城市路面塌陷探测技术规划方案讲解

地下排水管网路面塌陷治理排查探测技术方案201*年*月1/20目录1 大要............................................................................................... 12 依照规程........................................................................................ 23 排查探测方法与技术..................................................................... 23.1 地下排水管线资料收集.......................................................... 23.2 地下塌陷隐患探测................................................................. 53.2.1 地质雷达法................................................................... 53.2.2 浅层地震....................................................................... 83.3 .3高密度电法....................................................................... 113.3管道内窥摄影检测（CCTV）................................................. 113.4 各种探测方法的特点............................................................ 124 探测工作量和工作程序............................................................... 134.1 估计工作量.......................................................................... 134.2 工作程序.............................................................................. 145 主要难点及解决措施................................................................... 166 主要仪器设施.............................................................................. 167 质量保证...................................................................................... 168 安全控制...................................................................................... 179 提交成就资料.............................................................................. 1710 本探测技术优势.......................................................................... 182/20大要20135209**工业园门口发生塌陷，造成5人死亡，数人受伤。为防范此类事故再次发生，**计划对全市路面塌陷进行综合治理。为此，需对路面塌陷原因及可疑塌陷地域进行排查探测，研究有效的检测手段及治理方案。1-1**5.20地陷事故**区，位于**市中部。是**市委、市政府所在地，是**市重点开发和建设的中心城区。**区辖区面积78.04 平方公里，由北向南，地势大多比较平坦，交通运输用地5.96平方公里。**区内经过的骨干道主要有**大道、**大道、**路**路等等，加上其他交通道路，总长度约为 780km。13/20依照规程、《城镇排水管道检测与评估技术规程》CJJ181-2012 ，中华人民共和国行业标准；、《城市排水防涝设施普查数据收集与管理技术导则（试行）》，住所和城乡建设部，2013.06 ；、《城市工程地球物理探测规范》CJJ7-2007；、《市政工程勘探规范》CJJ56-2012 ；、《水利水电工程物探规程》（SL332-2005）；、《城市地下管线探测技术规程》（CJJ61-2003 ）。排查探测方法与技术依照城市路面塌陷的详细环境条件解析，第一，因地下排水管网在施工时存在渗漏问题和在运行期间产生的弊端是塌陷形成的主要原因； 其次，部分地段殊的地质条件（如岩溶塌陷、地层沉降、周边施工不良影响等）是造成塌陷的次砖块上下移位、砖块丢掉等弊端，造成排水管道周围水土局部流失，局部水土不密实使地面水集中渗流，加剧水土流失，长远便形成空洞。所以，检测排水管道周围充填泥（岩）土的密实程度，可查出水土流失隐患，且可查出已经形成的局部空洞。排查探测方式为主，城市中进行探测的非破坏方法主要包括排水管网人工排查、地面物探探测（地质雷达、高密度电法和浅层地震技术等）、管道机器人电视观察（CCTV），以达到对排水管网系统进行诊断，发现可能造成塌陷“病灶”地址和已形成塌陷隐患的地址，为后期进行施工办理供应重要资料。地下排水管线资料收集地下排水管网资料收集内容及分类24/20排水管网按其功能可分为三类，即雨水管网系统、污水管网系统和雨污合流管网系统。各管网系统有以下特点：雨水管网系统：其功能是使雨水能顺利地从建筑物、厂区、生活区、街道排泄出去，进入河流。该管网特点是经过建筑物的落水管（竖管）及其周边的雨沟常情况下，雨节气出水口才有水排出，其他时段无水。可是，由于局部可能有污水分支接入该系统，即使晴天也有水流出。过该系统齐集输向污水办理厂，经办理后排入河流。该管网特点是污水从建筑物内出来，经分支管齐集进入化粪池或积淀池，再经干管、骨干管输送到污水办理厂。可是，由于部分小区设计不规范、私自改建，造成污水进入了雨水管网系统，或污水系统直接排入河流，所以形成对河流的污染。（3）雨污合流管网系统：部分厂区、生活区未采用雨、污分流系统，而是将生活污水、工业废水和雨水经一个管网系统齐集输送到污水办理厂或采用直泄式排入河流。资料收集排查范围出水口、进水口、窨井、泵站、调治池、污水办理厂（站）及其隶属设施等公共排水设施。早先对已埋设的各种地下排水管线资料进行收集、分类、整理,并转绘到基本比率尺地形图上，作为排水管线隐患排查地的依照。对现有地下管线资料的调绘工作要在睁开地面探测工作睁开前完成。现有地下管线资料调绘要依照工程范围和要求进行，工作完成后提交地下排水管线现状调绘图和成就表。资料调绘完成此后，依照调绘成就对测区进行现场踏勘,初步拟订针对测区情况采用的探测方法与技术。依照现场踏勘结果，对拟采用的地下排水管线探测方法与技术进行有效性验, 确定所采用的探测方法与技术。拟投入使用的各种探测仪器在使用前均应进行仪器校验, 并形成记录。35/20依照资料调绘、现场踏勘、方法试验、仪器一致性校验等情况编写项目设计书,并进行评审。地下排水管线资料调绘内容：）收集已有地下排水管线资料；）分类、整理所收集的已有地下排水管线资料；）编绘地下排水管线现状调绘图）地下排水管线设计图、施工图、竣工图、栓点图、表示图、竣工测量）技术说明资料及成就表；）道路规划红线图；）现有基本比率尺地形图）对所收集的资料应进行整理、分类，将管线地址、连接关系、管线修筑）地下排水管线现状调绘图依照管线竣工图、竣工测量成就或外业探测成现场踏勘）地下排水管线现状调绘图中明显点与实地的一致性；）测区内测量控制点的地址和保存情况；）测区地物、地貌、交通、地球物理条件及各种可能存在的搅乱因素。）现场踏勘要进行以下记录:地下排水管线明显点与实地不一致的地方应在地下管线现状调绘图上注明；测区测量控制点的变化情况应做详细记录；初步拟订现场可采用的探测方法、技术和探测方法试验的最正确场所。46/203-1检查图地下塌陷隐患探测地质雷达法探地雷达（GPR）是经过雷达天线发射高频（十几到上仟赫兹）电磁脉冲来探测地面。雷达发射的脉冲遇到地下各种界面产生反射，返回到地面被雷达接收有介电性比较特点的界面。雷达信号经过贴近地表的天线传达到地面，发射天线或另一个单独的接收天线于天线（也许天线对）标体的分辨率极佳。可是，由于在土层中信号衰减很快，所以穿透深度很少高出20米。探地雷达探测的目的是绘制凑近地表的地质界面。 对于很多探测来说，比方57/20地下水管或空洞的地址就是探测目标，而这些物质的介电特点无法直接测量。这是一种探测地下界面几何形状变化的最适用方法。3-2雷达探测原理表示图城市塌陷由于地面平坦、要求探测深度浅，是最合适探地雷达解决的地诘问题。城市路面探地雷达开始探测前，重点要考虑以下几个重要问题。（1）确定探测目标深范围，以便确定天线频率，依照实质经验，城市路面塌陷探测的深度一般在10米范围内，采用雷达天线一般为270Mhz100Mhz）探测目标体性质：塌陷空洞和冲蚀架空区。）目标体的电性特点：塌陷空洞和冲蚀架空区与周围祥实土层形成较大）主要介质的电性特点：塌陷空洞和冲蚀架空区介电常数大、电阻率高，3-1

城市路面雷达探测介质电磁参数表资料空气 1

电导率（0

速度（m/ns）0.3

衰减注（dB/m）0纯净水800.010.0330.002淡水800.50.0330.168/20海水803,0000.011,000干砂3-50.010.150.01湿砂20-300.1-10.060.03-3石灰岩4-80.5-20.120.4-1页岩5-151-1000.091-100泥浆5-301-1000.071-100粘土金属5-402-1,0000.061-300）搅乱效应：城市路面探测存在射频发射器、各种金属结构（包括汽车和电线杆等可能对探地雷达造成搅乱效应。3-3地质雷达主机3-4地质雷达天线阵及现场工作图79/203-5地质雷达探测图像及异常比较图片浅层地震实践和理论研究表示振动产生的能量 80%以上在面波中，由于面波能量强连续时间也长，且主要在表面周边流传，浅层地震勘探将面波视为搅乱波。但面波同其他体波相同，也存在反射、折射，且对浅层的空洞等异常反响更敏感，由于能量强，在城市中拥有较强的抗搅乱能力。810/20和勘探深度的要求，测得一条频散曲线。工程面波勘探依照震源的不相同可以分为人工源面波勘探及天然源面波勘探（微动勘查）。人工源面波勘探依照震源激发方式的不相同可以分为稳态法及瞬态法两种，现在工程上宽泛使用的是瞬态法。本次探测拟采用瞬态面波层析成像法，瞬态法原理如图4.3-1击作震源。锤击时激发一瞬时冲击力，产生必然频率范围的面波，不相同频率的面波叠加在一起，以脉冲的形式向前流传，所以瞬态法记录的信号要经过频谱分-到勘探的目的。3-6地震面涉及层析成像911/20地震映像法，是利用多种地震波作为有效波来进行勘探， 也可以依照探测目的要求仅采用一种特定的地震波作为有效波。地震波层析成像技术是在 80年流行的，在近几年获得发展的一种地球物理反演讲解方法， 它是借鉴于医学上的CT（ComputerTomography ）基本源理，利用大量的地震波信息进行反演计算，获得被测试地域岩体地震波速度的分布形态，在对岩体进行质量议论、划分岩体风化程度、圈定地质异常体等方面拥有较高的合用价值。 目前这一技术在水利水电工程的勘探中已被应用。地震波透射层析成像的基本源理地震波透射层析成像是利用地震波对于地质体的透射投影，来重新组成地质体内部地震波速度的分布形态，依照地震波速度与地质体的对应关系，进行岩体的分类和议论。地震波速度和岩体特点一般都拥有较好的对应关系，致密完满的岩体地震波速度较高，而松懈破碎的岩体地震波速度较低。对于整个围岩而言，当其是均匀介质时（没有异常体），地震波的穿透速度是单一的，当有低速介质存在时（视为异常体），地震波穿透这些低速介质时则产生时间差（旅行时增加）。依照一条射线所产生的时间差来鉴识低速介质的详细地址是困难的，由于它的地址可能在整个射线的任何一处，这时若是再有另一条（或多条）射线在同一低速介质中穿透，则这一低速介质就拥有了必然的限制，采用相互交织的致密射线穿透网络，对低速介质在空间上具较强的限制，层析成像就是利用合适的反演计算方法构制速度图像，从而获得低速介质的分布地址。3-7地震映像现场排列表示图1012/20.3高密度电法高密度电阻率法实质上为直流电阻率法，其基本源理与老例电阻率法相同，不相同的是测点密度较高，极距在算术坐标系中呈等间隔， 它是电剖面法与电测法的结合，一次可以完成纵横二维勘探过程，观察精度较高、数据收集可靠，对地电结构拥有必然的成像功能，地面塌陷与周围岩体有明显电性差异，经过高密度电法可获得丰富的地下信息。施伦贝尔装置等，依照现场的实质情况，选择合适的剖面装置。电极3-8高密度电阻率勘探剖面装置表示图电极距的确定取决于地质对象的埋藏深度与实质工区工作条件，工作中采隔断系数以目标体深度确定，电极点距可为 3~5m。管道内窥摄影检测（CCTV）管道检测机器人系一致种可用于排水管道内部摄像检测及测量工作的管道机器人，拥有激烈的动力性能，驱动及越障能力强，即使在恶劣的管道条件下也能正常工作。可以实现排水管道的内窥检测工作，可以检测管道的破碎、腐化和焊缝质量情况。采用模式鉴识和神经网络等一系列图像办理技术，将收集到的图像进行进一步的办理，能更好的鉴识管道病害情况，辅助人工进行管道伤害判断，减少出错的几率，提高检测效率；使用数字罗盘收集机器人的实时位姿数据，采用神经网络的方法实现自动纠偏控制，使得机器人更加智能化、人性化，操作起来更加简单方便等。1113/20图3-9CCVT 拍摄图片各种探测方法的特点地质雷达、高密度电法、地震映像法及管道内窥摄影检测拥有各自的特点，3-2。3-2探测方法

各种探测方法的优弊端统计表优点 弊端受电磁场搅乱较大，不易于对地下人工埋设物的探测；探测深度受表层覆盖层的影同，地质雷达高密度电法地震映像成像

探测速度较快，效率较高；探测正确度高，为精巧探测；成就全面、直观成本低，效率高，讲解方便，探测深度达，探测成就的精巧度强，探测深度为10-30m高分辨率高，图像较直观的，数据收集,盖层的影响小，易于对地下人工埋设物的探测，探测深度为10-30m

38MHz天线探测深度在20m100MHz天线探测深度在10m270MHz天线探测深度在5m400MHz天线探测深度在3m内受电磁场搅乱较大抗搅乱能力弱，探测效率不高，探测成就的精巧度不强1214/20管道内窥摄影检测

直观，易懂 限制于点，无法控制面的情况探测工作量和工作程序估计工作量表4-1 **区道路塌陷探测预估工作量探测方法单位工作量备注排水管线资料收集项**区地质雷达km800高密度电法km100埋藏较深、搅乱地段地震映像成像km100电磁搅乱特别严重地段管道内窥摄影检测km400注：该工作量为预估工作量，实质工作量依照现场情况决定。1315/20工作程序接收委托道路管网资料收集地质雷达探测 地质检查资料收集地震映像/高密度 收集资料整理数据办理成就图表异常点部署考据孔 钻孔光学检验成就报告图4-2 现场工作流程图**区排水管网年代较久，千头万绪，为了掌握该区管道铺设特点和规律，作全面睁开前，选定40~60km 路面进行试验区探测，依照试验区探测成就，对**4-2。依照地面建（构）筑物可将排水管网分为：地面为车辆通行道路、地面为绿化带、地面为人行道路、地面为建筑物 4各种类，针对4种不相同地面建（构）物，采用不相同的地质雷达系统进行普查。1416/20表4-21 地质雷达普查序号 地面建（构）筑物 地质雷达系统 备注地面为车辆通行道路 车载雷达系统地面为绿化带 便携式雷达系统地面为人行道路 滚轮式雷达系统地面为建筑物 不检测对地质雷达扫描结果的可疑部位和重点部位进行高密度电法或地震映像法，辅以排水管道内部摄像探测以确定塌陷的形态和规模。1517/20