建筑工程标准规范《公路瓦斯隧道设计与施工技术规范》(JTGT-3374—2020).pdf

JTG 中华人民共和国行业推荐性标准 JTG/T 33742020 公路瓦斯隧道设计与施工技术规范公路瓦斯隧道设计与施工技术规范 Specifications for Design and Construction of Highway Tunnels with Gas 2020-01-15 发布发布 2020-05-01 实施实施 中华人民共和国交通运输部发布 中华人民共和国行业推荐性标准 公路瓦斯隧道设计与施工技术规范 Specifications for Design and Construction of Highway Tunnels with Gas JTG/T 33742020 主编单位：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司 批准部门：中华人民共和国交通运输部 实施日期：2020 年 05 月 01 日 前 言 前前 言言 根据交通运输部办公厅交办公路函2015312 号关于下达 2015 年度公路工程行业标准制修订项目计划的通知，四川省公路规划勘察设计研究院有限公司主持公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）（以下简称“本规范”）的制定工作。公路瓦斯隧道勘察难度大、施工风险高、建设管理环节多，作为公路工程行业瓦斯隧道专业技术规范，对规范公路瓦斯隧道勘察、设计、施工和保障我国公路瓦斯隧道建设及运营安全起到重要作用。本规范制定工作贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，全面体现“动态设计施工、安全经济”的理念，系统调研了国内已建和在建的公路、铁路瓦斯隧道，充分吸收了我国公路、铁路瓦斯隧道建设经验及研究成果，参考借鉴了煤矿行业相关标准以及国外瓦斯隧道成功经验和技术，广泛征求并吸取了勘察、设计、施工、科研院校、建设及运营管理等有关单位专家的意见和建议。本规范包括 11 章和 10 个附录，分别为：1 总则、2 术语、3 基本规定、4 勘察、5 设计、6 超前地质预报、7 施工通风、瓦斯检测与监测、8 钻爆作业、9 电气设备与作业机械、10 揭煤防突、11 施工安全，附录 A 煤层瓦斯压力测定方法，附录 B 煤的破坏类型分类，附录 C 煤的瓦斯放散初速度测定方法，附录 D 煤的坚固性系数测定方法，附录 E 钻屑指标法，附录 F 绝对瓦斯涌出量计算方法，附录 G 绝对瓦斯涌出量实测方法，附录 H 瓦斯自动监控报警与断电系统，附录J 煤层瓦斯含量直接测定方法，附录 K 钻孔瓦斯涌出初速度测定方法。请各有关单位在执行过程中，将发现的问题和意见，函告本规范日常管理组，联系人：王联（地址：成都市武侯祠横街 1 号，四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，邮编：610041；电话：028-85527406，传真：028-85582845；电子邮箱：gas_），以便修订时参考。主 编 单 位：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司 参 编 单 位：中煤科工集团重庆研究院有限公司 中交一公局集团有限公司 重庆中环建设有限公司 四川交通职业技术学院 前 言 主 编：李玉文 主要参编人员：王 联 郑金龙 高世军 马洪生 彭国才 徐文平 吴怀林 朱长安 任 康 李秋林 刘元泉 主 审：林 志 参与审查人员：程崇国 陈先国 冉荗云 赵月生 李 昕 李志厚 姜 云 姜 杰 张学民 许铁航 杨 光 韩常领 卢义玉 余 波 李海清 江中平 周 森 朱 勇 夏彬伟 陈树汪 丁 睿 冯志谦 李宁军 刘崇奎 牟 力 万建国 王廷伯 王学武 周 翔 韦 虎 徐志勇 杨铁荣 姚海波 参 加 人 员：杨 枫 林国进 田尚志 董洪凯 目 次 目 次 1 总则 .1 2 术语 .2 3 基本规定.5 3.1 总体要求.5 3.2 瓦斯隧道分类.6 4 勘察 .9 4.1 一般规定.9 4.2 勘察技术要求.10 4.3 瓦斯隧道类别评估.16 4.4 预可勘察.17 4.5 工可勘察.18 4.6 初步勘察.19 4.7 详细勘察.20 4.8 资料要求.21 5 设计 .23 5.1 一般规定.23 5.2 衬砌结构瓦斯防护措施.24 5.3 运营通风与瓦斯监测.26 5.4 辅助通道.27 6 超前地质预报.29 6.1 一般规定.29 6.2 地质调查.29 6.3 物探.30 6.4 超前钻探.30 7 施工通风、瓦斯检测与监测.33 7.1 一般规定.33 7.2 施工通风.34 7.3 瓦斯检测与监测.38 8 钻爆作业.41 8.1 一般规定.41 8.2 钻爆施工.42 9 电气设备与作业机械.47 9.1 一般规定.47 9.2 电气设备.48 9.3 作业机械.53 目 次 10 揭煤防突.54 10.1 一般规定.54 10.2 超前探测.56 10.3 突出危险性预测.58 10.4 防治煤（岩）与瓦斯突出措施.59 10.5 防突措施效果检验.61 10.6 揭煤与开挖.61 10.7 安全防护.62 11 施工安全.63 11.1 一般规定.63 11.2 塌方处理.64 11.3 采空区处理.64 11.4 防治煤层自燃和煤尘爆炸.65 11.5 消防安全.65 11.6 施工人员管理.66 11.7 应急预案与救援.67 本规范用词用语说明.68 附录 A 煤层瓦斯压力测定方法.69 附录 B 煤的破坏类型分类.71 附录 C 煤的瓦斯放散初速度测定方法.72 附录 D 煤的坚固性系数测定方法.74 附录 E 钻屑指标法.76 附录 F 绝对瓦斯涌出量计算方法.80 附录 G 绝对瓦斯涌出量实测方法.76 附录 H 瓦斯自动监控报警与断电系统.84 附录 J 煤层瓦斯含量直接测定方法.93 附录 K 钻孔瓦斯涌出初速度测定方法.84 公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）总 则 1 1 总则 总则 1.0.1 为规范公路瓦斯隧道勘察、设计、施工及管理技术要求，制定本规范。条文说明 条文说明 公路瓦斯隧道施工安全风险大，为规范公路瓦斯隧道勘察、设计、施工、管理等各环节行为，保障公路瓦斯隧道安全建设，制定本规范。1.0.2 本规范适用于以钻爆法开挖为主的新建、改扩建公路瓦斯隧道。条文说明 条文说明 掘进机（TBM、盾构机）开挖的隧道、沉管隧道涉及到施工电气设备及作业机械防爆问题较复杂，有待进一步深入研究，因此本规范规定适用于以钻爆法开挖为主的隧道。1.0.3 公路瓦斯隧道建设应贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，坚持“以人为本、安全经济”的原则，采取安全技术措施。1.0.4 公路瓦斯隧道勘察、设计与施工应贯彻国家有关技术经济政策，积极慎重地采用新技术、新工艺、新材料、新设备。1.0.5 公路瓦斯隧道建设除应符合本规范的规定外，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）术 语 2 2 术语 术语 2.0.1 瓦斯 gas 在地层中赋存或逸出的烷烃类气体，其成分以甲烷（CH4）为主。根据其生成、赋存条件将其分为煤层瓦斯、非煤瓦斯两类。2.0.2 瓦斯地层 rock stratum with gas 含有瓦斯的地层。瓦斯地层可分为煤系瓦斯地层和非煤系瓦斯地层，非煤系地层中的瓦斯包括天然气（油田气、气田气、泥火山气、生物生成气等）和邻近煤系地层渗透至非煤系地层的瓦斯。2.0.3 煤系地层 coal stratum 在成因上有共生关系并含有煤层（或煤线）的岩石地层。2.0.4 瓦斯隧道 tunnel with gas 在隧道勘察或施工过程中，隧道内存在瓦斯，该隧道应定为瓦斯隧道。2.0.5 煤系地层瓦斯隧道 tunnel with gas embedded in coal stratum 直接穿越煤系地层的隧道。2.0.6 非煤系地层瓦斯隧道 tunnel with gas embedded in non-coal stratum 隧道虽然没有直接穿越煤系地层，但下伏或邻近地层中的瓦斯具备运移至本隧道的条件而使隧道内存在瓦斯时，则为非煤系地层瓦斯隧道。2.0.7 瓦斯工区 work area with gas 隧道施工区段内任一处有瓦斯，则洞口至开挖掌子面的施工区段为瓦斯工区。2.0.8 绝对瓦斯涌出量 absolute gas emission quantity 公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）术 语 3 单位时间涌出的瓦斯量称为绝对瓦斯涌出量，单位：m/min。2.0.9 煤（岩）与瓦斯突出 coal（rock）and gas outburst 在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体内突然喷出到开挖空间的动力现象，简称“突出”。2.0.10 钻孔动力现象 dynamic phenomenon of bore 钻孔施作过程顶钻、抱钻、夹钻等现象以及由瓦斯、地应力诱发的钻孔喷孔（喷水汽、煤屑、岩粉、泥沙等）现象。2.0.11 吨煤瓦斯含量 gas content per ton 煤（岩）层在自然条件下，每吨煤（岩）所含有的瓦斯体积（标准状态），是游离瓦斯与吸附瓦斯量之总和，单位：m/t。2.0.12 瓦斯浓度 gas concentration 瓦斯在空气中的体积占比，以百分数表示。2.0.13 瓦斯压力 gas pressure 煤（岩）层孔隙、裂隙中的瓦斯作用于孔隙壁的应力，一般指的是绝对瓦斯压力，单位：MPa。2.0.14 瓦斯放散初速度 initial diffusion velocity of coal gas 3.5g规定粒度的煤样在0.1MPa压力下吸附瓦斯后向固定真空空间释放时，用压差p（mmHg）表示的 1060s 时间内释放出瓦斯量。2.0.15 突出预测预报 outburst forecast 利用煤层的煤体结构，煤的物理力学性质、瓦斯、地应力等的某些特征参数及其变化或利用工作面的某些特征、突出前的预兆，预测开挖工作面突出的危险性的工作。2.0.16 瓦斯积聚 local gas accumulation 隧道内任一体积大于 0.5m的空间内积聚的瓦斯浓度达到 2.0%的现象。2.0.17 局部通风机 local ventilator 公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）术 语 4 洞内用于防止瓦斯局部积聚或引导风流的通风机，也简称“局扇”。2.0.18 主要通风机 main ventilator 向工作面提供新鲜风的通风机，也简称“主风机”。2.0.19 瓦斯排放 gas emission 对于隧道内的积聚瓦斯实施的安全排除措施，或指通过在未开挖的煤（岩）体内施工钻孔排出瓦斯、减小瓦斯压力的措施。2.0.20 瓦斯抽放 gas drainage 采用专用设备和管路把煤层、岩层或采空区瓦斯抽出的措施。2.0.21 综合防突措施 synthesized coal and gas outburst prevention measures 在瓦斯突出危险性煤（岩）体中进行开挖作业前和开挖过程中实施的突出危险性预测、防止突出措施、防突措施效果检验和安全防护的“四位一体”的措施。2.0.22 钻屑量法（钻屑法）method of drilling bits 用每单位钻孔体积排出的钻屑量来评估煤（岩）和瓦斯突出危险程度的方法。2.0.23 防突效果检验 test of outburst prevention effect 用突出预测的方法对防突措施进行效果检验。2.0.24 安全防护措施 safety precaution 经防突效果检验无突出危险的区域和地点进行开挖作业时采用的保障人身安全的技术措施。2.0.25 煤矿许用炸药 coal permitted explosive 允许用于有瓦斯和煤尘爆炸危险的地下工程爆破的专用炸药。2.0.26 风电闭锁和甲烷电闭锁装置 fan-stoppage and methane-monitor breaker 当开挖工作面的局部通风机停止运转或隧道内甲烷浓度超过规定值时，能立即自动切断该供风隧道中的一切电源，并只有在局部通风机恢复运转和甲烷浓度低于规定值时，通过人工送电才能恢复供风隧道的电气设备供电的安全装置。公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）基本规定 5 3 基本规定 基本规定 3.1 总体要求 总体要求 3.1.1 瓦斯地质勘察工作应根据建设的需要分阶段进行，提供公路瓦斯隧道设计与施工所需的基础资料。条文说明 条文说明 勘察阶段一般分预可勘察、可研勘察、初勘、详勘等阶段，各勘察阶段根据勘察要求及深度选择勘察方法，提供煤（岩）层与瓦斯基本参数，进行瓦斯综合分析、评估与鉴定，为瓦斯隧道设计、施工提供基础资料。3.1.2 确定隧道位置时，宜绕避瓦斯地层；当绕避困难时，应以较短距离通过。条文说明 条文说明 穿越瓦斯地层隧道方案的选择遵循“避重（高瓦斯）就轻（低瓦斯）”、“能避（避瓦斯地层）则避，能短（距离）则短”的原则。3.1.3 瓦斯隧道应根据瓦斯地层类别提出超前地质预报、钻爆作业、衬砌结构防护的技术要求，应根据瓦斯工区类别提出电气设备、作业机械、施工通风、瓦斯检测和监测技术要求。条文说明 条文说明 本规范中，超前地质预报、钻爆作业及衬砌结构设计等措施主要针对瓦斯地层，电气设备、作业机械、施工通风、瓦斯检测和监测等措施主要针瓦斯工区。3.1.4 瓦斯隧道施工前应编制实施性瓦斯专项施工组织设计，施工期间应校核评定瓦斯工区类别，当瓦斯工区类别发生变化时应调整瓦斯专项施工组织设计。公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）基本规定 6 条文说明 条文说明 实施性瓦斯专项施工组织设计包括超前地质预报、钻爆作业、施工通风与瓦斯检测、电气设备与作业机械、揭煤防突、施工安全管理等施工措施，并编制施工安全应急预案。3.1.5 瓦斯隧道施工应全程检测瓦斯，瓦斯工区应连续通风。条文说明 条文说明 瓦斯隧道通风、瓦斯检测和监测是控制瓦斯风险关键措施，全程检测瓦斯的“检测”是广义定义，从手段上看包含了人工检测和自动监测这两种手段，瓦斯检测和监测手段、要求和连续通风技术规定见本规范第 7 章的规定。3.1.6 瓦斯工区电气、瓦斯检测与监测、通风及作业机械等设备应按通过的最高瓦斯工区类别的要求配置。条文说明 条文说明 一个瓦斯隧道施工工区中瓦斯工区与非瓦斯工区是一个动态调整变化的，为避免施工设备频繁调整影响施工安全、增加施工管理难度和工程费用，故提出本规定。3.1.7 瓦斯隧道设计与施工阶段应进行安全风险评估。条文说明 条文说明 设计阶段安全风险评估一般在初步设计阶段进行，施工阶段安全风险评估应在施工前进行。设计阶段安全风险评估方法及内容按公路桥梁和隧道工程设计安全风险评估指南执行，施工阶段评估方法及内容按公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南（试行）执行。3.2 瓦斯隧道分类 瓦斯隧道分类 3.2.1 瓦斯隧道分为微瓦斯、低瓦斯、高瓦斯和煤（岩）与瓦斯突出四类；瓦斯隧道工区分为非瓦斯工区、微瓦斯工区、低瓦斯工区、高瓦斯工区、煤（岩）与瓦斯突出工区五类；瓦斯隧道类别应按瓦斯地层或瓦斯工区的最高类别确定。公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）基本规定 7 3.2.2 微高瓦斯地层或瓦斯工区类别的判定指标为隧道内绝对瓦斯涌出量，并应符合表 3.2.2 的规定。表 3.2.2 瓦斯地层或瓦斯工区绝对瓦斯涌出量判定指标 瓦斯地层或瓦斯工区类别 绝对瓦斯涌出量4CHQ（m/min）非瓦斯 0 微瓦斯 04CHQ1.0 低瓦斯 1.04CHQ3.0 高瓦斯 3.04CHQ 条文说明 条文说明 根据微瓦斯工区风速不小于 0.15m/s、隧道内回风流瓦斯浓度不大于 0.25的规定，经测算确定低、微瓦斯工区分界指标值为1.0m3/min；根据低瓦斯工区风速不小于0.25m/s、隧道内回风流瓦斯浓度不大于 0.5的规定，经测算确定低、高瓦斯工区分界指标值为3.0m3/min。3.2.3 瓦斯地层有下列情况之一的，应进行煤（岩）与瓦斯突出危险性鉴定，或直接认定为突出煤（岩）层。1 有瓦斯动力现象的。2 煤（岩）层瓦斯压力达到或超过 0.74MPa 的。3 隧道穿越相邻矿井开采的同一煤（岩）层发生突出事故或被鉴定、认定为突出的。条文说明 条文说明 本条参照煤矿瓦斯等级鉴定办法（2018 年 4 月）第十四条规定。3.2.4 煤（岩）与瓦斯突出鉴定应根据实际测定的煤层瓦斯压力P（测定方法见附录 A）、煤的破坏类型（见附录 B）、煤的瓦斯放散初速度p（测定方法见附录 C）和煤的坚固性系数f（测定方法见附录 D）等指标进行鉴定。全部指标均达到或超过表 3.2.4 所列临界值的，应确定为突出煤（岩）层。公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）基本规定 8 表 3.2.4 判定煤（岩）层突出危险性单项指标的临界值 判定指标 煤的破坏类型 瓦斯放散初速度 P 煤的坚固性系数f 煤层瓦斯压力)(MPaP 有突出危险的临界值及范围、10 0.5 0.74 条文说明 条文说明 由于煤（岩）与瓦斯突出是一种复杂的煤体动力现象，且发生煤（岩）与瓦斯突出的公路隧道案例很少，使得公路瓦斯隧道预测敏感指标及临界值的确定有较大的难度。因此本规范参照煤与瓦斯突出矿井鉴定规范（AQ 1024-2006）5.1.3 及 5.2.3 条和防治煤与瓦斯突出细则（2019 年）第十一条规定进行鉴定。3.2.5 在瓦斯隧道掘进过程中，隧道内检测有瓦斯时，应结合地层的瓦斯赋存情况按本规范第 3.2.2 条、第 3.2.3 和第 3.2.34 条确定瓦斯工区类别；当施工区段内全部瓦斯地层穿越完毕，经检测并评定无瓦斯时，则后续施工区段为非瓦斯工区。两瓦斯地层间的非瓦斯地层段宜结合地层段长度、实测瓦斯情况、施工情况等确定瓦斯工区类别。条文说明 条文说明 一座隧道一端洞口至开挖掌子面作为一个施工工区，在一个施工工区内可能一次或多次穿越瓦斯地层，因此瓦斯工区与非瓦斯工区是一个动态变化的过程，见图 3-1。图 3-1 瓦斯工区动态管理示意图 公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）勘 察 9 4 勘察勘察 4.1 一般规定 4.1.1 隧道穿越、邻近瓦斯地层或下伏地层有瓦斯赋存时，应分阶段开展瓦斯隧道地质勘察，勘察范围和勘察深度应满足各阶段隧道设计的需要。条文说明 条文说明 瓦斯隧道勘察除满足公路工程地质勘察规范（JTG C20）中隧道勘察的有关技术要求外，还需按本规范各勘察阶段的要求开展瓦斯隧道地质勘察工作。根据隧道穿越的不同地层，瓦斯隧道分为煤系地层瓦斯隧道和非煤系地层瓦斯隧道。直接穿越煤系地层的隧道为煤系地层瓦斯隧道；隧道虽然没有直接穿越煤系地层，但下伏或邻近地层中的瓦斯具备运移至本隧道的条件而使隧道内存在瓦斯时，则为非煤系地层瓦斯隧道。瓦斯地层中的瓦斯来源除隧道直接穿越的煤系地层外，还有下伏的煤系地层、页岩气地层、油页岩、石油、天然气储层及含有机质地层，瓦斯具有流动、运移的特性，故隧道穿越、邻近瓦斯地层或下伏地层有瓦斯赋存时，均需开展瓦斯隧道地质勘察工作。“邻近”是指与本隧道距离不大（距离一般小于 5km）、已查明具有瓦斯分布的同一地质构造单元，且不受深切峡谷隔离的隧道，经分析具备瓦斯运移至本隧道的条件，也须开展瓦斯隧道地质勘察工作。勘察范围和勘察深度满足预可、工可、初设、施设等设计阶段对瓦斯隧道勘察资料的要求，为隧道合理选线、隧道瓦斯防治、设计施工措施制定等提供工程地质资料。4.1.2 瓦斯隧道勘察应编制勘察大纲。编制前应收集隧址区的相关地质资料，对收集的资料进行分析和现场踏勘后，根据地形地质条件、勘察方法的适用性，综合选择勘察方法。条文说明 条文说明 公路瓦斯隧道附近既有的区域地质、水文地质、矿产地质、以及煤矿、油气田等资公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）勘 察 10 料是确定瓦斯隧道地质条件和有关瓦斯参数的重要参考依据，充分收集和分析这些既有资料，并进行现场踏勘后，再进行各阶段勘察大纲的编制工作，投入与各阶段勘察要求相匹配的勘察工作量，既能减少瓦斯隧道的勘察成本，又可提高勘察方案的针对性和勘察质量。4.1.3 非瓦斯隧道在施工中发现瓦斯时，应按本规范详细勘察阶段的规定补充勘察。条文说明 条文说明 当隧道穿越的地层为非煤系地层且下伏或邻近煤系地层、油气田勘察资料缺乏时，易出现本应是瓦斯隧道而判定为非瓦斯隧道的情况。若施工期间发现了瓦斯，则非瓦斯隧道调整为瓦斯隧道，并按本规范的详细勘察阶段要求进行瓦斯隧道勘察，为调整隧道设计提供地质资料。4.2 勘察技术要求 勘察技术要求 4.2.1 应综合分析资料收集、地质调绘、物探、钻探、测试、试验等勘察方法所获取的各项勘察资料。条文说明 条文说明 按勘察大纲制定的勘察方法和工作量开展瓦斯隧道勘察工作，主要勘察方法包括地质调绘、物探、钻探、现场测试、室内试验等，勘察报告编制时，应综合分析和判断各勘察方法获取的资料，明确勘察结论。4.2.2 应按下列内容进行资料收集，对收集资料的完整性、适用性进行分析和核实：1 区域地质、水文地质、矿产地质等资料。2 邻近煤矿、油气田的相关资料。3 邻近其他地下工程的瓦斯地质资料。条文说明 条文说明 邻近煤矿、油气田是指与公路隧道在地质构造上处于同一地质单元，具备瓦斯连通条件，瓦斯能够通过岩体或构造通道渗透、运移继而对公路隧道产生影响的既有、在建或已查明的煤矿、油气田等。公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）勘 察 11 资料收集主要包括下列内容：（1）1：20 万区域地质图、区域水文地质图，1：5 万区域地质图；（2）油气田、气井的地质平面图、地质剖面图、地层柱状图、煤（岩）层对比图、钻孔资料、各阶段地质勘察报告等；（3）煤层资料包括：煤层的层位、层数、厚度、间距、结构、构造、稳定程度、硫分、顶底岩性及其变化；煤质资料包括：颜色、光泽、密度、硬度、工业分析指标等；瓦斯资料包括：瓦斯含量、瓦斯涌出量及涌出形式、瓦斯压力、瓦斯放散初速度、软煤分层的坚固性系数、煤的破坏类型等；灾害资料包括：瓦斯爆炸、瓦斯燃烧、瓦斯异常涌出、煤（岩）与瓦斯突出、煤层自燃、煤尘爆炸等；（4）瓦斯矿井的分布、开拓方式、通风方式、瓦斯类别等资料；（5）采煤方法、采空区范围及顶底板管理方法、接替采区和规划采区的位置及范围等资料；（6）煤（岩）与瓦斯突出的历史记载和实测资料，包括瓦斯压力、始突深度、时间、地点、强度、频率、突出类型等；（7）收集隧道邻近地区天然气、页岩气储存和矿点地质资料，着重油苗、气苗、含气构造，了解石油和天然气部门的勘测活动，包括钻井井位、深度、油气显示、储层压力等。（8）收集其他地下工程资料，包括公路隧道邻近的建成和在建的其他公路隧道、铁路隧道、水工隧道等地下工程，收集以上地下工程的勘察、设计、施工、运营各阶段的瓦斯地质资料。4.2.3 地质调绘应符合下列规定：1 调查隧址区地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件。2 结合资料收集，调查隧址区地层的分布、煤层位置、厚度、产状、顶底板岩性组合特征及节理裂隙发育等情况。3 调查当地居民是否发现和利用过气苗、油苗，调查气苗、油苗露头位置、出气（油）量。4 地质调绘后应初步分析隧道的瓦斯来源。5 地质调绘应沿隧道轴线及其两侧的带状范围进行，调绘宽度应满足工程方案比选及工程地质分析评价的要求。公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）勘 察 12 条文说明 条文说明 应对收集的地质资料进行熟悉和分析后开展地质调绘工作，以提高地质调绘工作的针对性、效率和精度。对于煤系地层瓦斯隧道，主要调查煤系地层在地表分布的位置、厚度、产状、开采情况等；对于非煤系地层瓦斯隧道，在利用收集资料的基础上，主要调查分析瓦斯产生、运移、储存的地质构造，主要包括下伏煤层、油页岩层、页岩气层、天然气储气层所处构造部位，分析瓦斯的生成、运移、储集条件及影响因素。地质调绘主要采用追索法、穿越法等。因瓦斯微溶于水，根据煤矿井下经验，地下流动水区域往往瓦斯赋存量较少，故需开展隧道水文地质条件的调查，隧道水文地质调绘的重点是地下水的补给、径流、排泄等水文地质条件以及与瓦斯运移的相互关系。对于煤系地层瓦斯隧道，主要采用地质调绘和访问相结合的手段，利用既有煤矿巷道、地表岩层露头，调查隧道穿越含煤地层分布、煤层位置、厚度、倾角和煤层顶底板的岩性、节理、裂隙、岩层组合等特征。非煤系地层中赋存瓦斯，必须有生气层、储气层和盖层，三层缺一不可，在利用收集资料的基础上调查，进行地质调绘核实，分析隧道与地质构造、瓦斯赋存三层部位的关系。4.2.4 物探应符合下列规定：1 穿越复杂地质构造或采空区煤系地层的隧道，在收集资料和地质调绘后宜开展物探勘察。当一种物探方法解译困难时，可增加 12 种物探方法进行平行验证。2 瓦斯隧道物探方法宜按表 4.2.4 确定。表 4.2.4 物探方法选择表 隧道或采空区埋深（m）主选物探方法 备选物探方法 1030 电测深法、高密度电法 地震反射波法、瑞利面波法、地质雷达 3050 高密度电法 地震反射波法 50100 高密度电法 瞬变电磁法、地震反射波法 100 音频大地电磁法 可控源音频大地电磁法、地震反射波法 条文说明 条文说明 物探主要目的是探测隧址区分布的断裂构造、褶皱核部、采空区、老窑积水等具备物性差异，且容易聚集瓦斯气体、水体的部位。在通过物探发现具有低阻（或高阻）异常部位后，需修正勘察大纲中初拟的钻孔等的布置，通过钻探等手段进一步查明其地质公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）勘 察 13 条件。物探方法种类较多，瓦斯隧道勘察时选择适合隧道勘察、效果好、操作方便的方法。隧道所处地形一般来说起伏较大，在选择物探方法时，隧道埋深 30m 以内推荐使用电测深法，30100m 范围内推荐使用高密度电法，大于 100m 推荐采用音频大地电磁法（强干扰情况下可选用可控源音频大地电磁法或地震反射波法）；瞬变电磁法目前对异常的埋深及定量解释精度不够，且受地形起伏影响较大，但是由于瞬变电磁不受接地条件影响及对低阻体反应敏感等特性，可作为备选方法或作为平行验证方法。在物探勘察发现异常区后，还需配合地质调绘、钻探等勘察方法进行验证。4.2.5 钻探应符合下列规定：1 钻孔宜布置在隧道物探异常区、穿越煤层部位或构造中最有利储气部位，并宜结合孔内测井等测试手段查明煤层的分布特征。2 孔底应钻至隧道路面设计高程以下不小于 10m 或必须查清的构造部位。3 对于煤系地层瓦斯隧道钻孔，应重点对钻孔揭露的煤层位置、颜色、厚度、结构、裂隙发育情况、是否存在采空现象、采空区位置、规模、地下水情况等进行描述。对于非煤系地层瓦斯隧道钻孔，应重点观察和描述钻井液中的气泡现象，钻进过程中的气体逸出部位、气体味道等。4 每个钻孔内煤层、岩层取样均不宜少于2组；钻孔内遇气体时应封闭取气样，数量不宜少于 2 组。条文说明 条文说明 煤系地层瓦斯隧道钻孔布置时，宜根据物探解译异常区、煤层与隧道的空间关系确定钻孔位置。非煤系地层瓦斯隧道下伏地质构造中最有利储气部位主要包括背斜轴部顶点、陡翼部、构造转折处、断层带、地应力集中等部位。钻孔钻至隧道设计高程以下一定深度是为确保钻探及测试的有效性，并考虑到瓦斯具有渗透和运移的特性。4.2.6 煤系地层瓦斯隧道的测试、试验应符合下列规定：1 煤层煤样采取方法应符合煤层煤样采取方法（GB/T 482）的有关规定；2 描述煤样的光泽、结构、构造、节理、断口等煤的外观特征，划分煤的破坏类型。煤的外观特征描述方法应符合煤炭资源勘探煤样采取规程（87 煤地字第 656 号）公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）勘 察 14 的有关规定，煤的破坏类型分类应符合本规范附录 B 的有关规定；3 测定煤样的视密度。煤的视密度测试应符合煤的视相对密度测定方法（GB/T 6949）的有关规定；4 测定煤样的吨煤瓦斯含量。勘察时期的瓦斯含量测试应符合 地勘时期煤层瓦斯含量测定方法（GB/T 23249）的有关规定，隧道施工期煤层瓦斯含量测试应符合煤层气含量测定方法（GB/T 19559）的有关规定；5 测定煤样的水分、灰分、挥发分、全硫。煤样的水分、灰分、挥发分测定应符合煤的工业分析方法（GB/T 212）的有关规定，全硫测定应符合煤中全硫的测定方法（GB/T 214）的有关规定；6 测试煤样的瓦斯放散初速度。煤的瓦斯放散初速度测试应符合本规范附录 C 的有关规定；7 测试煤的坚固性系数、钻屑解吸指标。煤的坚固性系数测试应符合本规范附录D 的有关规定，钻屑解吸指标测试应符合本规范附录 E 的有关规定。4.2.7 非煤系地层瓦斯隧道的测试、试验应符合下列规定：1 在勘察钻孔孔口或孔内分段采用泵吸式仪器吸入孔内气体，应检测钻孔内瓦斯浓度、流量、压力，应进行气样的瓦斯成分检测；2 可进行钻孔岩芯的岩石薄片鉴定、岩石孔渗试验、岩石等温吸附试验、岩石萤光试验、岩石热解试验；3 应采取地下水样进行成分检测，评价其对混凝土和钢筋的腐蚀性。水样的腐蚀性评价应符合公路工程地质勘察规范（JTG C20）的有关规定。4.2.8 测试、试验项目可按表 4.2.8 选用，收集资料中缺乏有关参数资料时，应补充测试及试验。表 4.2.8 测试、试验项目表 测试及试验项目 煤样 气样 岩样 水样 煤样密度(t/m3)+吨煤瓦斯含量 W（m3/t）+煤中水分Mad（%）+煤中灰分Aad（%）+煤的挥发分Vad（%）+全硫St，d(%)（+）公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）勘 察 15 煤层透气性系数（m2/MPa.d）（+）煤的破坏类型鉴定（+）煤层瓦斯压力 P（MPa）+煤的瓦斯放散初速度指标P（+）煤的坚固性系数（+）钻屑解吸指标（+）瓦斯成分 +钻孔内瓦斯浓度（%）+钻孔内瓦斯流量（m3/s）+岩石薄片鉴定 （+）岩石孔渗试验 （+）岩石等温吸附试验 （+）岩石萤光试验 （+）岩石热解试验 （+）地下水成分检测 +注：“+”必做项目；“（+）”选做项目。条文说明 条文说明 瓦斯隧道勘察时，先通过资料收集、地质调绘和钻孔揭露煤层及钻进情况初步判断瓦斯地层类别、煤层自燃倾向性及煤尘爆炸性等，当初步分析后认为瓦斯隧道类别为微瓦斯、低瓦斯时，可只进行必测项目的工作，若判断为高瓦斯或瓦斯突出时，则进行必测和选测项目的工作。表 4.2.8 列出了常用的测试、试验项目，其中，对于煤层瓦斯隧道的必测项目为：煤的密度、吨煤瓦斯含量、瓦斯压力、煤中水分、灰分、挥发分、瓦斯气体成分；对于非煤系地层瓦斯隧道的必测项目为：钻孔内瓦斯浓度、流量、瓦斯成分。选测项目是在瓦斯隧道经评价为高瓦斯或瓦斯突出时进行选择性测试和试验。若收集资料中有相关的测试和试验参数资料可利用时，可不进行实测工作。对于非煤系地层瓦斯隧道，勘察期间应在地质钻孔孔口或孔内分段采用泵吸式仪器吸入孔内气体进行检测，检测仪器可选用 SL-808A 天然气及液化石油气检测仪。4.2.9 各勘察阶段采用的勘察方法可按表 4.2.9 选用。公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）勘 察 16 表 4.2.9 各勘察阶段的勘察方法选用表 勘察方法 勘察阶段 预可勘察 工可勘察 初步勘察 详细勘察 资料收集+地质调绘+物 探 （+）（+）（+）钻 探 （+）+测试、试验 （+）+注：“+”必做项目；“（+）”选做项目。条文说明 条文说明 根据预可、工可、初步勘察、详细勘察等勘察阶段要求的不同，对于瓦斯隧道的勘察深度由浅入深。预可阶段主要利用收集的资料并进行现场调绘，工可阶段可辅以少量的现场勘探测试工作，基本确定煤层的分布、厚度等特征，分析下伏地层是否有瓦斯赋存，结合地质构造的发育程度，定性判断和划分瓦斯地层类别。初步勘察、详细勘察阶段通过钻孔、测试、试验等方法，定量计算分析隧道的瓦斯地层类别，划分瓦斯工区，进行煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性评价。勘察方法的选取和组合不是固定的，表中列出的是常用的勘察方法，并鼓励使用勘察新技术、新方法，随勘察阶段的不同，勘察方案可根据地质构造的复杂程度、岩性组合情况、资料收集详细程度、工程类型等各种因素综合考虑后分析确定。4.3 瓦斯隧道类别评估 瓦斯隧道类别评估 4.3.1 预可、工可勘察阶段，当无相关资料参考时可按表 4.3.1 划分瓦斯隧道类别。表 4.3.1 预可、工可勘察阶段瓦斯隧道类别划分表 瓦斯隧道类别 煤系地层瓦斯隧道 非煤系地层瓦斯隧道 备注 非瓦斯隧道 地层中不含煤层 下伏地层无深层瓦斯分布；下伏地层有深层瓦斯，隧址区为缓倾岩层且无区域性断裂分布。（1）类别划分时，由高向低，当条件之一满足时即可定为相应类别。（2）因预可、工可阶段地质资料较少和粗略，故不列微瓦斯类别。低瓦斯隧道 煤层厚度0.3m 下伏地层有深层瓦斯，隧址区为缓倾岩层，倾角小于 20，但地质构造较发育，有区域性断裂分布。高瓦斯隧道 煤层厚度0.3m 下伏地层有瓦斯赋存，岩层倾角大于20，处于背斜、向斜或区域性断裂构造。瓦斯突出隧道 煤层厚度0.3m，且含有疑似突出煤层 满足高瓦斯隧道条件，并且邻近地下工程出现过突出现象。公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）勘 察 17 4.3.2 对于煤系地层瓦斯隧道，初步勘察及详细勘察阶段应根据收集资料进行类比评估，开展地质调绘，实施物探、钻探和测试试验工作，按本规范附录 E 计算瓦斯绝对涌出量，按本规范第 3.2 节划分瓦斯地层及瓦斯工区类别，应采用资料收集等手段进行煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性评价。条文说明 条文说明 瓦斯隧道评估时，应首先利用收集的煤矿、油气田瓦斯资料进行类比评估，对瓦斯隧道类别和有关参数进行初步判断和分析，可有效提高后续勘察工作的针对性。与煤矿巷道和煤层开挖时面临的煤层大面积暴露的条件不同，瓦斯隧道穿越煤系地层时已考虑尽量以较短距离通过，所以在煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性评价时，应收集邻近煤矿、地下工程关于煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性的资料，并进行资料分析，若经分析本隧道工程所穿越的煤层与既有资料的煤层属于同一地层时，则可直接引用其评价结论，不必再进行取样测试工作；当地层有差异时，需进行取样测试评价工作。煤层自燃倾向性测试宜采用流动色谱吸氧法，测定煤的吸氧量、全硫等指标进行评价，测试评价需符合煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法（GB/T 20104）的有关规定，煤尘爆炸性测试鉴定可采用大管状煤尘爆炸性鉴定方法，具体操作需符合 煤尘爆炸性鉴定规范（AQ 1045）的有关规定 4.3.3 对于非煤系地层瓦斯隧道，初步勘察和详细勘察阶段应开展专项勘察评价工作，结合收集资料的分析利用，通过钻孔封闭瓦斯测试、取岩、水样试验等计算隧道开挖过程中绝对瓦斯涌出量，划分瓦斯地层及瓦斯工区类别。条文说明 条文说明 对于非煤系地层瓦斯隧道，应通过钻孔封闭（封闭时间一般不小于 24h）进行瓦斯浓度、流量等的检测，可参考标准大气状态下瓦斯爆炸浓度范围（5%16%）进行瓦斯等级的初步判断，低于爆炸下限可初判为低瓦斯隧道，达到或超过爆炸范围可初判为高瓦斯隧道。定量评价时应计算隧道开挖过程中绝对瓦斯涌出量，油页岩地区可测定岩石的有机碳含量，推算瓦斯含量；天然气地区可根据岩石孔隙、天然气压力、瓦斯压缩系数计算游离瓦斯含量。4.4 预可勘察预可勘察 公路瓦斯隧道设计与施工技术规范（JTG/T 33742020）勘 察 18 4.4.1 预可勘察应了解公路隧道所处区域范围内的工程地质条件、煤系地层分布、煤矿开采、石油天然气开采情况，定性分析是否为瓦斯隧道，概略划分瓦斯地层类别，依据瓦斯分布范围论证路线方案的可行性，为编制预可行性研究报告提供基础资料。4.4.2 预可勘察应采用资料收集、地质调绘等手段，按本规范第 4.3.1 条进行瓦斯隧道评估。条文说明 条文说明 预可行性研究是公路建设项目前期工作的重要组成部分，是建设项目立项和决策的重要依据。在预可行性研究阶段，对隧道建设区域的工程地质条件更侧重于宏观地质条件的把握，从工程实践来看