地下空洞探測解決方案公布于

-01-0713:34

1.地下空洞的探測目的通過車載式雷達探測系統或便攜式探地雷達，定時對道路重點區域進行地毯式普查探測，提前發現隱伏在地下的危險空洞隱患，提前預警，在災害發生前及時采用方法處治除險，防患于未然，避免地下空洞事故的發生。

2.

地下空洞探測根據的原則規范（1）《都市工程地球物理探測規范》(CJJ7-)；（2）《公路工程物探規程》（JTG/TC22-）；（3）《地質災害防治工程監理規范》(Dz／10222-)；（4）《衛星定位都市測量規范》（CJJT73-）；（5）其它現行的有關規程、規范及原則。3.

地下空洞災害現狀近年來，隨著都市建設的快速發展，各都市城區頻繁發生地下空洞災害事故，造成了重大的生命財產損失和嚴重的社會影響。災害事故的調查統計表明，地下空洞重要發生在以下重點區域：（1）管線（特別是帶水管線）密集區、暗渠集中區，老化管線、滲漏管線集中區；（2）深基坑施工地區及其周邊影響區域。管線（特別是帶水管線）密集區、暗渠集中區，老化管線、滲漏管線集中區；（3）地鐵軌道交通工程施工沿線及其周邊影響地區；（4）地下溶洞發育地區。由于地下管線大多位于都市道路下方區域，并且道路交通動荷載直接加劇了坍塌災害的發育發展，因此，絕大多數的地下空洞災害事故都發生在上述重點區域的道路范疇內。4.地下空洞探測的原理和技術4.1

探測技術對于引發坍塌災害事故的道路下方隱伏的空洞進行探測作業，由于交通繁忙，環境干擾大，慣用的工程物探辦法，如高密度電法、淺層地震法、瞬變電磁法等難于施展，難以避免都市地上和地下空間的多個干擾因素，應用效果較差，成本高，速度慢，難以大范疇應用。探地雷達含有現場實施方便、抗外部環境干擾、作業快速便捷、探測效率高，分辨率高、實施成本低廉等優勢，成為道路塌陷災害普查探測的首選技術手段和唯一現實可行的辦法，同時探地雷達也是唯一在國內外都市地下空洞普查探測的工程實踐中大量應用并獲得成功的工程物探辦法。4.2

地下空洞的探測原理探地雷達（GroundPenetratingRadar，GPR）是中淺層目的體的有效探測設備，采用電磁波辦法探測含有電性差別的兩種地下介質的分界面。GPR探測運用反射、速度測距、層析成像等三種基本辦法：發射天線在地面以寬頻帶短脈沖的形式向地下發射高頻電磁波，入射波在存在介電性差別的兩種介質的分界面（地層界面或目的體）產生反射波，接受天線可接受統計反射波的波形、振幅及達成時刻（雙程走時），并以雷達圖象的方式顯示探測成果；根據測量的雙程走時和波速計算出目的體深度；持續測量測線各點的反射波，形成雷達圖像。

探地雷達以反射波波形的形式來反映地下目的體的特性。目的體與周邊土壤介質有足夠的電性差別（導電性及介電性），就會產生反射波。不同形狀的目的體的反射波形含有不同的特性。由于空氣的介電常數為1、周邊土壤的介電常數約為9，地下空洞與周邊土壤的介電常數差別明顯，能夠在兩者交界面處產生明顯的反射波，因此探地雷達能夠有效探測出地下空洞。當電磁波通過正常土層與土體缺點的交界面時，必然發生較強的反射，從而能夠根據反射波圖像特性來擬定土體缺點的平面位置、埋深、分布范疇等特點。只要地下管線、土體疏松、空洞等地下目的體與周邊土層之間存在足夠的電性差別就能被探地雷達發現。地下空洞的波形特性體現為：（1）

本應持續的地層同相反射波組出現中斷、不持續現象；（2）

由于內充空氣，空洞中的反射波強度變弱，甚至脫空部分的反射波組消失；（3）

空洞與周邊地層的反射波組特性差別明顯。

5.地下空洞探測的設備

普通地，地下空洞探測雷達采用200～400MHz屏蔽天線，其水平分辨率可達成0.05-0.2m，對于地下空洞的最小分辨率為0.2×0.2×0.2m，探測深度普通為3.0-6.0m，可探測頂面深度不大于6m的地下空洞。地下空洞可采用車載式和便攜式兩種探地雷達來進行探測。

便攜式探地雷達是傳統的人工探測模式，普通采用200-400MHz單天線探地雷達，探測速度慢，合用于小面積的地下空洞探測以及地下空洞詳查和確認。車載式地下空洞災害預警雷達系統，采用大型雷達天線陣列技術，有效探測寬度3.75m，探測巡航速度每小時10-20公里，可對地下隱伏空洞進行多天線的多點同時聯合掃描和測量，普通用于大面積的地下空洞普查。

4.地下空洞探測實施方案4.1

地下空洞探測工作流程

4.2

背景資料調研通過檔案資料調研和現場踏查，掌握普查探測作業區域內的地層地質、地下管線、地鐵等地下工程施工、深基坑施工、地下人防工程、地下構筑物的信息資料，作為普查探測作業、數據成果分析解決的參考和根據。4.3

探測方案擬定探測工作目的和作業原則、普查探測工作人員機構組織、儀器設備配備、現場作業綱程、質量保障方法、安全文明作業保障方法、普查探測成果格式和原則等。4.4

測線布置根據普查探測區域現場狀況，設計布置探測線。基本原則為按車道進行探測線布設，采用車載式探地雷達可在單個車道上同時同時完畢四條測線的探測，可對車道完全覆蓋；采用便攜式探地雷達對單個車道需布置兩條測線，基本覆蓋車道。對于人行步道等個別不適合車載雷達系統作業的區域可通過隨車配備的便攜式探地雷達補充探測。4.5

現場普查探測作業車載式地下空洞災害預警雷達系統進入普查探測現場，以每小時10-20公里的巡航探測速度，逐車道對道路地下隱伏的空洞進行地毯式全覆蓋普查探測，通過車載大型雷達天線陣列對地下目的進行多點聯合探測和測量，發現空洞隱患并對其位置、深度、延展范疇進行精確測定。對于人行步道等不適合車載雷達系統作業的區域，采用隨車配備的便攜式探地雷達可進行人工方式的補充探測。4.6

數據解決與成果評價普查探測現場外業工作獲得的探測數據，經多信息分析判讀，對其中的空洞隱患異常點位進行現場加密復核探測掃查加以認定和擬定，根據危險和危害程度不同綜合評價后進入普查探測成果報告。4.7

成果報告通過復核確認的普查探測數據，通過綜合評價后形成普查探測成果報告，報告內容涉及地下空洞隱患的位置、深度、范疇、雷達圖像、災害評價和處治建議等。5.工程案例下列