道路塌陷隱患綜合探測與防控技術(shù)發(fā)展與展望

道路塌陷隱患綜合探測與防控技術(shù)發(fā)展與展望23事件的頻發(fā)

（1）全國道路塌陷4

（2）2018年央視報道——城市道路塌陷隱患2018年11月13日新聞1+1：路面塌陷頻發(fā)

還要多少血的教訓?網(wǎng)絡(luò)：珍惜你身邊的朋友，走著走著人就沒了。。。5

日本福岡地下工程與道路工程安全已構(gòu)成城市公共安全主題之一已引起國家和各級政府的高度重視國家十三五、北京市十二五、十三五都是重點攻關(guān)方向全國各大城市陸續(xù)開展地下病害探測工作672.1 病害的分類與成因機制研究2.2 探測技術(shù)方法進展2.3 探測裝備進展2.4 識別與驗證2.5 風險分級與處置2.6 信息化管理2.7 相關(guān)標準的建立2.8 典型城市道路塌陷防范工作的實施8◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.1 病害的分類與成因機制研究從各種病害解譯名詞匯總至幾種特定的描述空洞脫空疏松體富水體病害類型的統(tǒng)一，在基礎(chǔ)上促進了病害檢測的發(fā)展9◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.1 病害的分類與成因機制研究行業(yè)標準《城市地下病害體綜合探測與風險評估技術(shù)標準》JGJ437-2018中關(guān)于病害的分類描述10◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.1 病害的分類與成因機制研究道路塌陷事件的成因研究，從源頭上尋找檢測的落腳點北京市鄭州市深圳市蘭州市11◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀地下病害體各類地下病害體電磁性差異磁性差異電法（高密度電法）磁法探測物性 探測方法差異 選 擇力學差異地震類方法電磁法（GPR）電性差異城市環(huán)境的適應性強抗干擾、快速無損、綠色有損、干擾交通、低效抗環(huán)境磁干擾能力差抗振動干擾差、有損、干擾交通、低效2.2 探測技術(shù)方法進展地下病害體與周邊土體的地球物理場的差異－－選擇探測方法的基礎(chǔ)12◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.2 探測技術(shù)方法進展探測方法推薦：以探地雷達（GPR）為主其他物探方法（電法、面波、微震、電磁法等）為輔。探測方法適宜性探測方法地下病害體類型埋藏深度D脫空空洞疏松體富水體探地雷達法●●●●D<7.0m高密度電法/●○●3.0m<D≤30.0m瞬態(tài)面波法/●●/3.0m<D≤20.0m微動勘探法/●●/3.0m<D≤30.0m地震映像法○●○/D≤20.0m瞬變電磁法/●○●3.0m<D≤30.0m注：●——適用；○——可用。13◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.2

探測技術(shù)方法進展（1）基于探地雷達方法的地下病害探測總結(jié)和研究，目前已有大量的知識積累。典型病害圖像的試驗——物理模型探測14◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.2 探測技術(shù)方法進展探地雷達的成功運用——道路空洞探測與風險排除1、脫空15◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2、空洞北京市學知橋超大空洞規(guī)模20m×8m×6m數(shù)據(jù)來源：北勘院2.2 探測技術(shù)方法進展16◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2、空洞成都市地鐵盾構(gòu)上方空洞規(guī)模4m×2m×5m2.2 探測技術(shù)方法進展數(shù)據(jù)來源：中鐵西南院17◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2、空洞2.2 探測技術(shù)方法進展2019年閱兵線路專項空洞檢測——空洞數(shù)據(jù)來源：北勘院18◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.2 探測技術(shù)方法進展主動源面波微動勘探法地震映像法瞬變電磁法高密度電法主動源面波——人工激發(fā)地震波微動勘探法——天然源脈動信號高密度電法等值反磁通瞬變電磁法19◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.2 探測技術(shù)方法進展-2-10123-14-2-4-6-8-10-125.5 6.5 7.5 8.5 9.510.511.512.513.514.515.516.5

17.5Distance(m)-10-8-6-4-2Depth(m)240230220210200190180170160150140130120SN松散空洞道間距=測點距=1.0m道間距=測點距=0.5m主動源面波法20◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.2 探測技術(shù)方法進展微動勘探法21◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.2 探測技術(shù)方法進展瞬變電磁法空洞22◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.2 探測技術(shù)方法進展地震映像法嚴重疏松體空洞23◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.2 探測技術(shù)方法進展高密度電法D9：深度4.0-6.0m空洞，6.8m以下卵石松散-稍密，動探數(shù)1~12；D22：深度2.0-3.5m空洞，3.5-5.5m為松散粉細砂，5.5m下卵石層密實度為稍密-中密-密實變化D7異常區(qū)，空洞發(fā)生塌陷區(qū)域D7：深度3.3-5.5m空洞，6.2m以下卵石地層中密24◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.3 探測裝備進展笨重型 便攜式單通道 多通道單功能 多功能二維 三維地面 管內(nèi)25◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.3 探測裝備進展26◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.3 探測裝備進展——適應城市探測的改進27◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.3 探測裝備進展北京礦大管內(nèi)雷達機器人（CCTV+GPR）大連中睿28◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.3 探測裝備進展管內(nèi)雷達探測采用管內(nèi)雷達探測管壁外側(cè)的空洞等病害，能夠解決地表雷達探測中管線干擾的問題29◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.4 識別與驗證微動勘探法高密度電法探地雷達法瞬態(tài)面波法地震映像法瞬變電磁法定性識別30◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀識別與驗證病害的解釋，正逐步由人工識別向智能識別、機器學習方面發(fā)展，目前也取得了很多成果。支持向量機（SVM）核匹配追蹤算法（KMP）概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)二維小波分析約束魯棒主成分分析稀疏表示多級擬合圖像識別人臉識別31◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀識別與驗證核匹配追蹤算法（KMP）支持向量機（SVM）富水病害：倒譜增益+ＤＢ４小波系數(shù)+ＤＣＴ核函數(shù)空洞：ＤＦＴ振幅譜+ＳＩＮ核函數(shù)通過數(shù)據(jù)樣本測試，識別準確率可以達到９９％以上單道特征提取分析對正演模擬數(shù)據(jù)中空洞的識別精確度達到

94%32◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀識別與驗證人臉識別將調(diào)整后的

PCA算法應用于

GPR

數(shù)據(jù)變化的自動識別中，利用正演數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)對識別結(jié)果進行了分析，通過該方法能夠有效識別

GPR數(shù)據(jù)中異常突變點，繪制的數(shù)據(jù)變化曲線隨著數(shù)據(jù)突變而產(chǎn)生峰值，通過峰值點判斷數(shù)據(jù)異常，從而實現(xiàn)對空洞等道路病害的預警。33◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀驗證數(shù)量規(guī)定驗證方法的規(guī)定（鉆探、挖探、釬探、物探）鉆探技術(shù)要求驗證記錄的要求驗證成果的判定原則驗證記錄驗證成果判定驗證數(shù)量規(guī)定鉆探技術(shù)要求2.4 識別與驗證——參照行業(yè)標準JGJ/T

437-201834◆◆

行標中對地下病害探測的規(guī)定2.4 識別與驗證35◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.5 風險分級與處置建議1、2013年6月，北京市市政市容管理委員會《北京市地下管線周邊土體病害檢測項目管理指南》36◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.5 風險分級與處置建議2、2014年6月，深圳市《深圳市地面坍塌隱患等級及認定暫行辦法》隱患類型I級II級III級IV級（1）排水管道管段修（1）排水管道管段修（1）排水管道管段修（1）排水管道管段修復等級為Ⅳ級（結(jié)構(gòu)已復等級為Ⅳ級（結(jié)構(gòu)已復等級為Ⅲ級（結(jié)構(gòu)在復等級為Ⅱ級（結(jié)構(gòu)在經(jīng)發(fā)生或即將發(fā)生破壞經(jīng)發(fā)生或即將發(fā)生破壞短期內(nèi)可能會發(fā)生破壞短期內(nèi)不會發(fā)生破壞現(xiàn)應立即修復），且管徑應立即修復），且管徑應盡快修復）；（2）象，但應做修復計劃）排水管涵隱患D大于1500mm。（2）排水管道管段修復等級為Ⅳ級（結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生D不大于1500mm、受威脅人數(shù)小于30人；（2）排水管道管段養(yǎng)排水管道管段養(yǎng)護等級為Ⅲ級（根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行全面的考慮，應盡（2）排水管道管段養(yǎng)護等級為Ⅱ級（沒有立即進行處理的必要，但或即將發(fā)生破壞，應立護等級為Ⅳ級（輸水功快處理）。宜安排處理計劃）。即修復），且受威脅人能受到嚴重影響，應立數(shù)大于等于30人。即進行處理）。（1）潛在塌陷體積大（1）潛在塌陷體積（1）潛在塌陷體積（1）潛在塌陷體積小于等于1000m3；或潛100m3～1

000m3；或潛10m3～100m3；或潛在于10m3；或潛在塌陷在塌陷面積大于等于在塌陷面積30m2～塌陷面積10m2～30m2；面積小于10m2；地下空洞隱患100m2；（2）潛在經(jīng)濟損失超過1000萬元；100m2；（2）潛在經(jīng)濟損失500～1000萬元；潛在經(jīng)濟損失50～500萬；受威脅人數(shù)3～10潛在經(jīng)濟損失小于50萬；受威脅人數(shù)小于3（3）受威脅人數(shù)大于（3）受威脅人數(shù)10～人。人。等于30人。30人。37◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.5 風險分級與處置建議3、鄭州市，相關(guān)招標文件要求的《地下病害體風險等級劃分表》38◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.5 風險分級與處置建議4、標準規(guī)范中的風險分級與處置建議（1）北京市地方標準《城市道路與管線地下病害探測及評價技術(shù)規(guī)范》DB11/T1399-2017評估針對的對象：道路、地下管線39◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.5 風險分級與處置建議4、標準規(guī)范中的風險分級與處置建議（2）行業(yè)標準《城市地下病害體綜合探測與風險評估技術(shù)標準》JGJ/T437-2018評估針對的對象：道路、地下管線、地下構(gòu)筑物、地面設(shè)施。40◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.5 風險分級與處置建議4、標準規(guī)范中的風險分級與處置建議（3）團體標準《道路塌陷隱患雷達檢測技術(shù)規(guī)范》T/CMEA2-2018評估針對的對象：病害本身的穩(wěn)定性41◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.6 信息化管理項目材料管理系統(tǒng)立項信息過程控制進度文件履約考核原始文件測線資料坐標文件原始剖面視頻數(shù)據(jù)相關(guān)附件成果文件成果報告解譯剖面風險分級處置成果相關(guān)附件基本功能要求：項目管理測線與原始數(shù)據(jù)管理病害管理成果管理測線數(shù)據(jù)查詢病害查詢統(tǒng)計數(shù)據(jù)與成果的輸出基礎(chǔ)平臺：GIS、地圖、CAD等42◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.6

信息化管理——蘭州市道路地下安全預警系統(tǒng)系統(tǒng)目的：對蘭州市地質(zhì)鉆孔、地下管線、地下工程、歷史塌陷、積水點、病害探測成果等數(shù)據(jù)進行綜合管理與分析，采用風險評估的方法，對高風險道路/區(qū)域進行預警。數(shù)據(jù)庫種類：地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)地下管線數(shù)據(jù)地下工程數(shù)據(jù)降雨積水點數(shù)據(jù)歷史塌陷數(shù)據(jù)病害探測成果基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)DEM、DOM城市三維模型數(shù)據(jù)43◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.6 信息化管理現(xiàn)狀與問題：1、檢測單位多建立了自己的信息管理平臺2、各種數(shù)據(jù)庫的建立沒有統(tǒng)一的規(guī)則與標準，各自為政3、管理系統(tǒng)目前很少推廣到相關(guān)業(yè)主使用44◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.7 相關(guān)標準的建立1、北京市地方標準《城市道路與管線地下病害探測及評價技術(shù)規(guī)范》DB11/T1399-2017，2017年10月1日實施2、團體標準《道路塌陷隱患雷達檢測技術(shù)規(guī)范》T/CMEA2-2018，2018年3月1日實施3、國家行業(yè)標準《城市地下病害體綜合探測與風險評估技術(shù)標準》JGJ/T437-2018，2018年10月1日實施4、山東省地方標準《城鎮(zhèn)道路地下病害體探測技術(shù)標準》DB37/T

5135-2019，2019年5月1日施行其他省市和團體。。。。。。45◆◆

隱患綜合檢測與防控的現(xiàn)狀2.8 典型城市道路塌陷防范工作的實施——北京計劃性、周期性、應急性檢測：1、管線主管單位：北京市管委——地下管線周邊土體密實情況檢測（2009-2015），各區(qū)管委2、地鐵管理單位：軌道公司——地鐵空洞普查、專項檢測3、道路管理單位：城養(yǎng)中心——道路空洞檢測4、其他甲方：施工方——地下工程上方空洞檢測、基坑周邊空洞檢測、地下埋藏物檢測等等重大社會活動保障性檢測：1、奧運會（2008年)2、閱兵（建國60周年-2009、抗戰(zhàn)勝利70周年-2015、建國70周年