青海省濕陷性黃土地區(qū)城市道路地下病害探測與風(fēng)險評估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)_第1頁
青海省濕陷性黃土地區(qū)城市道路地下病害探測與風(fēng)險評估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)_第2頁
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文檔簡介

青海省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)DB

DB63/TXXXX-20XX

青海省濕陷性黃土地區(qū)城市道路地下病害探測

與風(fēng)險評估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

(征求意見稿)

前?言

本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)青海省市場監(jiān)督管理局《關(guān)于印發(fā)2022年青海省地

方標(biāo)準(zhǔn)制修訂項目計劃的通知》(青市監(jiān)函〔2022〕119號)文件要求進(jìn)

行編制的。

本標(biāo)準(zhǔn)是為了規(guī)范青海省濕陷性黃土地區(qū)城市道路地下病害探測

與風(fēng)險評估工作,以形成安全、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、適用的濕陷性黃土地區(qū)城

市道路地下病害探測與風(fēng)險評估技術(shù)體系為目標(biāo),進(jìn)一步提高城市道路

地下病害的應(yīng)對管理水平,保障城市運行安全。由青海省住房和城鄉(xiāng)建

設(shè)廳組織,經(jīng)青海省建筑建材科學(xué)研究院有限責(zé)任公司和參編單位廣泛

調(diào)查總結(jié)研究,參考國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用研究成果進(jìn)行編制,并在廣

泛征求意見的基礎(chǔ)上,制訂了本標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件

的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》、DB63/T1789-2020《地方標(biāo)準(zhǔn)制定工作規(guī)范》、《青

海省地方標(biāo)準(zhǔn)管理辦法(試行)》(青市監(jiān)標(biāo)〔2021〕86號)、《青海省工

程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)編制規(guī)程(試行)》(青建標(biāo)中〔2021〕3號)的相關(guān)規(guī)

定起草編制。

本標(biāo)準(zhǔn)是青海省科技計劃項目《城鎮(zhèn)道路塌陷檢測監(jiān)測預(yù)警關(guān)鍵技

術(shù)研究》(項目編號:2021-SF-159)的重要成果之一。

本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包括:1.總則;2.術(shù)語和符號;3.基本規(guī)定;4.

青海省濕陷性黃土分布與特征;5.城市道路地下病害體分類;6.技術(shù)工

作路線;7.道路地下病害探測與監(jiān)測;8.道路地下病害體驗證;9.道路地

下病害風(fēng)險評估與控制;10.道路地下病害體治理措施;11.信息化管理

與應(yīng)用;12.成果報告編制。

本標(biāo)準(zhǔn)由青海省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳負(fù)責(zé)歸口管理,授權(quán)由青海省建

筑建材科學(xué)研究院有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。執(zhí)行過程中

如有意見或建議,請寄送青海省建筑建材科學(xué)研究院有限責(zé)任公司(地

址:西寧市城西區(qū)五四西路建研巷6號,郵編:810008,電話:6335092)。

本標(biāo)準(zhǔn)主編單位:青海省建筑建材科學(xué)研究院有限責(zé)任公司

本標(biāo)準(zhǔn)參編單位:蘇交科集團(tuán)股份有限公司

中科云圖科技有限公司

主要起草人員:星文太保長林周程曹瑞普孟艷玲

王永濤王瑾朱朝發(fā)劉傳新夏炎

張明王繼偉高云澤

主要審查人員:

1總則

1.0.1為規(guī)范青海省濕陷性黃土地區(qū)城市道路地下病害探測與風(fēng)險評

估工作,提高城市道路地下病害風(fēng)險管控能力,保障城市運行安全,制

定本標(biāo)準(zhǔn)。

1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于青海省濕陷性黃土地區(qū)城市道路地下病害探測與

風(fēng)險評估。

1.0.3城市道路地下病害體探測與風(fēng)險評估工作除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)外,還

應(yīng)符合國家、青海省現(xiàn)行有關(guān)行業(yè)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

1

2術(shù)語與符號

2.1術(shù)語

2.1.1道路地下病害體

存在于城市道路路面以下的空洞、脫空、疏松體、富水體等威脅城

市道路及地下管線等設(shè)施安全運營的不良地質(zhì)體。

2.1.2地下病害體探測

采用多種方法探測地下病害體,查明其類型、位置和規(guī)模等屬性特

征的活動。

2.1.3脫空

地面硬殼層與地基土之間發(fā)育有一定規(guī)模的洞體。

2.1.4空洞

地下土體中發(fā)育形成的具有一定規(guī)模的洞體。

2.1.5疏松體

密實度明顯低于周邊土體的不良地質(zhì)體。

2.1.6富水體

含水量明顯高于周邊土體的不良地質(zhì)體。

2.1.7干擾源

在地下病害體探測中,影響探測信號質(zhì)量、數(shù)據(jù)信噪比和探測深度

的各種干擾因素。

2.1.8地下病害體驗證

在地下病害體地球物理探測成果的基礎(chǔ)上,采取鉆探、井探、釬探

等方法對疑似地下病害體進(jìn)行驗證的活動。

2.1.9地下病害體風(fēng)險評估

2

根據(jù)地下病害體的埋深、規(guī)模及周邊環(huán)境影響等孕險環(huán)境與致險因

子,評估地下病害對道路、管線的危害性影響程度,劃分安全風(fēng)險等級,

并提出相應(yīng)的風(fēng)險控制建議。

2.1.10風(fēng)險等級

根據(jù)地下病害風(fēng)險發(fā)生可能性和對應(yīng)的風(fēng)險后果等級綜合判定的

風(fēng)險等級。

2.1.11覆跨比

地下病害體上覆土厚度與地下病害體水平向跨度之比。

2.1.12濕陷性黃土

在一定壓力下受水浸濕,土結(jié)構(gòu)迅速破壞,并產(chǎn)生顯著附加下沉的

黃土。

2.1.13自重濕陷性黃土

在上覆土的自重壓力下受水浸濕,發(fā)生顯著附加下沉的濕陷性黃土。

2.1.14塌陷

在自然或人為因素的作用下地面向下陷落,并形成凹陷或坑洞的過

程和現(xiàn)象。

2.1.15InSAR

合成孔徑雷達(dá)干涉測量技術(shù)。

2.1.16地球物理性質(zhì)

地球物理性質(zhì)主要包括密度、應(yīng)力場、重力場、溫度場、地磁場、

地電場及彈塑性等。

2.2符號

2.2.1探地雷達(dá)法使用的符號應(yīng)符合下列規(guī)定:

Pr-功率反射系數(shù);

εr-相對介電常數(shù);

D-最大探測深度;

3

d-地下病害體高度;

h-病害體頂部埋深;

K-加權(quán)系數(shù);

T-時窗;

t-衰減時間;

v-電磁波在介質(zhì)中的傳播速度(m/ns);

-橫向分辨率;

λ-電磁波波長;

c-電磁波在空氣中的傳播速度,c=0.3m/ns;

f-雷達(dá)天線主頻(MHz)。

2.2.2高密度電法使用的符號應(yīng)符合下列規(guī)定:

ρ-視電阻率(Ω·m);

K-裝置系數(shù);

M0-病害密度;

N-噪聲電平。

2.2.3瞬態(tài)面波法使用的符號應(yīng)符合下列規(guī)定:

f0-檢波器的自然頻率(Hz);

D-探測深度(m);

VRmin-面波相對速度最小值(m/s);

β-波長深度轉(zhuǎn)換系數(shù)。

2.2.4瞬變電磁法使用的符號應(yīng)符合下列規(guī)定:

D-最大探測深度;

M-回線裝置匝數(shù);

L-發(fā)射回線邊長;

I-發(fā)射電流;

ρ-地層電阻率(Ω·m);

η-最小可分辨電平;

Rm-最低限度信噪比;

4

N-噪聲電平;

t-衰減時間(ms)。

2.2.5道路地下病害風(fēng)險評價使用的符號應(yīng)符合下列規(guī)定:

R-風(fēng)險值;

P-風(fēng)險發(fā)生可能性;

C-風(fēng)險后果;

Pi—風(fēng)險發(fā)生可能性一級指標(biāo)分值;

Ci—風(fēng)險后果評價指標(biāo)分值;

Wi—風(fēng)險發(fā)生可能性一級指標(biāo)權(quán)重(風(fēng)險后果評價指標(biāo)權(quán)重);

Fij—風(fēng)險發(fā)生可能性二級指標(biāo)分值;

Wij—風(fēng)險發(fā)生可能性二級指標(biāo)權(quán)重;

M—風(fēng)險發(fā)生可能性一級指標(biāo)數(shù)量(風(fēng)險后果評價指標(biāo)數(shù)量);

N—風(fēng)險發(fā)生可能性二級指標(biāo)數(shù)量;

S—道路地下病害投影面積(m2);

L-地下構(gòu)筑物、地面設(shè)施與道路地下病害體之間的最小距離;

R地下構(gòu)筑-地下構(gòu)筑邊界和病害體之間的最小距離與病害體最大跨度

的比值;

R地面設(shè)施-地面設(shè)施邊界和病害體之間的最小距離與病害體最大跨度

的比值;

l-道路地下病害與管線的距離(m);

r-道路地下病害體覆跨比;

D-管線內(nèi)徑(mm);

n-地下管線服役年數(shù);

K1-風(fēng)險發(fā)生可能性評價附加系數(shù);

K2-風(fēng)險后果性評價附加系數(shù)。

5

3基本規(guī)定

3.0.1青海省濕陷性黃土地區(qū)城市道路地下病害體探測應(yīng)采用多種手

段,對病害體進(jìn)行準(zhǔn)確識別、科學(xué)評估,以降低或消除安全隱患為目標(biāo)。

3.0.2青海省濕陷性黃土地區(qū)城市道路地下病害體探測工作應(yīng)根據(jù)風(fēng)

險區(qū)域內(nèi)巖土工程條件、水文氣象特征結(jié)合現(xiàn)場市政設(shè)施布設(shè)及歷史病

害記錄等資料有針對性的開展。

3.0.3青海省濕陷性黃土地區(qū)城市道路地下病害體探測應(yīng)查明探測區(qū)

域一定深度內(nèi)可能存在的地下病害體屬性特征,并對其進(jìn)行風(fēng)險評估,

提出相應(yīng)風(fēng)險處置建議。

3.0.4針對城市道路地下病害體的發(fā)育特征以及對社會造成的危害性

特點,探測區(qū)域與探測周期應(yīng)按城市道路管養(yǎng)部門規(guī)定執(zhí)行,并充分考

慮當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平,當(dāng)無相關(guān)規(guī)定時,探測可分為定期探測、專項探測和

應(yīng)急探測。

3.0.5定期探測

以下區(qū)域建議定期開展探測工作:

1濕陷等級為Ⅲ級及以上的區(qū)域道路,快速路、主干路,曾存在地

下病害體的道路區(qū)域經(jīng)修復(fù)后兩年內(nèi)需加強探測頻次,探測周期不宜少

于1次/年;

2濕陷等級為Ⅱ級的區(qū)域道路,次干路,學(xué)校、大型醫(yī)院、主要景

區(qū)、主要商業(yè)街區(qū)等人流密集區(qū)域的道路,城市次干路、地下管線密集

的道路、城市下穿隧道、城市軌道交通區(qū)域沿線道路探測周期不宜少于

1次/2年;

3濕陷等級為Ⅰ級的區(qū)域道路,支路及其他區(qū)域道路的區(qū)域道路探

測周期不宜少于1次/3年;

4定期探測范圍與頻率應(yīng)適應(yīng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

3.0.6專項探測

6

以下情況應(yīng)開展專項探測工作,應(yīng)根據(jù)實際情況和相關(guān)要求及時安

排探測工作:

1歷史上發(fā)生過道路塌陷事故的區(qū)域,對周邊路段及時安排道路地

下病害體探測工作;

2春融后、汛期后、區(qū)域地下水位突然變化、道路荷載增加等區(qū)域

道路及時安排探測工作;

3遇重要大型活動、外交、大型體育賽事等文體活動舉辦地周邊區(qū)

域道路,活動舉辦前1個月內(nèi)進(jìn)行探測;

4新建道路竣(交)工驗收前,宜進(jìn)行道路地下病害專項探測;

5其他潛在安全風(fēng)險區(qū)域,在周邊影響路段及時安排地下病害體探

測工作。

3.0.7應(yīng)急探測

發(fā)生以下情況之一,應(yīng)立即開展應(yīng)急探測工作:

1道路區(qū)域剛發(fā)生過(24小時內(nèi))影響安全運營的塌陷事故;

2建(構(gòu))筑物、道路交叉路口或管線(道)累計沉降量超限,或

路面出現(xiàn)明顯沉降或塌陷區(qū)域;

3安裝監(jiān)測設(shè)備路段路面累計沉降量報警或已有在建地下工程發(fā)

生滲水、涌水等險情時;

4對道路區(qū)域地下管廊、地溝或其附屬設(shè)施進(jìn)行排查、探測或養(yǎng)護(hù)

工作中發(fā)現(xiàn)滲漏、破損、變形等隱患;

5管理單位認(rèn)為的其他需要進(jìn)行應(yīng)急探測的情形。

3.0.8承擔(dān)城市道路地下病害體探測與風(fēng)險評估工作的單位應(yīng)符合下

列要求:

1具有獨立法人資格;

2具備相應(yīng)專業(yè)人員、儀器設(shè)備和良好資信;

3具備相應(yīng)勘察、物探檢測資質(zhì)。

3.0.9道路地下病害體探測可采用普查、詳查及兩者相結(jié)合的方式,并

應(yīng)符合下列規(guī)定:

7

1定期探測采用普查方式,應(yīng)對測區(qū)進(jìn)行全面探測,應(yīng)根據(jù)結(jié)果劃

分重點探測區(qū);

2專項探測、應(yīng)急探測采用詳查方式,應(yīng)對重點探測區(qū)進(jìn)行詳細(xì)探

測,查明道路地下病害體的屬性特征,必要時可采用普查、詳查結(jié)合方

式進(jìn)行探測。

3.0.10道路地下病害體探測方法應(yīng)根據(jù)探測對象、場地巖土條件、地

球物理特性、環(huán)境條件、探測深度和精度要求等因素綜合選擇。

3.0.11道路地下病害體探測與風(fēng)險評估工作程序宜包括下列內(nèi)容:

1收集、分析相關(guān)資料,現(xiàn)場踏勘;

2編制和審核探測工作方案;

3探測方法有效性試驗;

4實施探測并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;

5數(shù)據(jù)分析與處理解釋;

6成果復(fù)核與驗證;

7道路地下病害體風(fēng)險評估;

8報告編寫,成果提交與歸檔。

3.0.12探測儀器設(shè)備應(yīng)性能穩(wěn)定、狀態(tài)良好,并應(yīng)定期校準(zhǔn)、維護(hù)與

保養(yǎng)。

3.0.13現(xiàn)場探測前應(yīng)根據(jù)探測目的、場地環(huán)境等因素進(jìn)行有效性試驗,

確定探測方法和工作參數(shù)。

3.0.14探測過程中和完成后應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查,合格后方可用于解

釋。

3.0.15在探測過程中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)危險性較大的地下病害體時,應(yīng)及時通

報相關(guān)單位。

3.0.16對道路地下病害體風(fēng)險評估時,應(yīng)確定風(fēng)險等級并提出風(fēng)險控

制建議。

3.0.17對道路地下病害體綜合探測成果應(yīng)利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字

化管理。

8

3.0.18道路地下病害體探測作業(yè)人員應(yīng)經(jīng)過技術(shù)、安全培訓(xùn)合格方可

上崗。工作前應(yīng)進(jìn)行技術(shù)、安全作業(yè)交底,探測中應(yīng)根據(jù)交通安全作業(yè)

要求開展現(xiàn)場探測工作。

3.0.19道路地下病害體探測的資料管理,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)保密條例和

行業(yè)主管部門的保密管理要求;成果(包括傳真、電子文檔)的獲取、

使用、銷毀等必須建立有效的檔案管理制度。

9

4青海省濕陷性黃土分布與特征

4.0.1青海省范圍內(nèi)的濕陷性黃土分為東西兩個特征區(qū),東區(qū)分布于黃

河、湟水流域,行政區(qū)劃包括西寧、海東、海南(共和縣除外)、海北、

黃南,該區(qū)濕陷性黃土分布廣泛,濕陷性黃土層厚度通常大于10m,濕

陷等級多為Ⅲ~Ⅳ級,濕陷程度中等—強烈;西區(qū)主要分布于柴達(dá)木盆

地東緣沖、洪積扇中上部,河流階地及山麓斜坡地帶零星分布,行政區(qū)

劃包括海西、海南(共和縣)、果洛、玉樹,一般為非自重濕陷性黃土

場地,濕陷性黃土層厚度一般小于8m,濕陷等級為Ⅰ~Ⅱ級,局部為Ⅲ級,

濕陷程度輕微—中等。

4.0.2青海省地理環(huán)境特征在空間分布上差異很大,濕陷性黃土分布面

積雖然小,但由于省域面積遼闊,全省范圍內(nèi)濕陷性黃土特征變化較大,

黃土顆粒組成隨低階地向高階地、洪積裙、低山丘陵區(qū)過渡,黃土的黏

粒含量較少,粉粒和砂粒含量較大。

4.0.3青海地區(qū)黃土的易溶鹽含量相對較高,主要與該地區(qū)氣候干燥,

年降水量少、蒸發(fā)量大的氣候特征有關(guān)。

4.0.4青海地區(qū)濕陷性黃土的地球物理物理參數(shù),見表4.0.4。

表4.0.4青海地區(qū)濕陷性黃土的地球物理參數(shù)統(tǒng)計表

地球物理參數(shù)

相對介電電磁波速橫波速度電阻率

黃土類型常數(shù)(m/ns)(m/s)(Ω·m)

濕陷性黃土5~110.086~0.11130~28015~60

4.0.5青海地區(qū)濕陷性黃土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),見表4.0.5。

10

4.0.5青海地區(qū)濕陷性黃土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

濕陷物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

黃土

分地黃土

厚度天然密度塑性壓縮系數(shù)自重濕陷系

區(qū)貌厚度含水量W液限

()ρ指數(shù)孔隙比濕陷系數(shù)δs數(shù)

m()()eɑ0.1-0.2

(m)%3WL%-1

(g/cm)Ⅰp(MPa)δzs

階4~203~1610.3~27.11.5~1.921~314~160.76~1.080.12~0.320.020~0.1050.007~0.029

東地

區(qū)高

階15~808~356~211.3~1.921~335~140.80~1.160.16~0.500.022~0.1790.08~0.082

西

3~202~108~221.4~1.821~276~90.81~1.120.15~0.320.015~0.0660.005~0.027

區(qū)—

11

4.0.6黃土的濕陷性是其物質(zhì)成分和微觀結(jié)構(gòu)特征共同決定的,微觀結(jié)

構(gòu)是其主要方面,初始含水率和組成物質(zhì)對其有一定的的影響,礦物成

分對其影響較小。與黃土濕陷系數(shù)密切相關(guān)的物理指標(biāo)是孔隙比、干密

度、含水率和塑性指數(shù)。

4.0.7黃土遇水濕陷是道路地下病害體產(chǎn)生的主要因素,指導(dǎo)道路地下病害

體探測與評估工作時,應(yīng)按現(xiàn)行國家黃土標(biāo)準(zhǔn)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》

GB50025進(jìn)行黃土定名、濕陷類型、等級劃分等。

12

5城市道路地下病害體分類

5.0.1城市道路地下病害體可分為富水體、空洞、脫空和疏松體4類。

5.0.2根據(jù)工程特征劃分的道路地下病害體類型宜按標(biāo)表5.0.2確定。

表5.0.2道路地下病害體按工程特征分類

類型工程特征

1濕陷性黃土在地下水、雨水及外界氣候環(huán)境的作用下,路基土體局部受水

浸濕,形成局部富水軟弱異常體,相對周邊土體具有均勻性差、結(jié)構(gòu)弱化,

富含水量高、流塑性強、孔隙比大、強度降低等特征

水2當(dāng)富水體周邊具有潛在排泄通道時,極易水土流失,導(dǎo)致產(chǎn)生疏松,并發(fā)

體展形成空洞,危及周邊工程安全

3根據(jù)富水體的含水量對土體強度的弱化程度,可以分為嚴(yán)重、中等、一般,

富水體的危害性較疏松體嚴(yán)重,極易發(fā)展為嚴(yán)重疏松或空洞病害

1濕陷性黃土場地路基下,未經(jīng)工程處理自然存在于黃土層中的土洞、陷穴

以及早期墓穴等,一般路基疏松體塌縮或者水土流失形成的空腔體,對上部

空土體或道路結(jié)構(gòu)具有失穩(wěn)風(fēng)險

洞2青海部分濕陷性黃土含鹽量高,含鹽黃土遇水后結(jié)構(gòu)溶解破壞,在重力的

作用下,土體崩解,顆粒流失,形成空腔體;在水的反復(fù)作用下,洞壁不斷

坍塌,逐漸擴(kuò)大形成空洞

1脫空一般位于路面硬殼層與路基之間,為地基局部沉降或水土流失形成,

埋深較淺

2濕陷性黃土受水浸濕后,在行車荷載的反復(fù)作用下,土體結(jié)構(gòu)會迅速破壞,

水土流失、產(chǎn)生附加下沉,路基與原地基之間形成脫空

3工程處理欠缺的濕陷性黃土地基仍具有結(jié)構(gòu)疏松、孔隙發(fā)育等特征,受水

浸濕后極易使道路結(jié)構(gòu)層間脫空,路面出現(xiàn)斷裂、沉陷等現(xiàn)象,影響道路路

面結(jié)構(gòu)的安全與完整性

1濕陷性黃土利于地下水滲透,遇水極易破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu),固結(jié)強度降低,形

疏成疏松體

松2道路施工質(zhì)量控制不嚴(yán)引起路基密實度降低

體3在動荷載和水作用下,內(nèi)部土體發(fā)生塌縮形成疏松體,其具有高壓縮性、

大孔隙比、滲透性好等特點

13

5.0.3根據(jù)地球物理特征劃分的地下病害體類型宜按表5.0.3確定。

表5.0.3道路地下病害體按地球物理特征分類

類型介電特征彈性特征電阻率特征

1相對介電常數(shù)大于

周邊土體電阻率小于周邊土體

富水體彈性波速度低1

2含水量越高相對介2明顯低阻異常

電常數(shù)越大

空洞

彈性波速度低電阻率大于周邊土體,明顯

相對介電常數(shù)為1

1波阻抗低高阻異常

脫空2

相對介電常數(shù)小于電阻率教大于周邊土體

1彈性波速度低1

周邊土體1疏松程度越高,電阻率差

疏松體疏松程度越高速度2

疏松程度越高相對2異越明顯

2越低

介電常數(shù)越小3電阻率等值線結(jié)構(gòu)不規(guī)則

5.0.4疏松體等級劃分宜按表5.0.4確定。

表5.0.4疏松體等級劃分

等級巖土性質(zhì)工程特征可鉆性

孔隙大、不密實,結(jié)構(gòu)

路基填土結(jié)構(gòu)松散,級配1

1松散

差,壓實效果較差

2作為水力通道時,易產(chǎn)極易鉆進(jìn),

2黃土濕陷性等級為Ⅲ、Ⅳ級

嚴(yán)重生水土流失孔壁穩(wěn)定性

3其他碎石土、砂土、黏性土

易產(chǎn)生固結(jié)沉降變形差

密實度低,極易壓縮變形的土3

浸水后土的結(jié)構(gòu)破壞而

體4

發(fā)生自陷沉降變形

1密實度差、土體部分浸

路基填土壓實效果一般,級水后土的結(jié)構(gòu)強度較低,

1鉆進(jìn)較容易,

一般配不良遇通道易于流失

孔壁較穩(wěn)定

2黃土濕陷性等級為Ⅰ、Ⅱ級2外力作用下易產(chǎn)生壓縮

變形

14

6技術(shù)工作路線

6.0.1道路病害體探測應(yīng)進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備,技術(shù)準(zhǔn)備工作包括資料搜集、

現(xiàn)場踏勘、編寫探測方案等主要內(nèi)容。

6.0.2資料搜集包括下列內(nèi)容:

1測區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)、水文氣象、地形圖、測量控制等基礎(chǔ)資料;

2測區(qū)內(nèi)道路工程、地下工程等設(shè)計施工資料;

3測區(qū)內(nèi)地下管線現(xiàn)狀資料、已有排水管道檢測資料、給水管道漏

水檢測資料;

4測區(qū)內(nèi)道路塌陷、沉降及裂縫等相關(guān)維修與養(yǎng)護(hù)資料;

5測區(qū)內(nèi)既有道路地下病害體探測資料及修復(fù)設(shè)計施工資料;

6測區(qū)內(nèi)應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)調(diào)繪工作,對收集的資料進(jìn)行驗證、補充、

修正;

7與探測有關(guān)的其他資料。

6.0.3現(xiàn)場踏勘應(yīng)了解工作環(huán)境條件及典型干擾源的分布、地形地貌及

其變化情況,核實已收集資料的有效性,調(diào)查探測區(qū)交通狀況,評估現(xiàn)

場作業(yè)風(fēng)險,調(diào)查對探測工作有影響的其它資料。

6.0.4道路地下病害體探測應(yīng)提前向相關(guān)管理部門報備申請,征得同意

后方可作業(yè)。

6.0.5安全保障工作應(yīng)符合以下要求:

1保護(hù)探測工作相關(guān)資料的安全和知識產(chǎn)權(quán);

2探測前進(jìn)行安全培訓(xùn),設(shè)置專職安全員;

3保障設(shè)備、車輛及系統(tǒng)的運行安全;

4確保各方人員和財產(chǎn)的安全;

5作業(yè)符合交通管理部門相關(guān)規(guī)定,穿戴反光安全服、佩戴警示燈,

所有設(shè)備均粘貼反光標(biāo)識;

6不得對外泄漏或發(fā)布任何與探測工作相關(guān)的成果,不得將未經(jīng)授

權(quán)的探測資料用于其他用途。

15

6.0.6道路地下病害體探測應(yīng)根據(jù)工作要求、病害體屬性、場地干擾因

素和作業(yè)條件綜合確定采用的探測方法,并進(jìn)行有效性試驗。

6.0.7城市道路地下病害體探測工作宜采用“普查、詳查、驗證”的技

術(shù)流程。

6.0.8編制探測方案應(yīng)包括下列內(nèi)容:

1項目概況:任務(wù)來源、工作目的與任務(wù)、工作量、作業(yè)范圍和主

要內(nèi)容等;

2測區(qū)概況:工程地質(zhì)條件、地球物理條件、地下設(shè)施情況以及工

作環(huán)境分析;

3執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范或其他技術(shù)文件;

4工作重難點分析及應(yīng)對措施;

5探測儀器、設(shè)備等計劃;

6作業(yè)方法與技術(shù)措施;

7施工組織方案與質(zhì)量、安全與進(jìn)度措施;

8擬提交的成果資料。

16

7道路地下病害探測與監(jiān)測

7.1一般規(guī)定

7.1.1道路地下病害體探測應(yīng)符合下列條件:

1道路地下病害體應(yīng)與周圍介質(zhì)應(yīng)存在明顯的地球物理性質(zhì)差異;

2道路地下病害體的尺寸相對于其埋藏深度或探測距離應(yīng)具有一

定的可分辨規(guī)模;

3現(xiàn)場應(yīng)具備探測的實施條件。

7.1.2道路地下病害體探測應(yīng)遵循從簡單到復(fù)雜、從已知到未知的原則,

復(fù)雜探測環(huán)境或單一方法存在多解性時宜采用多種方法綜合探測。

7.1.3探測方法或方法組合宜根據(jù)探測目的按表7.1.3確定。探測前應(yīng)

根據(jù)場地工作環(huán)境、探測條件和地球物理特征開展探測方法有效性試驗,

選擇合理的探測方法,應(yīng)滿足如下要求:

1基于城市道路探測工作時效性較強的特點,在具備開展三維探地

雷達(dá)探測工作條件時,優(yōu)先采用三維探地雷達(dá)法進(jìn)行全覆蓋式道路地下

病害體探測普查工作,對于異常病害點宜采用多種天線組合的二維探地

雷達(dá)進(jìn)行詳查復(fù)核工作;

2在濕陷性黃土地區(qū)開展道路地下病害探測時,路面以下5m內(nèi)病

害體探測應(yīng)采用地雷達(dá)法;不具備開展地質(zhì)雷達(dá)法工作條件、勘探范圍

較小路段、特殊環(huán)境等情況下,宜采用高密度電阻率法、瞬態(tài)面波法、

微動勘探法、地震映像法、瞬變電磁法進(jìn)行道路地下病害體的詳查工作;

17

表7.1.3道路地下病害體探測方法的適用性

病害體類型

埋藏深度D適用條件優(yōu)缺點

富水體空洞脫空疏松體

探測方法

探地雷大面積全域快速探測,測區(qū)內(nèi)道路相對平經(jīng)濟(jì)、快速高效、交通影響小、適

●●●●D<7m

達(dá)法坦,路面干燥無積水用面廣、探測深度較淺

局部小范圍,測區(qū)內(nèi)道路需鉆孔與地面緊

高密度較經(jīng)濟(jì)、效率低、接地耦合困難、

●●—○3<D≤30m密耦合,接地條件良好,地下無高阻屏蔽

電阻率法交通影響大、對道路造成局部破壞

層及強高壓干擾

局部小范圍探測,地表宜平坦,電磁干擾

瞬態(tài)面較經(jīng)濟(jì)、效率低、震動噪聲干擾大、

—●—●3<D≤20m小,震動噪聲干擾小,病害體需具有一定

波法交通影響大

規(guī)模

局部小范圍探測,電磁干擾小,震動噪聲

微動勘施工簡單、經(jīng)濟(jì)性較差、效率較低、

—●—●3<D≤30m較大,地表宜平坦,無臨空面、陡立面,

探法交通影響大

病害體需具有一定規(guī)模

地震映局部小范圍探測,地表宜平坦,無臨空面、較經(jīng)濟(jì)、效率低、交通影響大、適

—●○—3<D≤30m

像法陡立面,病害體需具有一定規(guī)模用面窄

瞬變電

●●——3<D≤30m局部小范圍探測,無強電磁干擾較經(jīng)濟(jì)、效率較高、交通影響較大

磁法

鉆探●●●●D≤30m地下無管線道路區(qū)域效率高、破壞較小

井探●●●●D≤15m病害體具有一定規(guī)模,不具備鉆探時識別率高、破壞較大

釬探—○○○D≤3m查明、驗證淺層病害體效率高、破壞較小

備注:●—推薦,○—可選,—為不適用;其他探測方法應(yīng)根據(jù)方法試驗確定其適用

18

3在機(jī)械振動噪聲較大的場地,可選擇地質(zhì)雷達(dá)法、微動勘探法、

瞬變電磁法或者高密度電阻率法;

4振動噪聲較小的場地,可選擇探地雷達(dá)法、瞬態(tài)面波法、地震映

像法、瞬變電磁法或者高密度電阻率法;

5電磁干擾較大的場地不適宜開展電(磁)法,宜采用瞬態(tài)面波法、

微動勘探法、地震映像法;

6道路地下病害體的驗證主要采用鉆探、井探、釬探,結(jié)合內(nèi)窺設(shè)

備確定病害體的發(fā)育規(guī)模;

7管線探測查明地下含水管道(雨水、污水、給水、供熱)的管材、

管徑、埋深、走向、建設(shè)年代等信息、管道是否存在破損、滲漏等病害

類型;

8對城市重點路段進(jìn)行人工巡查及數(shù)字自動化監(jiān)測(沉降量監(jiān)測、

管道流量監(jiān)測、管道壓力監(jiān)測、道路周邊附屬物位移監(jiān)測),分析監(jiān)測

數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生病害的異常位置并進(jìn)行治理修復(fù),防止病害進(jìn)

一步擴(kuò)大。

7.1.4道路地下病害探測應(yīng)采用普查、詳查、多種技術(shù)手段驗證相結(jié)合

的工作方式,應(yīng)符合下列規(guī)定:

1普查時應(yīng)對測區(qū)進(jìn)行全面探測,初步劃定道路地下異常區(qū)域;

2詳查時應(yīng)對普查中劃分的道路地下異常區(qū)域進(jìn)行校核、驗證,確

定異常區(qū)域內(nèi)病害體位置及規(guī)模。

7.1.5測線布置宜考慮任務(wù)要求、探測方法及有效性試驗結(jié)果、探測目

標(biāo)體的規(guī)模與埋深、測區(qū)的地形、現(xiàn)場環(huán)境等因素,并應(yīng)符合下列規(guī)定:

1測線宜避開地形及其他干擾的影響;

2測線宜通過已知點布設(shè);

3測線長度、距離應(yīng)滿足異常探測成果連續(xù)、完整,便于追蹤;

4對重點區(qū)域,測線宜加密或網(wǎng)狀布設(shè);

5定期復(fù)測的,測線宜固定布設(shè)。

7.1.6探測的測量工作應(yīng)符合下列規(guī)定:

19

1測線的起止點、轉(zhuǎn)折點、地形突變點、非均勻分布的各測點、重

要的探測異常點及驗證的點位,應(yīng)進(jìn)行平面和高程測量;

2測量精度應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《工程測量標(biāo)準(zhǔn)》GB50026的有

關(guān)規(guī)定;

3普查探測時使用的底圖比例尺不宜小于1:2000,專項探測時不小

于1:500;

4測量平面坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)采用2000國家大地坐標(biāo)系,必要時可采用

當(dāng)?shù)爻墙ㄗ鴺?biāo)系。

7.1.7道路地下病害探測工作開展前,應(yīng)向道路運維、交通管理單位報

備申請,由管理單位根據(jù)道路交通狀況確定探測時段,確保探測工作安

全有序開展;道路探測過程中,應(yīng)設(shè)置安全警示標(biāo)志,并嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行

安全及操作規(guī)程的具體規(guī)定;雨霧、冰雪天氣暫停道路探測工作。

7.1.8探測過程中應(yīng)及時按不同探測方法和工程性質(zhì)填寫現(xiàn)場記錄,記

錄內(nèi)容應(yīng)清晰、準(zhǔn)確、完整,采用電子記錄時應(yīng)及時備份。

7.1.9探測成果解釋時應(yīng)比對不同探測方法同時結(jié)合探測區(qū)域的地質(zhì)

資料、地上和地下設(shè)施及周邊工程環(huán)境等調(diào)查資料綜合進(jìn)行。

7.1.10地球物理方法采集數(shù)據(jù)須經(jīng)質(zhì)量檢查合格后,方可用于解釋。

7.1.11城市道路塌陷隱患探測工作宜采用“普查、詳查、驗證”的技術(shù)流

程。

1通過車載地質(zhì)雷達(dá)對道路塌陷隱患全覆蓋、高效率和高質(zhì)量的普

查,發(fā)現(xiàn)異常區(qū)域;

2通過多種物探方法復(fù)核詳查,精確對比分析、判定塌陷隱患類型,

明確其位置、平面尺寸、埋深等信息;

3通過鉆探/井探、內(nèi)窺鏡的驗證,獲得隱患內(nèi)窺圖像,明確其凈高

等信息。

20

7.2探地雷達(dá)法

7.2.1探地雷達(dá)法探測道路地下病害體時應(yīng)具備下列條件:

1道路地下病害體應(yīng)具有一定的規(guī)模,與周邊介質(zhì)之間應(yīng)存在介電

性質(zhì)差異;

2道路表面應(yīng)保證一定的平整度,盡量保證干燥;

3在地下水位較淺或回填土疏松等區(qū)域,探地雷達(dá)信號衰減明顯,

應(yīng)考慮其對探測深度的影響,設(shè)計探測深度不宜大于3.0m。

7.2.2探地雷達(dá)法可用于城市道路地下脫空、空洞、疏松體、富水體等

病害的探測。

7.2.3在進(jìn)行普查探測過程中,宜使用車載三維探地雷達(dá)進(jìn)行全面探測,

根據(jù)探測結(jié)果劃分重點探測路段,再使用車載二維探地雷達(dá)進(jìn)行復(fù)測,

查明道路地下病害體的屬性特征。

7.2.4車載式三維多通道探地雷達(dá)系統(tǒng)天線陣列應(yīng)至少具有8個通道,

應(yīng)能實現(xiàn)三維采集,具有坐標(biāo)定位和測距功能,自帶三維電磁波數(shù)據(jù)處

理、解釋軟件包。

7.2.5車載式二、三維一體化多通道探地雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)同時具備采集二維

和三維數(shù)據(jù)的功能,應(yīng)配置至少2種頻率的天線,實現(xiàn)二維雷達(dá)數(shù)據(jù)和

三維雷達(dá)數(shù)據(jù)相互融合,滿足不同探測深度要求。雷達(dá)天線中心頻率選

擇應(yīng)符合表7.2.9的規(guī)定。

7.2.6車載式二、三維一體化多通道探地雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)符合下列規(guī)定:

1三維雷達(dá)天線陣列與二維雷達(dá)天線陣列布局應(yīng)合理,由同一控制

單元控制,保證工作時互不干擾;

2三維雷達(dá)天線的橫向測線間距應(yīng)小于或等于14cm;

3天線陣列主頻應(yīng)為200MHz~500MHz;

4探測時窗應(yīng)為0ns~512ns;

5信噪比應(yīng)大于或等于90dB;

6測距誤差應(yīng)小于或等于0.1%;

21

7A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)應(yīng)大于或等于16位;

8外殼防護(hù)等級應(yīng)大于或等于IP54;

9配置天線應(yīng)具備屏蔽功能。

7.2.7便攜式探地雷達(dá)應(yīng)設(shè)計小巧,輕便靈活,適用于交叉路口、巷道、

人行道等車載式探地雷達(dá)不便到達(dá)的檢測區(qū)域;便攜式探地雷達(dá)宜配備

兩種不同頻率天線進(jìn)行探測,天線布局應(yīng)合理,以滿足不同探測深度要

求,雷達(dá)天線中心頻率選擇應(yīng)符合表7.2.9的規(guī)定。

7.2.8便攜式探地雷達(dá)參數(shù)符合下列規(guī)定:

1掃描速率應(yīng)大于或等于300線/s;

2探測時窗應(yīng)為0ns~512ns;

3信噪比應(yīng)大于或等于90dB;

4測距誤差應(yīng)小于或等于0.1%;

5A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)應(yīng)大于或等于16位;

6配置天線應(yīng)具備屏蔽功能。

7.2.9探地雷達(dá)天線主頻選擇應(yīng)考慮探測深度和精度的要求,并應(yīng)符合

下列規(guī)定:

1城市道路地下病害體探測應(yīng)選用100MHz~500MHz屏蔽型多頻

段雷達(dá)天線;探地雷達(dá)探測深度、垂向分辨率由天線中心頻率確定,關(guān)

系如表7.2.9所示;

表7.2.9天線中心頻率與探測深度、分辨率關(guān)系表

中心頻率(MHz)最大探測深度(m)垂向分辨率(m)

1007.00.5

200~3003.5≤0.25

400~5002.0≤0.125

2車載探地雷達(dá)應(yīng)選擇不低于兩種頻段的天線,并宜保證

100MHz~200MHz頻段和200MHz~400MHz頻段天線至少各一副;

3當(dāng)電磁干擾不明顯且探測深度較大時,可選擇非屏蔽的低頻天線;

4重點區(qū)域及普查中確定的重點異常區(qū)宜選用多種頻率天線進(jìn)行

探測;

22

5當(dāng)多種頻率的天線均能滿足探測深度要求時,宜選擇頻率相對較

高的天線。

7.2.10探地雷達(dá)法工作環(huán)境應(yīng)符合下列規(guī)定:

1環(huán)境溫度應(yīng)在-20℃~50℃范圍內(nèi);

2探測作業(yè)面應(yīng)無雨、雪和積水;

3移動速度應(yīng)均勻,并與雷達(dá)掃描速率相匹配。

7.2.11探地雷達(dá)法的垂向分辨率宜取探地雷達(dá)電磁波波長的1/4,電磁

波在地下介質(zhì)中傳播的波長應(yīng)按下式計算:

c

1000(7.2.11)

fr

式中:λ—電磁波波長(Hz);

c—電磁波在空氣中傳播的速度(m/ns),取0.3;

f—探地雷達(dá)天線主頻(MHz);

—相對介電常數(shù)。

7.2.12探地雷達(dá)法的橫向分辨率應(yīng)按下式計算:

h2

(7.2.12)

216

式中:—橫向分辨率(m);

λ—