道路地下空洞探測，城市地下病害體綜合探測

安全暢通的城市道路和地下工程是城市賴以生存和發(fā)展的重要基礎和生命線工程，城市道路和地下各類市政設施之間互為載體，彼此相互作用，共同承擔城市運行的安全保障，但是隨著城市建設快速發(fā)展，城市道路塌陷、地下管線斷裂失效等突發(fā)事件頻繁發(fā)生，嚴重影響城市運營安全、人們的正常生活，以及城市的社會政治形象。因此及時、準確、有效查明引發(fā)地面塌陷的各類病害風險源的存在及其動態(tài)發(fā)展，是各級管理者、道路和地下管線工程等產(chǎn)權單位、養(yǎng)護部門等急需解決的重大技術難題。
 
一、地下病害分類及影響
根據(jù)道路地下病害體的控災、致災因素及其發(fā)展過程，并結合地下病害體無損探測技術特點，可將城市道路地下病害體綜合劃分為路面脫空、路基下空洞、疏松、水囊、富水等5類，其中根據(jù)疏松、水囊、富水等病害的發(fā)展程度又可分為嚴重、中等和輕微3種。
 
1、路面脫空病害
城市道路大部分為瀝青路面，瀝青道路脫空機理與水泥混凝土路面板脫空相似，常常是面板與基礎之間產(chǎn)生空隙，屬于路面的結構性破壞，造成板底脫空的原因是內(nèi)因和外因共同作用的結果。當脫空發(fā)展到一定規(guī)模，就可能導致道路結構面斷裂、地面塌陷。
 
2、路基空洞病害
地下空洞是指發(fā)生在城市道路路基正常地層條件下的脫空區(qū)域，與路面脫空不同的是埋深較大、影響范圍廣，具有隱伏性、突發(fā)性、不確定性等特點。
 
3、疏松病害
疏松病害體多是在道路建設階段或運營階段多次開挖施工中不合理地回填，導致密實度降低。根據(jù)密實度的差異對城市道路運行安全的影響程度可以分為嚴重疏松、中等疏松和輕微疏松。對于嚴重疏松病害體在水及荷載作用下可能會發(fā)展為空洞病害體，不斷發(fā)展，在特定條件下，最終可能形成空洞。
 
4、富水異常病害
在外界動水作用下，尤其是帶水地下管線經(jīng)常會發(fā)生滲漏、或者在管線、管井構筑物內(nèi)由于長期地面水的入滲聚集，可能會由于路基回填土體組成的差異形成局部富水軟弱異常體，弱化土體工程特性，導致土體疏松或流失，形成局部空洞等。
 
5、水囊病害
水囊多發(fā)生在帶水管線或局部積水豐富的土中的局部滯水體，可表現(xiàn)為沖水的空洞病害體。地表動水或管線滲漏，形成局部空洞且洞壁相對隔水、洞內(nèi)充水，但一旦水囊中水體流失，就會逐漸發(fā)生空洞塌落且發(fā)展迅速，最終危及道路工程安全。
 
綜合上述，疏松體、空洞、脫空的形成即是地下病害體由深至淺、由輕到重的發(fā)展過程，同時也對應了地下病害體形成的不同階段。
 
二、地下病害體檢測重要性
地下病害是影響道路使用功能和使用壽命的直接原因，道路工程出現(xiàn)的某些小的病害如果不采取處治，小的病害就會擴大成大的病害，病害日積月累形成嚴重影響路面功能的病害。
 
地下病害體的形成和發(fā)展具有一定的隨機性和動態(tài)變化，因此日常管理中定期進行病害體探測、及時發(fā)現(xiàn)病害體、監(jiān)控其動態(tài)特征是有效降低其引發(fā)地面塌陷的重要保證,  但限于探測條件、經(jīng)費支持等因素影響，每年對城市進行全面探測是比較困難的,因此有計劃、定期進行相關探測非常有必要。
 
三、不同環(huán)境下的檢測時機
進行城市地下病害體綜合探測的情形及進行時機：
1、當?shù)孛姘l(fā)生嚴重變形或塌陷事故、地下管線發(fā)生變形或破損時，應立即進行;
2、城市主干道路、廣場及重點管線區(qū)域，宜定期進行;
3、埋藏年代久遠的地下基礎設施區(qū)域，宜定期進行;
4、當存在地下工程施工時，宜分別在施工前、竣工后進行;
5、城市重大社會活動涉及的道路、廣場、地下管線周邊等區(qū)域，宜在活動舉辦前進行;
6、排水管涵、河道周邊等區(qū)域，宜在汛期后進行;
7、其他存在地下病害體潛在安全風險的區(qū)域，宜擇機進行。
 
四、地下病害探測技術——探地雷達技術
在許多城市已經(jīng)采用多種技術方法開展道路地下病害體探測，但具體還是應根據(jù)工作要求、地下病害體屬性、場地干擾因素和作業(yè)條件等選擇。其中探地雷達技術由于具有效率高、成果直觀、解釋過程簡單等優(yōu)點被廣泛應用。
 
探地雷達方法是一種用于確定地下介質分布的廣譜（1MHz~2.5GHz）電磁波技術。探地雷達利用一個天線發(fā)射高頻短脈沖寬頻電磁波，另一個天線接收來自地下介質界面的反射波，雷達圖形以脈沖反射波的形式被記錄，波形的正負峰值分別以黑白色、灰色或彩色表示，這樣同相軸或等灰度、等色線即可形象地表征出地下介質或目標體的反射面。電磁波在介質中傳播時，其路徑、電磁場強度與波形將隨所通過介質的電性質及幾何形態(tài)而變化。因此，根據(jù)接收到波的旅行時間、振幅和頻率等信息，可推測地下介質的結構、構造與埋設物體深度。
 
中鋼國檢擁有37年的檢測經(jīng)驗，作為一家專業(yè)的檢測機構，擁有眾多成功檢測案例。我們參與多個道路工程項目，運用探測雷達技術對城市的道路進行技術狀況項目檢測，快速、準確、無損、智能化檢測道路地下病害，精準制定措施，保障城市道路健康、安全運行。