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探地雷達技術在城市道路地下空洞隱患檢測中的應用
更新時間:2022-09-07 08:37
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些年,各大城市路面坍塌現象時有發生。2021年5月13日,西安市雁翔路靠近西安理工大地鐵口附近路面出現塌陷,道路路面出現巨大深坑,損失慘重。道路塌陷事故不僅給交通帶來不便,還會造成通訊、供水、供氣以及電力基礎設施的損壞和中斷,對人民生命財產造成巨大損失。城市道路塌陷的普遍性和頻繁性已經成為影響城市安全的重要問題。

道路空洞隱患成因分析

引起道路塌陷的因素有多種,常見的原因有以下5種:

1)施工擾動。明、暗挖施工和施工降水會對影響范圍內土體造成擾動,由于施工不規范、支護不及時,形成土體空洞。

2)管線管體病害。城市道路作為地下管線的載體,地下管線自身病害未及時發現與消除,易形成土體空洞,導致道路塌陷。

3)地下廢棄構筑物。地下廢棄構筑物主要包括降水井、廢棄管線和人防工程等,因未及時處理,造成道路塌陷事故。

4)季節變動。季節變動主要指春季凍融和雨季降水,造成水土流失形成空洞,導致道路塌陷。

5)超載運行。道路設計荷載與實際運行荷載不匹配(運輸車輛嚴重超載、道路改擴建、路面長期堆載和地下管線超負荷運行),形成土體空洞,導致道路塌陷。

地下空洞導致的道路塌陷具有隱蔽性和突發性,無法提前預警,存在較大的安全隱患。預防城市道路塌陷,是城市管理工作的一項重要任務,而應用探地雷達對地下空洞進行探測是目前最有效的無損檢測手段之一。

探地雷達介紹

探地雷達是一種利用電磁脈沖能量進入地面,從地面成分及物體中產生反射的技術。探地雷達發射的電磁波進入地面,在通過不同介質時,會發生相應的反射,通過分析接收到的反射波波形、振幅強度等信息,然后通過軟件對這些反射波進行分析,并將其轉化為平面圖或地圖投影,判斷出地下病害的位置、范圍、大小、深度等情況,實現了對道路內部情況的“透視”,為道路的安全進行深度“體檢”。

檢測原理

探地雷達是由一體化主機、天線及相關配件組成。其基本原理是通過發射天線、接收天線以及主機共同工作。探地雷達檢測基本原理見圖1, LTD探地雷達探測道路病害時的工作原理見圖2。


圖1 探地雷達檢測基本原理


圖2 LTD 探地雷達探測道路病害時的工作原理

工程實例


圖 3 測線 1 K0+2.35 — K0+6.64 空洞異常圖像


圖4 測線 2 K0+308.58 — K0+300.34 空洞異常圖像

探地雷達已在道路空洞檢測中大量應用?,F針對浙江省衢州市柯城區北門街西安路—新河沿的機動車道路,檢測其是否存在道路地下脫空現象。

本次探測排除現場可探明的干擾源后,共發現2處異常反應,1處為疑似路面脫空,另1處為輕微疏松體。對于路面脫空,應鉆孔驗證,然后注漿或開挖回填;對于輕微疏松體,應加強道路巡查或通過注漿加固道路。

雷達探測技術在城市道路空洞探測中應用,極大地避免了以往人們對城市道路隱性病害無從下手的局限,是一種探測城市道路空洞的有效手段。(來源:中國知網、西安市政)


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