JTG／T3221-04-2022 公路跨海通道工程地质勘察规程

3.1.1公路跨海通道工程地质勘察宜分为预可行性研究阶段工程地质勘察（简称预 可勘察）、工程可行性研究阶段工程地质勘察（简称工可勘察）、初步设计阶段工程地 质勘察（简称初步勘察或初勘）、施工图设计阶段工程地质勘察（简称详细勘察或详 勘）、施工阶段工程地质勘察（简称施工勘察）五个阶段

公路跨海通道工程建设规模大，技术复杂，地质信息大多被水体覆盖，受现场条件 和技术手段的限制，对地质问题的认识存在局限，在跨海通道工程建设过程中结合施工 工法、工艺开展针对性的地质工作，有利于动态设计、信息化施工，使工程设计符合现 场实际，能够解决复杂的地质问题，控制施工风险。总结以往工程经验，本条增加了施 工勘察阶段。 港珠澳大桥沉管隧道段揭示有深厚海相沉积软土层，最大厚度达25m，施工勘察阶 段采用孔压静力触探、钻探、模拟施工工序应力状态室内试验相结合的方法，为沉管下 兄和精准对接提供了地质依据，同时满足了施工风险控制的需求；大连地铁5号线跨海 段大直径盾构隧道位于灰岩区，岩溶形态非常复杂，施工勘察采用跨孔CT方法，进一 步查明了岩溶分布规律，为合理制订岩溶处理方案提供了支撑；厦门地铁2号线跨海段 盾构隧道位于花岗岩分布区，施工勘察阶段针对“孤石群”“基岩凸起”加密了钻孔 查清了其分布情况，为施工预处理提供了依据。

3.1.2公路跨海通道工程地质勘察范围、内容和工作量应与勘察阶段相适应 成果应满足设计、施工要求。

3.1.2公路跨海通道工程地质勘察范围、内容和工作量应与勘察阶段相适应地基标准规范范本，勘 果应满足设计、施工要求。 3.1.3公路跨海通道工程地质勘察应结合工程结构类型、现场地形地质条件以及 勘察手段的适用性等，综合确定勘察方法和勘察工作量。

3.1.3公路跨海通道工程地质 察应结合工程结构类型、现场地形地质条件 同勘察手段的适用性等，综合确定勘察方法和勘察工作量。

3.1.4公路跨海通道工程地质勘察应根据海域环境、勘探深度等选择作业平台和 ：应建立健全质量保证体系和HSE管理体系，制订勘察作业安全保障方案，加强

对职业健康、安全和环境采取的一体化管理措施，简称HSE管理体系。

3.2.1在开展工程地质勘察之前，应在收集、分析既有资料和现场踏勘的基础上 依据规范规程、技术要求、工程方案、地质条件和勘察施工条件等编制勘察大纲。

公路跨海通道规模大，勘察技术要求高，勘察作业难度大，编制勘察大纲并通过审 批，有利于勘察工作的顺利推进，使得勘察手段更有针对性。在港珠澳大桥、厦门东通 道等多个项目中，勘察大纲由专家审查、建设单位审批，取得了较好的实施效果

3.2.2勘察大纲应包括下列内容！

1工程概况：阐述任务依据、建设规模和标准、路线走向、工程结构设置、收集 的资料和前期已做过的地质工作。 2勘察目的和任务。 3勘察执行的技术标准。 4自然地理和工程地质概况：阐述沿线地形地貌、气象、水文、海域海况、地震 历史、地层岩性、地质构造、水文地质、不良地质和特殊性岩土的分布与发育情况，以 及可能影响线位或工程结构设置的重大或关键性地质问题等。 5勘察原则、内容和技术要求：针对桥梁、隧道、人工岛等不同构筑物类型、基 出形式或工法特点等逐一进行说明。 6勘察实施方案：阐述勘察方法和精度、勘察工作量，以及针对重大或关键性地质

问题采取的勘察对策、措施和需要开展的专题研究等；海域应说明水上定位方法、水上 作业平台选择与拼装、水上钻探、取样、原位测试、水文地质试验的工作程序与流程等。 7组织机构、人员组成、设备与仪器配置。 8进度计划、质量管理及保证措施。 9HSE管理体系：阐述HSE管理目标、制度、培训教育、安全防护、应急预案 环境保护等。 10拟提交的成果资料。 11其他需要说明的问题。

3.2.3当工程方案变化或发现重大地质异常时，应对勘察大纲进行调

3.3.1工程地质调绘除应包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、不良地 质、特殊性岩土等内容外，还应重点调查海域海况、海底地貌、障碍物等。 3.3.2在充分利用海岸、采石场、取土坑、岛礁基岩露头、海陆结合部位等外业调查 成果基础上，海域工程地质调绘应以物探追踪为主，结合钻探和原位测试等手段进行。 3.3.3工程地质调绘应采集公路跨海通道的陆域及海域环境水、土样品进行分析 判明环境水、土的腐蚀性。

3.4.1物探应根据公路跨海通道的勘探目的、任务要求，结合工程类型、规模、 地球物理条件等综合确定探测方法和工作量

3.4.2海域物探方法可按表3.4.2选用。

3.4.2海域物探方法可按表3.4.2选用

表3.4.2海域物探方法选用一览表

3.4.3物探成果应有钻孔验证。

3.4.4海域物探作业应符合下列规定：

3.4.4海域物探作业应符合下列规定： 1船舶应满足作业水域的安全要求。 2作业船舶不得超载使用。 3船上应设有救生和通信工具，作业人员应穿好救生衣。 4作业前应对船舶、设备、电缆、钢缆、保险绳、绞车、吊机等进行检查，确认 安装牢固且符合安全作业要求。 5作业过程中，收、放电缆尾标时应将船速控制在3节以下。 6遇有危及作业安全的障碍物时，应停止作业并收回水下拖拽设备。 遇大风、大雾天气时，应停止作业。

1船舶选择一般与作业水域的水深、风浪等因素有关，船舶长度、吨位、功率对 作业安全、效率有影响。根据港珠澳大桥、平潭海峡公铁两用大桥等项目勘察经验，海 上物探作业船舶的长度一般不小于12m，吨位不小于50t，功率不小于30kW。

3.4.5海域地震波法作业应符合下列规定

应根据作业环境和施测条件选用适用于海上作业的电火花、机械式等非爆破 震源。 2采用电火花震源时，作业人员和设备应配备防漏电保护设施和装备。 3 采用机械式震源时，震源船应无破损和漏水，不得载人作业

2电火花震源会产生瞬间高电压，如发生漏电或操作不当有可能引起火灾、仪器 损毁、人员伤亡等重大安全生产事故。 3采用机械式震源时，作业过程中船体经受连续冲击，可能出现破损、漏水等导

致震源船沉没，并导致人身伤亡事故发生。

3.4.6海域磁法作业应符合下列规定： 1磁力仪应放置在无磁性的船只上，仪器安装完成后，应进行联机测试。 2工作船应匀速前进，施测期间拖鱼与船体之间的拖缆长度应保持不变。 3拖缆应采取抗拉、抗磨损措施，发现拖缆变形或破损应停止观测、及时处理； 遇恶劣海况时，应立即停止作业。 4观测中应详细填写班报表，尤其在上线、下线和出现异常情况时，应注明时间 和仪器工作情况。

3.4.7公路跨海通道物探工作除应符合本规程的规定外，尚应符合现行《公路工 探规程》（JTG/T3222）的有关规定

3.5.1钻探应根据公路跨海通道工程的勘探目的、工程类型、任务要求、地质条件、 每域环境、环保要求等，综合确定钻孔的位置、数量、深度和孔径。

3.5.2现场作业前应进行踏勘，并应收集气象、水文、航运、水下地形、海底管线 环境保护、生物保护等方面的资料，

3.5.3钻探设备应符合下列规定：

1设备型号应根据气象、水文、海况、钻孔深度、岩土性质、作业条件等情况综 合确定，功率不应小于陆域同等工况下设备的1.5倍。

1海域钻探可能会遇到较多的孔内事故或安全隐患。根据多年海域勘察经验，为 保证及时、安全处理孔内事故，海域钻探设备的功率一般不小于陆地同样钻探条件的 .5倍。条件允许的情况下，尽量选择功率较大的设备。

1应根据岩土性质和勘察技术要求确定钻探方法，粉土、砂土、碎石土、破碎岩 层和断裂破碎带应采取泥浆护壁或套管跟进等钻探措施。 2海域钻孔的保护套管插入土层的长度不宜小于海床以上套管自由段长度的1/2， 遇较硬土层时，利用海面相对稳定窗口期、钻进后再继续锤击套管，直到套管稳定为

止；陆域钻孔的保护套管插入隔离土层的深度不应小于0.5m；套管规格、垂直度应满 足成孔要求，并应确保循环液不会从管靴底及管节接头处流失。

3.5.5海域钻探应在调查了解施工海域的气象、水文、地形地貌、交通条件等基础 二，根据勘探深度、设备类型和总载荷量，因地制宜地选择钻探平台，并应充分考虑其 实用性、稳定性和安全性

欧美很多大型勘察公司拥有先进的专业钻探船或钻探平台，但设备体积庞大、运维 费用高，在狭小场区或潮间带不能满足生产需要；升降式固定平台在外海环境受水深 每床地层等因素影响，有一定局限性；浮动式平台有很好的机动性和安全性，转场方 便、效率更高，在技术可行的前提下优先选择；简易排筏机动性强，适用于潮间带、浅 水区。

5.6浮动式平台锚泊定位应符合下列规定： 1应选择风浪小的时段实施平台定位，确保孔位准确和人员安全。 2宜采用卫星定位系统。 3 应考虑潮汐和风浪因素，平台长轴宜逆最大流速方向。 锚泊定位应采取多方向锚固定方式。 5平台锚具不应少于四套，锚绳长度宜大于5倍水深。 6 平台锚固方案应考虑紧急情况下钻船快速、便捷撤离等因素

3.5.6浮动式平台锚泊定位应符合下列规定

2使用卫星定位系统进行勘探平台定位方便、快捷，已广泛在工程领域使用，定 位精度也能满足海域勘察要求。 4根据多年来海域勘察经验，海域钻探作业过程中采用多方向锚并调整锚绳的松 紧度，有利于浮动平台的稳定。

2使用卫星定位系统进行勘探平台定位方便、快捷，已广泛在工程领域使用， 精度也能满足海域勘察要求。 4根据多年来海域勘察经验，海域钻探作业过程中采用多方向锚并调整锚绳的 度，有利于浮动平台的稳定。

1应采用实时动态测量技术测定平面位置和高程。 2钻孔位置、孔口高程及孔深测量，宜在平台晃动较小时进行，并采用多次测量 较平均值等方法，同时应考虑涨落潮的影响，减少测量的误差。 3钻探平台位置固定后，宜在平潮时段插打保护套管，以防平台位置变化造成孔 立偏差；在钻探施工完毕后，应对孔位进行复测，钻孔孔口定位误差不应超过1.0m。 4宜采用悬垂法或测深仪法测定水深，两种方法相互验证，计算出孔口高程，并

与水下地形进行对照，高程误差宜控制在0.3m以内。 5钻探过程中，宜采用固定套管校核水深，准确算出每回次钻进深度，确保取样 或原位测试深度精度控制在±0.1m以内

3由于海流会影响保护套管的垂直度，选择在平潮时段设置外层保护套管并测定 孔位，有利于提高孔口位置测量的精度。 4海域钻探孔位测量一般情况下较容易实现，精度也易满足技术要求。受潮汐 流速、波浪等影响，钻探船很难完全稳定，高程测量出现异常情况也较常见，需采用多 种方法来减少这种异常情况。海床面孔口高程的测量，一般通过计算得到，即先测量出 钻探平台高程，量出平台到海床孔口的深度，两者相减可得出孔口高程。平台面高程一 般需多次测量取平均值，并在风浪较小时择机测量，平台到海床的深度采用悬垂法和测 深仪法测定，两者相互验证，以减小误差。 5钻进过程中，钻探船舶会随着潮汐和风浪而上下浮动，所以水深和孔深要经常 校核。通常的做法是，通过插打在海床底部的固定套管来进行校核，并且每一回次均需 校核。实际工作中，将外层套管一次性插打到足够的深度或较好持力层，有利于防止套 管下沉。施钻过程中要留意固定套管是否下沉并经常核查，以防参照点发生位移而导致 对水深的误判。

3.5.8海域钻探应符合下列技术要求：

1应根据现场地形地质条件和勘探目的确定钻机类型、钻探工艺和取样方法。 2应根据构筑物的类型、规模以及水文地质和工程地质评价的需要确定钻孔深度。 3应严格控制钻进的回次长度，钻进回次进尺不得大于岩芯管长度。 4岩芯采取率在完整岩层中不宜小于90%，强风化岩层中不宜小于65%，黏性土 层中不宜小于85%，砂类土层中不宜小于65%，破碎岩层、碎石土层中不宜小于 50%。断裂破碎带等重点研究孔段宜提高岩芯采取率，且不得遗漏对工程有重要影响的 软弱夹层。 5岩芯应按采集的先后从上到下、从左到右顺序摆放，每钻进回次采集的岩芯 应填写岩芯卡片，标明工点名称、钻孔编号、钻进回次编号、岩芯采集的深度等。 6钻孔直径宜按表3.5.8确定。

表3.5.8钻孔直径选用一览表（mm）

7钻孔记录应按钻进回次填写，应记录地层岩性、地下水位、岩芯采取率、钻进 过程中的异常情况、岩石坚硬程度和结构面类型、间距、结合程度等

.5.9海域钻探HSE管理应符合下列规定

开工前应进行安全和技术培训。 2 应制订紧急避险、恶劣天气等应急预案。 3应采取海域施工环保措施，执行环境保护规定。 4 施工期间应加强警戒，确保施工安全。

3.5.10海域钻探安全应符合下列规定

应按要求设置通、禁航标志。 2 钻探平台应配备足够的救生艇、救生筏、救生圈及救生衣等。 3 钻探平台应配备黄砂、灭火器、太平斧、消防栓等消防物品及设施。 4 应配备性能优良的交通船及急救药品。 5 外层套管宜设置钢丝保护绳。 海床以上不应残留套管或钻具：海床以下有残留时，应书面通知相关部门。

5.11海域钻探孔内事故处理应符合下死

1处理方案应确保人员、设备安全。 2作业人员应具备足够的专业能力。 3卡钻和埋钻时应采用护壁性能好的钻进循环液，将堵塞物带出孔底；必要时配 合适当的钻机转速、扭矩和泵量对钻具进行松动。 4钻具打捞宜根据具体情况采用公锥或母锥。 5无法处理的孔内事故，应详细记录；对遗留孔内的钻具、套管等，应在勘察报 告及技术交底中进行说明

3.5.12钻探资料宜采用信息化手段实时采集、记录、存储。

3.5.12钻探资料宜采用信息化手段实时采集、记录、存储。

3.5.13岩芯应逐箱拍摄数码照片，原位测试、水文地质试验、封孔过

3岩芯应逐箱拍摄数码照片，原位测试、水文地质试验、封孔过程等应留有影 典型岩芯应保存至竣工验收结束。

3.6.5扰动样可在标贯器或岩芯管中采取，岩石试件可直接从岩芯中选取，对需保 持天然湿度的岩芯应立即蜡封。 3.6.6地下水样采取应符合下列规定： 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应采用清水或无泵钻进钻人含水层不少于1m，然后在孔内抽水，应待抽水体积 超过钻孔容积10倍以上时采取水样。 3对需测定不稳定成分的水样，应及时加人稳定剂。 4水样采取后应立即密封并贴上标签，存放时间不宜超过72h。 3.6.7送样过程中应采取避光、减震等措施，减少对试样的扰动和破坏。 3.6.8土样自取样之日起至开土试验的时间不宜超过3周，对易于振动液化和水分 离析的土样宜就近及时进行试验。 3.6.9试验项目和试验方法应根据工程要求和岩土性质确定，试验仪器和具体操作 应符合现行《公路工程土工试验规程》（JTG3430）和《公路工程岩石试验规程》 （JTGE41）的有关规定。 3.6.10三轴压缩试验、高压固结试验等特殊性试验宜保留部分原状样品，试验报告 经核对无误后方可处理。 3.6.11岩、土、水的腐蚀性试验项目应符合现行《公路工程地质勘察规范》（JTG C20）的有关规定。

3.6.12公路工程混凝土结构环境类型和作用等级划分应符合现行《公路工程混 结构耐久性设计规范》（JTG/T3310）的有关规定

3.7.1海域原位测试方法可按表3.7.1选用

3.7.1海域原位测试方法可按表3.7.1选用

表3.7.1海域原位测试方法适用范围

注：++为很适用：+为适用：一为不适用

7.2海域原位测试应符合下列规定： 1宜选择风浪小、作业平台相对稳定的时段进行测试。 2采用无线传输数据时，试验前应检查数据传输的可靠性、及时性。 3平台振动影响测试精度时，应暂停测试，具备条件时再行试验。 4测试过程中，应观测记录海水位变化，并对试验深度进行复核校正。

静力触探实施方式及适用条件可按表3.7.

表3.7.4海域静力触探实施方式及适用条件

本条根据《水运工程静力触探技术规程》（JTS/T242一2020），结合港珠澳大桥 中通道等项目静力触探试验经验制定，其中海床式、固定式积累了丰富的经验。

.7.5海域孔压静力触探试验应符合下列

U2=2+ d = q. + d. a. .

3.7.6海域自钻式旁压试验、扁侧胀试验宜在固定平台上进行，平台应满足原 试所需稳定性的要求。

测试所需稳定性的要求。 3.7.7海域静力触探试验、旁压试验、扁铲侧胀试验、十字板剪切试验操作除应符 合现行《公路工程地质原位测试规程》（JTG3223）的有关规定外，尚应符合本规程附 录A~附录E的有关规定。 3.7.8试验数据分析、资料整理应符合现行《公路工程地质勘察规范》（JTGC20） 《公路工程地质原位测试规程》（JTG3223）的有关规定。 3.7.9采用原位测试成果确定岩土物理力学参数时，可按本规程附录F~附录H 附录J的规定取值

3.8.1公路跨海通道应根据工程需要、水文地质条件和场地条件确定水文地质试验 方法和工作量

跨海通道工程规模宏大，根据工程特点，一般在大跨径桥梁沉井基础或锚碳基研 构法隧道工作井或风井、隧道洞身代表性部位、堰筑明挖段、人工岛深基坑工程等 地下水控制的路段，通过现场水文地质试验确定水文地质参数。

水文地质试验前应结合钻孔地层资料开展水文地质调查，并根据海域环境 台等条件编制专项勘察大纲

3.8.2水文地质试验前应结合钻孔地层资料开展水文地质调查，并相

施工平台等条件编制专项勘察大纲。

海域抽水试验隔水、止水结构较复杂，受潮汐影响，水位观测方法有别于陆域抽 验，很多重要步骤不可逆，对每一个细节都要考虑清楚，编制专项勘察大纲很有必要

海域抽水试验宜采用单孔或多孔稳定流

3.8.4海域抽水试验应选择相对隔水层并采用多层套管隔离海水，套管管靴可采用

3.8.4海域抽水试验应选择相对隔水层并采用多层套管隔离海水，套管管靴可采 土球、海带等止水，接头处宜用生胶带缠绕。抽水试验前应检查止水效果，不满足 时应重新施作。

海域抽水试验关键在于止水效果，止水效果的好坏直接影响抽水试验的成败。一般 通过设置多层护管隔离海水与试验段地下水的直接水力联系，管靴采用黏土球和海带丝 昆合物等止水，套管接头处缠绕生胶带。 试验止水效果通常从四个方面进行检查： （1）海域地下水会随着潮汐变化呈有规律波动，但波动特征往往滞后于潮汐变化 如地下水位波动滞后不明显且水位相同，则可判定止水效果不理想。 （2）下好隔离保护套管后，可试抽套管内的水，水位下降快并恢复缓慢，则认为 隔水效果好。 （3）地下水的温度与海水有一定差异，通过出水温度加以判断。 （4）地下水的水质与海水会有一定差异，如果两者相差不大且孔内水位恢复很快 则止水失效的可能性较大。

3.8.5海域抽水试验段上部地层应进行隔水处理，再进行试验段成孔

海域抽水试验段上部地层应进行隔水处理，再进行试验段成孔、成井。

分层抽水试验时，试验段成孔、成井的经

（1）试验段上部是相对隔水层时，钻至试验段地层顶板之上1.0~2.0m；试验段 上部是相对透水层时，钻至试验段地层顶板以下1.0~2.0m，下保护套管至孔底并做好 隔水措施。变径钻试验段，当试验段以下为相对隔水层时，钻至试验段地层底；当试验 段以下为相对透水层时，保留试验段地层1.0~2.0m，下过滤管、井管并填砾密实，填 砾厚度不少于5cm。 （2）试验段为中风化、微风化岩时，不变径钻入岩0.5~1.0m，下保护套管至孔 底并做好隔水措施，变径钻试验段后直接进行抽水试验

3.8.6海域抽水试验应观测地下水与潮汐的相关性，观测时间不宜少于1个潮汐周 期并找出地下水位随潮汐变化的规律。抽水试验各降深稳定水位的判定应计入潮汐的 影响。

3.8.7海域带观测孔抽水试验应符合下列规定： 应按照“先观测孔、后抽水孔”的顺序进行成孔。 2 试验孔应安装保护套管，套管出水高度应高于最高潮水位1.0m。 3 观测孔的水位观测装置安装好后钻探船方可离开，孔位附近应设置警示标志。 4 抽水试验前，应通过试抽检查各系统运行稳定性。 5 抽水试验结束前，应采取地下水样。 6 试验结束后，应按照“先抽水孔、后观测孔”的顺序，拆除水文试验装置及保 户套管。

3.8.9抽水试验结果分析应符合下列规定

应检查抽水试验的原始记录。 2 应对比地下水位与潮汐的相关性装修施工组织设计 ，分析两者之间的水力联系。试验过程中

3.8.10抽水试验的渗透系数、影响半径和隧道涌水量宜按本规程附录K规定的 计算。

3.8.11海域压水试验工作应符合下列规定： 1岩石段宜采用边成孔边试验的单栓塞试验方法；对于完整的、孔壁稳定的孔段 可采用双栓塞分段进行。 2应按三级压力、五个阶段进行试验，三级压力宜分别为0.3MPa、0.6MPa、1.OMPa。 3栓塞位置宜选择在基岩较完整孔段。试验前应检查栓塞止水效果，止水失效时 应调整栓塞位置。 4分段长度不宜超过10m

1压水试验有单栓塞、双栓塞两种方法。单栓塞是钻进一段、试验一段，双栓塞 可成孔后再分段实施。采用双栓塞压水时，下栓塞的止水效果难以确定别墅图纸，当其止水失效 时，试验段长度容易误判，故推荐单栓塞法。 4压水试验求得的透水率是试验段平均值，如试验分段长度过长，会影响成果 精度。国外有关规程中规定试段长度为3~6m，一般不超过10m，与我国规定基本 一致。

3.9.1勘察报告应包括总报告和工点报告。总报告和工点报告应由文字说明、图表 资料或附件组成

3.9.2勘察报告编写应符合下列规定