道路地下空洞探测，城市地下病害体综合探测

安全畅通的城市道路和地下工程是城市赖以生存和发展的重要基础和生命线工程，城市道路和地下各类市政设施之间互为载体，彼此相互作用，共同承担城市运行的安全保障，但是随着城市建设快速发展，城市道路塌陷、地下管线断裂失效等突发事件频繁发生，严重影响城市运营安全、人们的正常生活，以及城市的社会政治形象。因此及时、准确、有效查明引发地面塌陷的各类病害风险源的存在及其动态发展，是各级管理者、道路和地下管线工程等产权单位、养护部门等急需解决的重大技术难题。

一、地下病害分类及影响

根据道路地下病害体的控灾、致灾因素及其发展过程，并结合地下病害体无损探测技术特点，可将城市道路地下病害体综合划分为路面脱空、路基下空洞、疏松、水囊、富水等5类，其中根据疏松、水囊、富水等病害的发展程度又可分为严重、中等和轻微3种。

1、路面脱空病害

城市道路大部分为沥青路面，沥青道路脱空机理与水泥混凝土路面板脱空相似，常常是面板与基础之间产生空隙，属于路面的结构性破坏，造成板底脱空的原因是内因和外因共同作用的结果。当脱空发展到一定规模，就可能导致道路结构面断裂、地面塌陷。

2、路基空洞病害

地下空洞是指发生在城市道路路基正常地层条件下的脱空区域，与路面脱空不同的是埋深较大、影响范围广，具有隐伏性、突发性、不确定性等特点。

3、疏松病害

疏松病害体多是在道路建设阶段或运营阶段多次开挖施工中不合理地回填，导致密实度降低。根据密实度的差异对城市道路运行安全的影响程度可以分为严重疏松、中等疏松和轻微疏松。对于严重疏松病害体在水及荷载作用下可能会发展为空洞病害体，不断发展，在特定条件下，最终可能形成空洞。

4、富水异常病害

在外界动水作用下，尤其是带水地下管线经常会发生渗漏、或者在管线、管井构筑物内由于长期地面水的入渗聚集，可能会由于路基回填土体组成的差异形成局部富水软弱异常体，弱化土体工程特性，导致土体疏松或流失，形成局部空洞等。

5、水囊病害

水囊多发生在带水管线或局部积水丰富的土中的局部滞水体，可表现为冲水的空洞病害体。地表动水或管线渗漏，形成局部空洞且洞壁相对隔水、洞内充水，但一旦水囊中水体流失，就会逐渐发生空洞塌落且发展迅速，最终危及道路工程安全。

综合上述，疏松体、空洞、脱空的形成即是地下病害体由深至浅、由轻到重的发展过程，同时也对应了地下病害体形成的不同阶段。

二、地下病害体检测重要性

地下病害是影响道路使用功能和使用寿命的直接原因，道路工程出现的某些小的病害如果不采取处治，小的病害就会扩大成大的病害，病害日积月累形成严重影响路面功能的病害。

地下病害体的形成和发展具有一定的随机性和动态变化，因此日常管理中定期进行病害体探测、及时发现病害体、监控其动态特征是有效降低其引发地面塌陷的重要保证,  但限于探测条件、经费支持等因素影响，每年对城市进行全面探测是比较困难的,因此有计划、定期进行相关探测非常有必要。

三、不同环境下的检测时机

进行城市地下病害体综合探测的情形及进行时机：

1、当地面发生严重变形或塌陷事故、地下管线发生变形或破损时，应立即进行;

2、城市主干道路、广场及重点管线区域，宜定期进行;

3、埋藏年代久远的地下基础设施区域，宜定期进行;

4、当存在地下工程施工时，宜分别在施工前、竣工后进行;

5、城市重大社会活动涉及的道路、广场、地下管线周边等区域，宜在活动举办前进行;

6、排水管涵、河道周边等区域，宜在汛期后进行;

7、其他存在地下病害体潜在安全风险的区域，宜择机进行。

四、地下病害探测技术——探地雷达技术

在许多城市已经采用多种技术方法开展道路地下病害体探测，但具体还是应根据工作要求、地下病害体属性、场地干扰因素和作业条件等选择。其中探地雷达技术由于具有效率高、成果直观、解释过程简单等优点被广泛应用。

探地雷达方法是一种用于确定地下介质分布的广谱（1MHz~2.5GHz）电磁波技术。探地雷达利用一个天线发射高频短脉冲宽频电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波，雷达图形以脉冲反射波的形式被记录，波形的正负峰值分别以黑白色、灰色或彩色表示，这样同相轴或等灰度、等色线即可形象地表征出地下介质或目标体的反射面。电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。因此，根据接收到波的旅行时间、振幅和频率等信息，可推测地下介质的结构、构造与埋设物体深度。

中钢国检拥有37年的检测经验，作为一家专业的检测机构，拥有众多成功检测案例。我们参与多个道路工程项目，运用探测雷达技术对城市的道路进行技术状况项目检测，快速、准确、无损、智能化检测道路地下病害，精准制定措施，保障城市道路健康、安全运行。