服务热线

交流园地

SHANXI HUAYE SURVEY

交流园地

三维阵列雷达在排查城市道路塌陷中的有效应用

2023-03-22

道路病害检测研究中心李海旭

浏览量：

打印

  一、案例背景：山西多地频发的地面坍塌事故，对城市安全构成重大威胁
  随着山西省城市建设的快速发展，地下空间的利用越来越广泛，伴随而来的与人类活动关系密切的城市“地陷”发生率也越来越高。经调查统计，山西省各市县多处出现的“地陷”都与人类地下工程活动加剧有很大关系。地面坍塌事故的频繁发生，对城市安全构成了重大威胁。
  山西华冶勘测工程技术有限公司（以下简称华冶公司）对山西省多地地面坍塌事故进行了科学分析，认为近期发生的地面坍塌主要是由自然因素和非自然因素导致。非自然因素形成原因有：由于管渠自身建设（包括河道暗渠化、管道敷设等）或由于其它地下工程（轨道建设、基坑开挖、顶管施工等）导致管道破裂，水在地下流动时对土壤产生侵蚀，进而形成地下空洞；或由于地下工程建设影响直接形成地下空洞，并最终造成地面坍塌。其中，因自身建设质量、维护问题导致的管渠破裂及受其它地下工程建设影响导致的管渠破裂，是形成地下空洞和造成地面坍塌的两大原因。自然因素形成原因有：在降雨、荷载等外部因素诱发下形成地下空洞导致地面坍塌。
  此外，地下箱涵老化、地下管道破裂也是造成山西省各地市地表塌陷灾害的主要原因之一。
  二、主要做法：华冶公司临危受命，快速完成道路病害隐患排查
  2022年，山西省因强降水引发多个城市道路出现塌陷事故，重大事故包括：7月临汾市尧都区塌陷事故、7月吕梁市中阳县路面（下沉）空洞事故、7月太原市郑太客专上行K466+693处铁路路基塌陷事故、8月大同市灵丘县路面塌陷事故等，这些事故，给当地造成重大的生命财产损失和社会影响。
  受上述市、县相关部门委托，华冶公司通过三维雷达探测技术，快速准确探明事故发生区域排水管网周边地下空洞隐患情况，评估隐患等级，查清隐患成因，为地面坍塌隐患治理提供依据，减缓地面坍塌事故的发生。
  2022年7月1日，吕梁市中阳县连降暴雨，华冶公司受政府邀请，组织技术骨干，于当晚11时携带所有抢险设备奔赴现场。抢险专业作业人员没有休息，仔细勘察坍塌现场，立即开展道路病害体检测作业。

  经过4个小时对中阳县问题路面道路地下病害的初步探测，技术人员对该段道路的空洞、脱空、疏松等情况做出了基本判断。凌晨3时，经过紧急处理数据，圈定出空洞灾害点。次日凌晨对灾害点进行了复测开孔验证，证实探测结果准确无误，随后对空洞区域马上进行注浆处理，及时消除了道路隐患。
  7月3日11时，华冶公司临汾分公司接到中铁设计院协助应急抢险的通知——郑太客专上行K466+693处塌陷需要应急抢险。经公司经理会紧急商议，快速抽调人员组成抢险组，于当天12时赶赴现场开展了勘察，立即向总公司上报具体抢险方案和联合施测请求。由于铁路行车的特殊性质，每天只能在规定天窗期（凌晨1时至3时）进行作业。经华冶公司协同调度，7月4日凌晨1时，派出6名专业精兵携带三维阵列雷达车赶赴现场目标区域进行雷达探测，并对目标区域开展了被动源面波勘探，对采集到的数据进行处理分析，划出异常区，布置了两个钻孔进行工程验证。
  在连续凌晨作业11天后，13日凌晨3时，技术人员结束郑太客专上行K466+693处塌陷钻孔工作，钻孔验证结果与物探成果基本吻合，达到了此次应急抢险的目的，为该路段塌陷处下步设计施工提供了技术支撑。
  7月16日，华冶公司在得知临汾市尧都区某路段出现六处道路坍塌后，主动联系驻地相关部门进行抢险施工。16日晚9时30分，所有抢险设备、技术人员迅速抵达现场，抢险项目部7名职工一刻不停，仔细勘察坍塌现场，制定出科学可行的实施方案，立即开展道路病害体检测作业。
  17日凌晨4时，经过5小时的紧张作业，项目部完成对该路段道路地下病害的初步探测，对该段道路的空洞、脱空、疏松等情况做出了基本判断。8时，一夜没有合眼的项目部职工经过紧张地核对、计算，完成了数据处理，形成技术报告和方案，并着手制定了下一步工作计划，及时提交驻地政府相关部门。

  8月5日，大同市灵丘县市政路面发生坍塌，华冶公司于当晚21时迅速抵达事故现场，立即配合当地住建、交管部门疏散周围车辆，进行道路病害隐患排查，并及时将检测结果汇报给了工作组，获得当地政府好评。
  三、案例效果：应急救援排查隐患，受到政府部门高度赞扬
  在抢险工作中，华冶公司投入了最新引进的道路综合检测车载三维雷达，配备了优秀的技术科研团队，运用了新技术开展高效快捷的检测工作。据了解，目前道路管理中修补路面裂缝，主要靠检查人员步行肉眼观察，使用RTK全站仪、水准仪和二维雷达等设备进行探测和检测。以上基础专业设备耗时费力，工作时间较长，效率低、成果差。现在通过科学的道路检测方法，检测车在路面上行进时，通过雷达探测，自动收集道路基础和表层的数据，再通过专业人员的系统分析，可快速了解道路的状况，为道路“诊断”、“号脉”，做到在道路病害早期就及时发现隐患情况，达到道路病害早期处置、避免事故灾害发生的目的。
  此次抢险救灾工作，华冶公司提高政治站位，主动作为，勇于担当，全力配合相关单位，尽职尽责完成抢险任务，得到临汾市政府、中阳县政府、灵丘县政府、太原市铁路段的高度赞扬。公司职工团结协作、不畏困难、敢打硬仗、科学严谨的工作作风，给公司赢得了良好的口碑，为公司高质量发展作出了积极的贡献。