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地下空洞探測解決方案
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上海居海管道疏通服務有限公司專業從事地下管線探測、供水管道漏水檢測、熱力管道漏水檢測、管網漏水普查、排水管道病害普查及新管道視頻驗收檢測、輸油輸氣管道腐蝕檢測、陰極保護檢測、各種疑難管線探測、空洞探測、供水管網泄漏監控平臺、排水管網智能云監控平臺、井蓋智能云監測平臺開發的高科技工程服務公司。全國統一服務熱線:13681673301。防腐蝕管道監控與檢測,除應按國家規范標準,采用國內外先進的檢測儀器和工具,對每步工序和總體施工質量進行定性和定量地科學檢測外,也可以對已使用防腐蝕管道進行監測,以便對管道及時進行維護管理。 ?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,定期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取措施處治除險,防患于未然,避免地下空洞事故的發生。 2.地下空洞探測依據的標準規范 ? (1)《城市工程地球物理探測規范》(CJJ7-2007); ? (2)《公路工程物探規程》(JTG/TC22-2009); ? (3)《地質災害防治工程監理規范》(Dz/10222-2006); ? (4)《衛星定位城市測量規范》(CJJT73-2010); ? (5)其它現行的相關規程、規范及標準。 ? 3.地下空洞災害現狀 ? 近年來,隨著城市建設的快速發展,各城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,地下空洞主要發生在如下重點區域:(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圍影響區域。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圍影響地區;(4)地下溶洞發育地區。由于地下管線大多位于城市道路下方區域,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圍內。 ? 4.地下空洞探測的原理和技術 ? 4.1探測技術對于引起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,常用的工程物探方法,如高密度電法、淺層地震法、瞬變電磁法等難于施展,難以避免城市地上和地下空間的各種干擾因素,應用效果較差,成本高,速度慢,難以大范圍應用。探地雷達具有現場實施方便、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方法,同時探地雷達也是唯一在國內外城市地下空洞普查探測的工程實踐中大量應用并取得成功的工程物探方法。 ? 4.2地下空洞的探測原理 ? 探地雷達(GroundPenetratingRadar,GPR)是中淺層目標體的有效探測設備,采用電磁波方法探測具有電性差異的兩種地下介質的分界面。GPR探測利用反射、速度測距、層析成像等三種基本方法: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異的兩種介質的分界面(地層界面或目的體)產生反射波,接收天線可接收記錄反射波的波形、振幅及到達時刻(雙程走時),并以雷達圖象的方式顯示探測結果;根據測量的雙程走時和波速計算出目標體深度;連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標體的特征。目標體與周圍土壤介質有足夠的電性差異(導電性及介電性),就會產生反射波。不同形狀的目標體的反射波形具有不同的特征。由于空氣的介電常數為1、周圍土壤的介電常數約為9,地下空洞與周圍土壤的介電常數差異明顯,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。當電磁波經過正常土層與土體缺陷的交界面時,必然發生較強的反射,從而可以根據反射波圖像特征來確定土體缺陷的平面位置、埋深、分布范圍等特點。只要地下管線、土體疏松、空洞等地下目標體與周圍土層之間存在足夠的電性差異就能被探地雷達發現。地下空洞的波形特征表現為:(1) 本應連續的地層同相反射波組出現中斷、不連續現象;(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) 空洞與周圍地層的反射波組特征差異明顯。? 5.地下空洞探測的設備 ? 一般地,地下空洞探測雷達采用200~400MHz屏蔽天線,其水平分辨率可達到0.05-0.2m,對于地下空洞的最小分辨率為0.2×0.2×0.2m,探測深度一般為3.0-6.0m,可探測頂面深度小于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,一般采用200-400MHz單天線探地雷達,探測速度慢,適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步聯合掃描和測量,一般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、數據成果分析處理的參考和依據。4.3探測方案確定探測工作目標和作業標準、普查探測工作人員機構組織、儀器設備配置、現場作業綱程、質量保障措施、安全文明作業保障措施、普查探測成果格式和標準等。4.4測線布置 ? 依據普查探測區域現場情況,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步同時完成四條測線的探測,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標進行多點聯合探測和測量,發現空洞隱患并對其位置、深度、延展范圍進行準確測定。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數據處理與結果評價普查探測現場外業工作取得的探測數據,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確定,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成果報告經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,報告內容包括地下空洞隱患的位置、深度、范圍、雷達圖像、災害評價和處治建議等。 ? 5.工程案例以下案例為哈爾濱、大連、太原等地的實際探測案例。

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