地质和水文地质条件、浅层气对地基稳定性和隧道结构稳定性的影响、地基基础类型建议、隧道围岩类别、岩土物理力学参数、施工中可能出现的地质问题、工程处治措施建议;e)运营期间的列车荷载、动力作用及隧道通风系统对含气地层及上覆地层变形、气密性的影响。T/CCTASXXXX—2025浅层气勘察地球物理方法表A.0.1浅层气勘察地球物理方法适用范围地球物理方法勘察任务浅层地震反射波法1划分与浅层气赋存有关的生气层、储气层、盖层、含气地层,确定各目标层范围、埋深及厚度;2隐伏断裂构造勘察;3识别浅层气富集区(气囊)及逸散通道。微动探测法高密度电阻率法1划分与浅层气赋存有关的生气层、储气层、盖层、含气地层,确定各目标层范围、埋深及厚度;2隐伏断裂构造勘察;3识别浅层气富集区(气囊)及逸散通道。水域侧扫声纳法识别浅层气逸散通道,确定浅层气喷溢位置、形状、范围。地层剖面法1划分与浅层气赋存有关的生气层、储气层、盖层、含气地层,确定各目标层范围、埋深及厚度;2识别浅层气富集区(气囊)及逸散通道。多道地震法钻孔波速测试测试含气土层的剪切波速度和压缩波速度。钻孔电阻率测试测试含气土层的电阻率。A.1浅层地震反射波法A.1.1浅层地震反射波法可选择纵波反射法或横波反射法,数据采集宜使用连续观测系统或多次覆盖观测系统。A.1.2震源可使用可控震源、锤(冲)击震源、落重震源、电火花震源、电磁震源等,震源激发的地震脉冲频带应足够宽。A.1.3正式施工前应进行地震仪的地震道、检波器响应一致性校验和触发开关误差校验。A.1.4数据采集各道检波器的安置条件应一致,且应与大地耦合良好。检波器宜采用宽频检波器,纵波反射法宜选用固有频率为60~100Hz的垂直检波器,横波反射法宜选用固有频率为40~60Hz的水平检波器。A.1.5现场采集工作参数应通过试验确定,反射波地震记录应同相轴应清晰、连续,且能可靠追踪反射波震相。A.1.6数据处理应包括预处理、抽道集、静校正、速度分析、动校正、滤波、叠加等。A.1.7资料解释应根据钻孔确定地层层位与波组之间的关系,并通过波组的对比追踪确定层位的数量、厚度、埋深和变化情况。A.1.8成果图件宜包括工作布置图、观测系统图、地震剖面图及地质解译图。A.2微动探测法A.2.1微动探测法宜采用阵列观测方式,采集阵列可选择线性阵列、圆型阵列、十字形阵列、菱形阵列、L形台阵和不规则密集阵列。A.2.2仪器可采用多通道微动探测系统或一体化拾震器,所选用的仪器设备应满足探测精度要求。A.2.3正式施工前应对所有仪器的性能进行检查,采用多台仪器同时工作时应进行仪器一致性检验。A.2.4数据采集前应确保各拾震器与地面耦合良好,且拾震器应处于水平状态。A.2.5现场采集工作参数应通过试验确定,干扰严重的地区应延长采集时间或夜间作业。A.2.6数据处理宜包括瑞雷波相速度频散曲线提取、视S波速度计算、面波相速度反演等。T/CCTASXXXX—2025A.2.7资料解释宜结合地质、钻探资料依据频散曲线特征、H/V谱比曲线特征、相速度(vR)、视S波速度(vx)等信息进行物性分析和地质推断。A.2.8成果图件宜包括工作布置图、频散曲线或深度-速度图及地质解译图。A.3高密度电阻率法A.3.1高密度电阻率法装置可选择对称四极装置、双向三极装置、偶极-偶极装置等,也可选择由两种及以上装置组合而成的其它装置。A.3.2仪器应由多通道直流电测仪、电极转换器组成及电缆、电极,多通道直流电测仪应具有即时采集、显示和对电极接地、系统状态的监测功能。A.3.3基本电极距宜与点距相等,最大供电电极距应大于目标体顶埋深的6倍。A.3.4探测范围宜为排列中部的1/3长度,同一排列电极应按直线布置,滚动观测时相邻排列的移动距离应保证数据衔接且连续。A.3.5现场数据采集遇硬化路面等影响接地效果时应采取降阻措施,观测期间应避开电磁干扰或通过加大供电电流提高信噪比。A.3.6数据处理宜包括坏值剔除、数据整理与拼接、地形校正、正演及反演计算。A.3.7资料解释宜结合地质、钻探等资料对视电阻率拟断面图、反演后的二维电阻率分布成果图进行定性和定量解释,同一剖面多种装置应对比解释。A.3.8成果图件宜包括工作布置图、视电阻率断面图、反演电阻率断面图及地质解译图。A.4侧扫声纳法A.4.1侧扫声呐法宜采用走航式连续探测,水深不宜小于5m。A.4.2侧扫声纳系统工作频率不应小于100kHz,水平波束角不应大于1°,最大单侧扫描两侧不应小于200m。A.4.3正式施工前应进行仪器调试,确定最佳工作参数。A.4.4探测过程中发现浅层气异常时应加密测线进一步探测。A.4.5全覆盖测量时相邻测线间声呐图像重叠率≥50%,采集单元距离海底的高度应控制在使用量程的10%~20%。A.4.6数据处理应进行图像增益补偿、斜距改正、水深校正、图像比例失调校准、噪声识别与滤除、图像镶嵌拼接等处理。A.4.7资料解释应结合水下地形测量资料对图像进行综合分析。A.4.8成果图件宜包括工作布置图、航迹
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