ICS93.160CCSP55DB65/T4809—2024隧洞智能化地質(zhì)編錄技術規(guī)范2024-09-10實施2024-09-10實施IDB65/T4809—2本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件由新疆維吾爾自治區(qū)水利廳提出、歸口并組織實施。本文件起草單位：山東大學、新疆水發(fā)建設集團有限公司、新疆水利發(fā)展投資(集團)有限公司中國地質(zhì)大學(武漢)、中國科學院武漢巖土力學研究所、長安大學、中國礦業(yè)大學、中鐵第一勘察設計院集團有限公司、新疆維吾爾自治區(qū)標準化研究院、河南理工大學。本文件主要起草人：許振浩、李術才、王軍、林鵬、全永威、焦玉勇、熱娜·艾爾肯、陳衛(wèi)忠、吳志軍、蘇珊、陳建勛，趙向波、李曉昭、李銘杰、黃勇、劉國虎、潘東東、韓強、邱道宏、劉征宇、劉洪亮、劉軍生、黃鑫。本文件實施應用中的疑問，請咨詢新疆維吾爾自治區(qū)水利廳。對本文件的修改意見建議，請反饋至新疆維吾爾自治區(qū)水利廳(烏魯木齊市黑龍江路146號)、山東大學(山東省濟南市山大南路27號)新疆維吾爾自治區(qū)市場監(jiān)督管理局(烏魯木齊市新華南路167號)。新疆維吾爾自治區(qū)水利廳聯(lián)系電話傳真郵編：830000山東大學聯(lián)系電話傳真郵編：250061新疆維吾爾自治區(qū)市場監(jiān)督管理局聯(lián)系電話傳真郵編：8300041DB65/T4809—2024隧洞智能化地質(zhì)編錄技術規(guī)范本文件規(guī)定了隧洞智能化地質(zhì)編錄的基本要求、圍巖結構智能識別、巖石成分測試、巖性智能識別、不良地質(zhì)體識別的要求。本文件適用于鉆爆法、敞開式TBM法等施工隧洞中的地質(zhì)編錄。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，僅該日期對應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)適用于本文件。本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1在隧洞開挖過程中，采用數(shù)字化、智能化地質(zhì)信息采集技術等手段對所揭露圍巖的巖性、結構面特征、完整性、不良地質(zhì)體發(fā)育情況等地質(zhì)信息進行識別和記錄。3.2不良地質(zhì)體unfavorablegeologybody能引起隧洞涌水突泥、圍巖變形與失穩(wěn)等問題的地質(zhì)體。3.3點云數(shù)據(jù)pointclouddata在一個三維坐標系統(tǒng)中的一組向量的集合。3.4數(shù)碼攝影digitalphotogrammetry利用數(shù)碼相機采集隧洞掌子面和圍巖圖像3.5巖石元素成分rockelementcomposition組成巖石的元素種類及其在巖石中的含量。巖石礦物成分rockmineralcomposition組成巖石的礦物種類及其在巖石中的含量。2DB65/T4809—2024單源巖性識別模型lithologyidentificationmodelbasedonsingle-sourcedata利用一種巖性數(shù)據(jù)判識巖性的模型。3.8利用兩種或以上巖性數(shù)據(jù)判識巖性的模型。4基本要求4.1隧洞智能化地質(zhì)編錄宜在隧洞每循環(huán)開挖后、噴混支護環(huán)節(jié)前進行，宜貫穿隧洞開挖全過程。4.2隧洞智能化地質(zhì)編錄應包括下列主要內(nèi)容：a)隧洞圍巖結構識別，包括圍巖結構面特征識別和圍巖完整性評價；b)隧洞圍巖成分識別，包括元素識別和礦物識別；c)隧洞圍巖巖性識別，包括單源信息巖性識別和多源信息融合巖性識別；d)隧洞不良地質(zhì)體識別，包括元素和礦物異常分析以及不良地質(zhì)識別。4.3隧洞智能化地質(zhì)編錄工作符合下列要求：a)應遵循及時性、真實性、準確性及連續(xù)性的原則；b)應在同一洞壁上連續(xù)進行，遇到不能連續(xù)編錄情況(如圍巖垮塌、溶洞、突水等),應沿地層走向在另一洞壁的對應位置進行數(shù)據(jù)采集與識別；c)應根據(jù)隧洞施工工序、地質(zhì)條件等分段完善、總結；d)宜采用新技術、新設備和新工藝，做到技術先進、結果可靠。4.4隧洞智能化地質(zhì)編錄工作可按圖1所示程序實施。圖1隧洞智能化地質(zhì)編錄工作程序4.5隧洞智能化地質(zhì)識別除應符合本文件的規(guī)定外，還應符合國家和行業(yè)有關標準和規(guī)范的要求。5隧洞智能化地質(zhì)編錄方案設計5.1隧洞智能化地質(zhì)編錄方案設計應全面了解隧址區(qū)地質(zhì)情況、分析和掌握存在的主要工程地質(zhì)問題的基礎上開展，運用數(shù)字化、智能化地質(zhì)信息采集技術開展隧洞地質(zhì)編錄。5.2隧洞智能化地質(zhì)編錄方案設計應包括下列內(nèi)容：a)編制依據(jù)；b)工程概況；c)地質(zhì)概況、可能存在的主要工程地質(zhì)問題及地質(zhì)風險；DB65/T4809—20243d)實施智能化地質(zhì)編錄的目的和要求；e)智能化地質(zhì)編錄工藝流程及操作要點；f)計劃工作量、進度安排、資源配置等；g)質(zhì)量要求；h)成果資料編制的內(nèi)容與要求；i)其他需要說明的問題。6圍巖結構智能識別6.1一般規(guī)定6.1.1圍巖結構智能識別技術可適用于鉆爆法、敞開式TBM法等施工隧道。6.1.2在鉆爆法施工隧洞，宜在爆破、出渣等工序完成后，掌子面裸露條件下開展結構面識別。6.1.3圍巖結構智能識別方式包含基于三維激光掃描的結構面識別和基于數(shù)碼攝影的結構面識別兩種。6.1.4基于三維激光掃描儀進行結構面產(chǎn)狀識別包含巖體跡線形態(tài)出露的結構面產(chǎn)狀信息提取與巖體面狀形態(tài)出露的結構面產(chǎn)狀信息提取兩種。6.1.5可利用結構面識別結果進行圍巖完整性分析。6.2基于三維激光掃描的結構面識別6.2.1三維激光掃描技術開展洞內(nèi)結構面識別應包括下列內(nèi)容：a)點云采集，利用三維激光掃描儀進行數(shù)據(jù)采集，獲取隧洞圍巖和掌子面點云數(shù)據(jù)；b)點云數(shù)據(jù)處理，對采集的點云數(shù)據(jù)進行剔除噪點等處理工作，隨后開展點云數(shù)據(jù)坐標轉換、點云數(shù)據(jù)拼接等前處理工作；c)結構面識別，借助機器視覺技術提取點云數(shù)據(jù)中的結構面產(chǎn)狀信息，其中結構面提取主要分為跡線形態(tài)出露和面狀形態(tài)出露的結構面兩種；d)可視化與展示，將結構面識別后的三維數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)，以便地質(zhì)工程師或其他相關專業(yè)人員更直觀地理解隧洞圍巖結構。6.2.2點云數(shù)據(jù)采集應包括下列工作步驟：.…a).對設備進行調(diào)試，校準和檢驗設備，確保其準確性和穩(wěn)定性，確保三維激光掃描設備處于良好工作狀態(tài)；b)根據(jù)項目要求和設備規(guī)格，設置激光掃描的分辨率、密度等參數(shù)，將標靶放置在場景中，按照預定路徑或規(guī)劃，避免遺漏任何部分，依次對隧洞內(nèi)各個區(qū)域進行激光掃描，確保覆蓋所選區(qū)域整個表面；c)采集過程中實時監(jiān)控數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，確保每個掃描點的準確性和一致性，并將掃描異?；虼嬖诘膯栴}進行記錄。6.2.3點云數(shù)據(jù)采集應符合下列要求：a)構建基于激光點云的三維局部坐標，X軸在橫向掃描面內(nèi)，Y軸在橫向掃描面內(nèi)與X軸垂直，Z軸與橫向掃描面垂直；b)隧洞內(nèi)三維激光掃描的日期采用公歷紀年，時間采用北京時間；c)所使用的三維激光掃描儀宜具有雙軸補償功能；d)標靶放置在通視性好的位置，兩個測站都能掃描得到；標靶不能放置在一條線上，要高低錯開，便于坐標轉換矩陣的計算；標靶至少需要3個，理想情況下是4個，3個用做坐標轉換，剩下的1個用來驗證坐標轉換精度；4DB65/T4809—2024e)若不存在標靶或是掃描場景特征點較多容易識別的情況下，設計好測站的位置，確保兩站之間的公共區(qū)域有多個特征點，方便后續(xù)的配準工作；f)當隧洞掌子面及邊墻區(qū)域存在較大區(qū)域的不平整現(xiàn)象時，進行多點探測并對掃描輪廓點云進行加密，以保證巖體結構信息形態(tài)獲取的精細化及準確性；8)對掃描范圍和掃描環(huán)境進行了解并對掃描工作進行總體規(guī)劃，確定掃描儀此次掃描的空間范圍、站點距離、相機參數(shù)和識別標靶等重要參數(shù)；h)協(xié)調(diào)現(xiàn)場人員和設備，在掃描范圍內(nèi)減少人員活動和車輛出入，避免不必要的干擾；i)在數(shù)據(jù)采集過程中，采用多方位、多角度的全覆蓋掃描，同時保證2次連續(xù)掃描有足夠的重疊區(qū)域進行拼接，從而獲得全面完整的圍巖表面信息。6.2.4巖體跡線形態(tài)出露的結構面產(chǎn)狀信息提取包含下列內(nèi)容：a)裂隙智能識別：運用語義分割模型對巖體跡線形態(tài)進行自動化識別；b)跡線裂隙的識別和分組：利用算法對點云數(shù)據(jù)中的裂隙進行準確的識別和分類，將相似的裂隙歸為一組，以便后續(xù)的結構面產(chǎn)狀分析；c)結構面產(chǎn)狀擬合：采用數(shù)學模型對識別的結構面進行產(chǎn)狀擬合，以獲取結構面的傾向、傾角等幾何信息；d)空間尺寸分布函數(shù)構建：基于擬合結果，構建空間尺寸分布函數(shù)，反映結構面在巖體內(nèi)的分布規(guī)律，為地質(zhì)工程決策提供可靠的數(shù)據(jù)支持。6.2.5巖體面狀形態(tài)出露的結構面產(chǎn)狀信息提取包含以下內(nèi)容：a)智能算法應用：巖體面狀形態(tài)出露的結構面產(chǎn)狀信息提取，利用聚類分析算法自動提取巖體面狀結構面的特征，如面積、形狀等；b)半自動智能提取：結合人工智能技術，進行半自動的結構面提取，通過專業(yè)人員的輔助，提高提取的準確性和效率；c)結構面產(chǎn)狀信息分析：對提取的結構面信息進行分析，包括產(chǎn)狀參數(shù)的測定、結構面之間的關系等，以全面理解巖體的地質(zhì)特征；d)三維模型生成：利用提取的結構面信息，生成三維模型，直觀展現(xiàn)巖體內(nèi)部的結構形態(tài)，為地質(zhì)工程設計提供直觀參考。6.2.6采用三維激光掃描技術提取產(chǎn)狀信息的精度應符合下列要求：a)傾向傾角精度：提取的產(chǎn)狀傾向傾角與實際地質(zhì)傾向傾角之間的誤差小于5°;b)方位角精度：提取的產(chǎn)狀方位角與實際地質(zhì)方位角之間的誤差小于5°;c)產(chǎn)狀長度：提取的產(chǎn)狀長度與實際地質(zhì)長度之間的誤差小于10cm;d)精度要求可能因不同的地質(zhì)特征、巖層性質(zhì)、隧洞尺寸等因素而有所變化。在實際應用中，可以與地質(zhì)專業(yè)人員、工程師和技術專家合作，根據(jù)具體情況制定適合項目需求的精度標準，并在數(shù)據(jù)處理和分析過程中進行實時監(jiān)控和調(diào)整，以確保所提取的產(chǎn)狀信息滿足工程和科研的要求。6.3基于數(shù)碼攝影的結構面識別6.3.1采用數(shù)碼攝影技術開展洞內(nèi)結構面識別應包括下列內(nèi)容：a)使用數(shù)碼攝影設備對洞內(nèi)進行全方位、多角度的圖像采集；b)對采集到的數(shù)字圖像進行預處理，包括去除圖像噪聲、調(diào)整對比度和亮度，以及校正畸變；c)利用計算機視覺和圖像處理技術，對數(shù)字圖像中的巖體裂隙進行識別；d)基于已識別的裂隙信息，使用立體視覺技術或其他三維重構方法，將二維圖像轉換為三維模型；e)從三維模型中提取巖體結構面的相關參數(shù)，如結構面的傾向、傾角、長度、間距等。6.3.2圖像采集過程應符合下列要求：DB65/T4809—20245a)具備均勻、自然光源，或者在必要時使用外部補光設備；b)在拍攝前，清晰標識并記錄攝影位置，確保后期能夠精確定位照片拍攝位置；c)在待采集圍巖區(qū)域內(nèi)設置兩個不同位置的標記點，并測量兩標記點間的實際距離，確定數(shù)字圖像比例尺；d)圖像采集工作要在灰塵濃度和隧洞空氣濕度滿足要求后進行；e)根據(jù)地質(zhì)特征，選擇合適的拍攝角度，以最大程度地展示隧洞內(nèi)部情況；f)隧洞圍巖數(shù)字圖像采集主要包括全局拍攝和局部拍攝，全局攝影需要對掌子面進行多角度整體拍攝，拍攝范圍包含整個掌子面；局部攝影需要對掌子面進行局部多角度拍攝，對巖體破碎或裂隙明顯處進行重點拍攝；g)采用適當?shù)闹丿B度，確保每個區(qū)域都能夠在相鄰圖片中有一定的覆蓋，以支持后續(xù)數(shù)字化編錄；h)采用鉆爆法施工的隧洞，圖像采集時間安排在掌子面排險完成后、襯砌臺車推到掌子面之前，TBM法施工的隧洞，圖像采集工作主要在側壁上實施，采集時間安排在噴漿前進行。6.3.3采集的圖像數(shù)據(jù)集應符合下列要求：a)隧洞圍巖數(shù)字圖像符合亮度和清晰度要求，宜避免大量的圖像噪聲；b)采集的圖像中避免出現(xiàn)器械和工作人員；c)圖像之間的重疊區(qū)域比例在20%到50%之間。即重疊區(qū)域的像素數(shù)量占整個圖像的20%到50%。d)用于訓練的巖體裂隙識別訓練集每張圖像中均含有巖體裂隙；e)將數(shù)據(jù)集按照比例建立巖體裂隙識別訓練集和驗證集，建議比例為8:2。6.3.4基于數(shù)碼攝影的結構面產(chǎn)狀識別訓練和精度應符合下列要求：a)模型參數(shù)設置如迭代次數(shù)不低于100次和學習率(監(jiān)督學習以及深度學習中重要的超參，其決定著目標函數(shù)能否收斂到局部最小值以及何時收斂到最小值)不低于0.0001,可根據(jù)實際情況酌情調(diào)整；b)模型準確率評價指標一般選用像素準確率值(PA),當PA值大于70%以上，才能滿足工程需要。6.3.5巖體裂隙三維重構應滿足下列要求：a)借助智能三維重構完成圖像的三維建模時，模型外觀滿足工程完整性要求；b)三維建模不應出現(xiàn)游離點、破面、共面、重面情況；c)模型構圖和紋理完整、協(xié)調(diào)。6.3.6基于三維重構后的圍巖巖體結構面參數(shù)提取主要包括下列工作內(nèi)容：a)獲取巖體圖像三維重構后的三維坐標，根據(jù)智能識別結果的紅綠藍三個顏色通道的數(shù)值(RGB值)進行篩選，獲取裂隙三維坐標；b)對三維重構后的結果進行去噪處理，去除誤差點等；c)借助最小二乘法等算法對裂隙不連續(xù)面進行擬合；d)根據(jù)不連續(xù)面擬合結果獲取裂隙不連續(xù)面的跡長、傾向、傾角、圓心坐標等三維信息。6.4.1圍巖完整性主要分級指標包含下列內(nèi)容：a)裂隙條數(shù)，洞壁上裂隙的數(shù)量；b)裂隙產(chǎn)狀，包括裂隙組數(shù)、裂隙開度、裂隙長度等參數(shù)。6.4.2圍巖完整性進行劃分，參見附錄A。6.4.3數(shù)據(jù)報告與存儲應符合下列要求：a)提供數(shù)字化的圍巖分級報告，包括裂隙條數(shù)、裂隙密度、平均裂隙寬度等參數(shù)；b)圖文結合的方式展示圍巖的裂隙情況；6DB65/T4809—2024c)將圍巖完整性識別分析結果數(shù)字化存儲，建立地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫；d)數(shù)據(jù)庫具備可檢索、可查詢的功能，以便進一步分析和比較。7巖石成分測試7.1一般要求7.1.1巖石成分測試內(nèi)容包括巖石元素成分測試和巖石礦物成分測試兩個方面。7.1.2開展巖石成分測試的要求：a)巖石成分測試宜在隧洞掌子面開展測試，條件受限時可在邊墻或拱頂開展測試；b)在鉆爆法施工隧洞，宜在爆破、出渣等工序完成后，掌子面裸露條件下開展巖石成分測試；c)在TBM法施工隧洞，宜在邊墻或拱頂實施噴漿等工序前，圍巖裸露條件下開展巖石成分測試；d)巖石成分測試編號應使用隧洞的實際里程號，每個里程位置不少于5個測點，每個測點應至少重復測試2次；e)巖石成分測試應保證測點的連續(xù)性，呈線狀或面狀測試，兩測點間距不超過1m;f)在不良地質(zhì)體發(fā)育段落應加密測試，并在相應重點位置進行樣品采集以便于后續(xù)復測，樣品采集數(shù)量為(1~3)塊，樣品規(guī)格為(3×6×9)cm,松散樣品裝入樣品袋中，使用記號筆編號。7.2巖石元素成分測試7.2.1.巖石元素成分測試包括以下內(nèi)容：a)選擇巖石元素成分測試設備，布置測試點位；b)測試人員攜帶測試設備到達待測點位，將測試設備靠近圍巖表面，激發(fā)設備進行巖石元素成分測試；c)整理不同測試點位獲得的元素數(shù)據(jù)。7.2.2除7.1.2外，巖石元素成分測試還應滿足下列要求：a)測試設備應包含輕元素和重元素2種測試模式，具備自動和批量測試功能；應根據(jù)隧洞現(xiàn)場工作條件合理選用巖石元素成分測試設備，包括激光誘導擊穿光譜儀(LIBS)、便攜式X射線熒光光譜儀(PXRF)等；b)測試人員應裝備護具，選擇圍巖較平整表面進行測試，測試設備檢測窗口宜與待測巖石表面垂直，單點測試時間不大于5min;c)測試獲得的元素含量數(shù)據(jù)應統(tǒng)一單位，結果整理成表，測試記錄表參見附錄B。7.2.3針對不同巖性的圍巖，巖石元素成分測試結果應至少涵蓋以下元素中的一種：a)火成巖類，主要元素類型為硅(Si)、鋁(A1)、鐵(Fe)、鈣(Ca)、鈉(Na)、鉀(K)、鎂(Mg)、鈦(Ti)等；b)沉積巖類，主要元素類型為硅(Si)c)變質(zhì)巖類，主要元素類型為硅(Si)、鋁(A1)、鐵(Fe)、猛(Mn)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、鉀(K)、鈉7.3巖石礦物成分測試7.3.1巖石礦物成分測試包括以下內(nèi)容：a)選擇巖石礦物成分測試設備，布置測試點位；7DB65/T4809—b)測試人員攜帶測試設備到達待測點位，將測試設備靠近圍巖表面，激發(fā)設備進行巖石礦物成分c)整理不同測試點位獲得的礦物數(shù)據(jù)。7.3.2除7.1.2外，巖石礦物成分測試還應滿足下列要求：a)測試設備應包含普通造巖礦物、粘土礦物和蝕變礦物測試模式，具備自動和批量測試功能；應根據(jù)隧洞現(xiàn)場工作條件合理選用巖石礦物成分測試設備，包括紅外高光譜儀(IR)、便攜式X射線衍射儀(PXRD)等；b)測試人員應裝備護具，選擇圍巖較平整表面進行測試，測試設備檢測窗口宜與待測巖石表面垂直，單點測試時間不大于10min;c)測試獲得的礦物含量數(shù)據(jù)應統(tǒng)一單位，結果整理成表，測試記錄表參見附錄C。7.3.3針對不同巖性的圍巖，巖石礦物成分測試結果應至少涵蓋以下礦物中的一種：a)火成巖類，主要礦物類型為石英(Qz)、鉀長石(Kfs)、斜長石(P1)、黑云母(Bt)、角b)沉積巖類，主要礦物類型為石英(Qz)、黑云母(Bt)、黏土(Clay)、鉀長石(Kfs)、斜長石(P1)、方解石(Cal)、白云石(Dol)、石膏(Gp)等；c)變質(zhì)巖類，主要礦物類型為石英(Qz)、鉀長石(Kfs)、斜長石(P1)、黑云母(Bt)、角閃石(Hbl)、普通輝石(Aug)、石榴石(Grt)、綠泥石(Ch1)、綠簾石(Ep)等。8巖性智能識別8.1一般要求8.1.1巖性智能識別方法包括基于圖像、元素、礦物等單源信息的識別方法和基于多源信息深度融合的識別方法?，F(xiàn)場巖性識別宜優(yōu)先選用基于多源信息融合的識別方法。8.1.2隧洞圍巖圖像數(shù)據(jù)采集應符合下列要求：a)圖像采集區(qū)域處于干燥、光照充足、無明顯污染的狀態(tài)；b)采集圍巖圖像時，相機正對被拍攝區(qū)域，相機與被拍攝區(qū)域保持1m~5m的距離；c)圖像為彩色圖像，分辨率不低于800×600;d)數(shù)據(jù)采集完成后，及時檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量，確保數(shù)據(jù)無明顯異常。8.1.3隧洞圍巖巖性智能識別應符合下列要求：a)重點區(qū)域提高圖像、元素和礦物等數(shù)據(jù)采集及識別頻率，進而準確掌握巖性變化；b)在識別巖性前，先使用數(shù)據(jù)對單源巖性識別模型或多源融合巖性識別模型進行測試，確保巖性識別模型已正常部署，軟、硬件設備能支持完成相關計算。8.1.4·巖性智能識別結果宜按附錄D進行整理。8.2單源信息巖性智能識別8.2.1單源信息巖性智能識別主要工作內(nèi)容包括：a)單源巖性識別模型選擇；b)單源數(shù)據(jù)導入；c)結果判定。8.2.2采用單源信息巖性智能識別方法識別巖性，符合下列要求：a)當數(shù)據(jù)為圖像等三維數(shù)據(jù)時，宜采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型識別巖性；b)當數(shù)據(jù)為元素成分等一維數(shù)據(jù)時，宜采用全連接神經(jīng)網(wǎng)絡模型識別巖性；8DB65/T4809—2024c)識別次數(shù)不小于3次，當識別模型輸出的最高置信度低于0.7時，應適當增加識別次數(shù)。8.3多源信息融合巖性智能識別8.3.1多源信息融合的巖性智能識別的主要工作內(nèi)容包括：a)多源融合巖性識別模型選擇；b)多源數(shù)據(jù)導入；c)結果判定。8.3.2采用多源信息融合方法識別巖性，符合下列要求：a)多源數(shù)據(jù)維度不同時，宜采用特征級融合識別模型；b)多源數(shù)據(jù)維度相同時，宜采用數(shù)據(jù)級融合識別模型；c)將多源數(shù)據(jù)導入模型時，應確保多源數(shù)據(jù)來自同一塊巖石；d)識別次數(shù)不小于3次，當識別模型輸出的最高置信度低于0.8時，應適當增加識別次數(shù)。9不良地質(zhì)體識別9.1一般要求9.1.1不良地質(zhì)體識別包括下列工作內(nèi)容：a)圍巖元素異常分析；b)圍巖礦物異常分析；c)不良地質(zhì)判定。9.1.2應在完成巖石成分識別、圍巖結構智能識別以及巖性智能識別的基礎上開展不良地質(zhì)識別工作。9.2元素異常分析9.2.1元素異常分析宜采用均值標準差法和累計頻率法。9.2.2元素異常分析宜遵循以下流程：a)選取要分析的元素種類，對每一種元素的數(shù)據(jù)進行正態(tài)分布統(tǒng)計；b)對于符合正態(tài)分布的元素，使用均值標準差法按公式(1)到公式(4)計算異常界限值：x—樣本元素含量的算數(shù)平均值；n—測試的樣品數(shù)量；i—每一個樣品，i≥1;x1—樣品i對應的元素含量值。S—樣本標準差；n—測試的樣品數(shù)量；i—每一個樣品，i≥1;x—樣品i對應的元素含量值；x—樣本元素含量的算數(shù)平均值。9DB65/T4809—2024C?=max{(x-2·S),0}..............................................................(3)式中：C1—為異常下界值；x—樣本元素含量的算數(shù)平均值；S—樣本標準差。式中：C2—為異常上界值；x—樣本元素含量的算數(shù)平均值；S—樣本標準差。c)對于不符合正態(tài)分布的元素，使用累計頻率法按以下方法計算異常界限值：將樣本X樣本值由小到大排列，確定累計頻率4.5%所對應的樣本值，將該值作為異常下界值C,確定累計頻率95.5%所對應的樣本值，將該值作為異常上界值C?;d)若元素數(shù)據(jù)處于異常界限以內(nèi)，則認為該元素分布正常，將這部分數(shù)據(jù)作為正常數(shù)據(jù)納入背景樣本；e)若元素數(shù)據(jù)超出異常界限范圍，則根據(jù)巖性智能識別結果判斷隧洞是否掘進至巖性變化帶，若隧洞掘進至巖性變化帶，則從新巖性處重新開始分析；若隧洞未掘進至巖性變化帶，則認為出現(xiàn)圍巖元素異常分布；f)對元素異常分析結果進行歸納，若元素含量值大于異常上界限，則認為元素富集；若元素含量值低于異常下界限，則認為元素流失。9.2.3元素異常分析結果應包含以下內(nèi)容：a)存在異常的元素以及元素異常類型；b)異常出現(xiàn)的里程范圍；c)隧洞元素分布散點圖，X軸為里程，Y軸為元素含量，且在Y軸中明確標注異常上下限的位置。9.3礦物異常分析9.3.1礦物異常識別宜使用數(shù)據(jù)探索性分析(EDA)方法。9.3.2礦物異常識別應遵循以下流程：a)選取要分析的礦物種類，若選取的某種礦物未在樣品中測試到，則將該種礦物的含量設置為0。b)確定礦物數(shù)據(jù)樣本的下四分位數(shù)Q、中位數(shù)Q2、上四分位數(shù)Q3,并計算四分位數(shù)間距：式中：iqr—為四分位數(shù)間距值；Q1—樣本礦物數(shù)據(jù)下四分位(25%)值；Q3—樣本礦物數(shù)據(jù)上四分位(75%)值。c)分別計算異常下內(nèi)限值lif和異常上內(nèi)限值uif:式中：iqr—為四分位數(shù)間距值；Q?一樣本礦物數(shù)據(jù)下四分位(25%)值；lif—異常下內(nèi)限值。DB65/T4809—2024uif=Q?+1.5iqr...............................................................(7)iar—為四分位數(shù)間距值；Q?一樣本礦物數(shù)據(jù)下四分位(25%)值；uif—異常上內(nèi)限值。d)根據(jù)EDA技術理論，超出內(nèi)限的即為異常值：式中：C1—為異常下界值；lif—異常下內(nèi)限值。式中：C2—為異常上界值；uif一異常上內(nèi)限值。e)若礦物數(shù)據(jù)處于異常界限以內(nèi)，則認為該礦物分布正常，將這部分數(shù)據(jù)作為正常數(shù)據(jù)納入背景f)若礦物數(shù)據(jù)超出異常界限范圍，則根據(jù)巖性智能識別結果判斷隧洞是否掘進至巖性變化帶，若隧洞掘進至巖性變化帶，則從新巖性處重新開始分析；若隧洞未掘進至巖性變化帶，則認為出現(xiàn)圍巖礦物異常分布。若隧洞未掘進至巖性變化帶，則認為出現(xiàn)圍巖礦物異常分布。g)對礦物異常分析結果進行歸納，若礦物含量值大于異常上界限，則認為礦物富集；若礦物含量值低于異常下界限，則認為礦物流失。9.3.3礦物異常分析結果應包含以下內(nèi)容：a)存在異常的礦物以及礦物異常類型；b)異常出現(xiàn)的里程范圍；c)選取礦物的EDA箱線圖。9.4不良地質(zhì)判定9.4.1不良地質(zhì)判定應結合圍巖結構智能識別結果、巖性智能識別結果、元素異常和礦物異常分析結果綜合判定，不良地質(zhì)智能識別結果可參照附錄E。9.4.2不良地質(zhì)判定的內(nèi)容包括：a)不良地質(zhì)的發(fā)育規(guī)模，分為小型、中型、大型；b)不良地質(zhì)的類型，包括斷層、蝕變帶和巖溶。9.4.3開展不良地質(zhì)異常識別應遵循以下流程：a)根據(jù)隧洞工程勘察資料以及地面地質(zhì)調(diào)查結果，主要包括地形地貌、巖性組合、水文地質(zhì)和構造地質(zhì)等信息進行合并分析，圈定不良地質(zhì)可能賦存的里程區(qū)段；b)對異常信息進行合并分析，并結合勘察階段獲得和隧洞開挖