【团体标准】 市政道路病害体雷达探测监测规程

6病害体探测6.1一般规定6.1.1道路病害体探测工作应参照现行行业标准《城市地下病害体综合探测与风险评估技术标准》（JGJ/T437）、《江苏省城市道路塌陷风险评估技术指南（试行）》苏建函城〔2021〕654号和《城市工程地球物理探测标准》（CJJ/T7）、《城市安全风险评估导则》(DB32/T4145)等相关规定。6.1.2病害体探测应遵循从简单到复杂的原则，当探测目标不清晰时，可从已知到未知进行追踪。6.1.3在病害体探测之前，应选择探测方法、观测系统、探测参数并进行合理性验证，以确定最优方法。6.1.4道路病害体探测时，当遇大风、暴雨、大雪、大雾等影响人员和设备安全、探测数据真实性、可靠性时，应暂停现场数据采集，雨后24小时内不宜进行数据采集，场地内有大量积水时严禁探测。6.1.5市政道路病害体雷达探测监测宜按前期准备、方案编制、现场探测、内业工作和后续服务的流程展开，一般探测工作流程如图6.1.5。条文说明6.1.5市政道路病害体雷达探测监测前期准备工作包括人员安全培训、设备准备、资料收集；方案编制依据现场踏勘和管线调查编制，经双方评审确定；现场探测包括作业安全保障、测线布置、数据采集等过程；内业工作包含数据解译、资料整理、成果报告编写与评审工作；后续服务包括应急探测、病害复测、技术支持和病害监测。图6.1.5道路病害体雷达探测工作流程图6.2人员要求6.2.1项目负责人和技术负责人应具有从事病害体探测项目管理经验，有道路病害探测领域相关专业背景或教育培训经历，具备地质类、岩土类、地球物理类、勘察类、测绘类等相关专业技术职称。6.2.2分析人员应掌握病害体探测的相关专业知识，具有道路病害探测领域相关专业背景或教育培训经历，具备地质类、岩土类、地球物理类、勘察类、测绘类等相关专业技术职称。6.2.3辅助技术岗位人员应具备道路雷达探测经验，且经过雷达探测专业技术培训合格后方可上岗。6.2.4项目开工前应对项目人员进行安全交底培训。6.3设备配置6.3.1探地雷达应满足专用性、稳定性、便利性等要求，雷达天线应具备屏蔽功能。6.3.2探地雷达应配备高精度定位系统，可采用全球卫星定位系统((GPS)、全球卫星导航系统(高精度GNSS)等设备，实现精确定位。6.3.3探地雷达应配备不同中心频率天线，天线中心频率宜选用100MHz-600MHz，以满足不同探测深度要求。不同天线主频对应的参考深度表见表6.3.3。表6.3.3不同天线主频对应的参考深度表天线主频可探测深度参考值600MHz0.5-3.02.0m400MHz1.0-5.0m3.0m200MHz1.0-9.0m5.0m100MHz4.0-25.0m7.0m6.3.4探地雷达分辨率要求探地雷达法的垂向分辨率宜取探地雷达电磁波波长的1/4，电磁波在地下介质中传播的波长宜按下式计算：式中：-----电磁波波长(m)；c-----电磁波在真空中的传播速度（m/ns），取0.3；f-----天线中心频率（MHz）；-----相对相对介电常数；探地雷达法的横向分辨率宜按下式计算:式中：-----横向分辨率（m）；-----电磁波波长（m）；h-----目标体顶部埋深（m）。6.3.5探地雷达性能指标应符合下列规定和要求：1）系统增益不小于150dB；2）信噪比不小于110dB，动态范围不小于120dB；3）具有实时显示、增益控制、信号叠加、实时滤波、点测、连续测量和位置标记等功能；4）计时误差不应大于1.0ns；5）采样间隔＜2cm，最小时间采样间隔应≤0.5ns；6）工作温度-10°C~60°C；7）应具备5-36通道采集功能，以便保障较好的切片效果。6.3.6辅助设备主要包括定位测量设备和验证设备。6.3.7定位测量设备应满足数据采集和测线定位的精度要求，测量精度应符合行业标准《城市测量规范》（CJJ/T8-2011）的有关规定。6.3.8验证设备应具备安全可靠、操作简单、对周边环境扰动小的特点。6.3.9安全防护设备包括但不限于安全防护车、反光服、锥桶、箭头导向灯等。6.3.10探测作业的车辆应为经过备案的专项作业车，并应配置警示标志、灯具，车身应使用统一标志。6.4资料收集6.4.1测区有关资料搜集应包含以下内容：1）项目任务内道路统计表，确定探测范围；2）测区内的地形图、测量控制资料、道路工程、地下工程等设计和施工资料；3）测区工程地质和水文地质资料；4）测区内的地下管线现状资料、已有的排水管道内探测成果资料、给水管道漏水探测成果资料；5）历年道路病害体位置、规模、治理方式等相关资料。6.4.2现场踏勘应记录以下内容：1）应核查待探测工作量包括路段的长度、车道数量、宽度等；2）应记录探测路段周边环境信息包括地铁、人防、地下停车场、地下商场等分布情况；3）记录探测路段路面明显异常区域包括路面网裂、沉陷、拥包以及降雨积水点等情况；4）记录道路中高架桥、高大建筑、树木等影响定位的路段，记录道路两侧停车、施工围挡等信息；5）管线调查时应核查一定数量检查井，与现有管线资料对比，验证其是否准确。6.5方案编制与评审6.5.1应在资料收集和踏勘的基础上，根据项目要求编制项目探测方案。6.5.2探测方案应包含以下主要内容：1）工程概况2）编制依据3）探测重点和难点分析4）人员和设备配置5）计划安排6）探测流程和方法7）安全文明保障措施8）成果报告6.5.3委托方应组织专家对探测方案进行评审，提出意见和建议，并确定最终探测方案。6.6现场探测6.6.1测量定位1）应对测线的起止点、转折点和地形突变点等重要点位进行定位测量，并绘制在地形图或其他平面图上；2）测量点测量精度应符合行业标准《城市测量规范》（CJJ/T8）的有关规定；3）探测使用地形图比例尺不宜小于1:1000。6.6.2测线布置要求1）机动车道探测时使用车载三维探地雷达对指定道路区域进行全覆盖探测，根据探测区域的现场具体情况以道路中线为基准向两侧逐条车道进行探测，两条测线边缘间距应小于15cm；2）不具备车载探地雷达作业条件的非机动车道、人行道及特殊路段，优先使用手推式三维探地雷达进行全覆盖探测，对宽度较窄的特殊路段可采用便携式探地雷达进行探测。100MHz天线测线间距不应大于1.5m，200MHz天线测线间距不应大于1.0m，400MHz天线测线间距不应大于0.5m；3）停车位测线布设方式：在路段探测前进行踏勘，组织专人负责与道路范围内临停车辆的车主进行沟通挪车，保证探测车能顺利覆盖通行，未探测区域后期具备探测条件后进行补测，对难以协调的停车位区域，可采用便携式探地雷达，于车辆四周进行探测，降低因路面被占用未探测到病害体的风险；4）对道路加宽、加长、汇入汇出口、十字路口、绿化间隔带、行进有遮挡及绕行处等区域采取补测措施；5）不可移动的围挡区域、障碍物等做好记录，后期动态补测；6）管线区域探测时应对管线上方中心线两侧2.0-3.0m对应地面范围进行探测，测线方向宜沿管线走向布设；7）排水管涵、河道周边道路、沿河道路不具备车载三维雷达探测条件时，可采用便携式探地雷达进行探测。6.6.3数据采集1）数据采集探地雷达宜采用连续触发，车速控制在25-60之间，并保持匀速前进，保证采集数据不出现丢道现象，且要满足目标体分辨率的要求；2）现场探测出现不正常情况应及时分析原因，必要时重测；3）采用测距轮进行采集时，单条测线的记录长度宜小于1000m；4）探测中发现疑似病害体时应进行现场雷达数据手动标记；5）市政道路快速路、主干道及交通流量较大的次干路应选择在夜间车辆较少的时间（20：00-次日6:00）进行数据采集；6）发现危险性较大的病害体，探测单位应在2小时内通报委托单位，并于24小时内提交书面报告。6.6.4现场记录要求1）探测过程中应按探测方法和探测目的填写现场记录,记录内容应清晰、准确完整，电子记录应进行保存和备份；2）现场记录包括项目名称、探测地点、经纬坐标、文件号、测线参数、测线位置、测线长度、车道数量、车道长度、环境、围挡、停车等，现场记录单格式见附录A；3）探测中异常情况如存在干扰源、地面积水、明显沉降等情况应准确记录。6.7数据处理和解译6.7.1数据处理1）数据处理前应对采集的原始数据进行质量检查，质量检查应符合行业标准《城市工程地球物理探测标准》（CIJ/T7）的有关规定，检查合格后方可用于数据处理和解译；2）数据处理前应准备以下资料：工程技术要求、原始记录、原始数据；3）处理带有定位信息的雷达数据时，应先进行轨迹信息的检查，当发现局部点位偏离时，应根据现场探测情况进行校正；4）一般常规处理道路病害体解译应包含以下内容：零点校正、去直流漂移、带通滤波、增益调节，流程如下图6.7.1。图6.7.1雷达数据一般处理工作流程图5）显示色阶应以突出有效病害体为目的，对图像进行色标调整，以获得最佳解译效果；6）资料处理环节中应对数据处理流程和参数全面检查，对处理结果实施抽查，抽查率不低于5%。6.7.2数据解译1）数据解译前应准备以下资料：原始数据、现场记录单、前期收集的各类资料、解译软件；2）数据解译成果应采用专业语言描述，用于成果解译的雷达图谱应清晰、信噪比高；3）应根据信号的同相轴、振幅、相位和频率等属性特征提取异常；4）应结合现场记录和调查资料，排除干扰异常；5）探地雷达法对道路进行探测的过程中，明显的干扰源主要有：地上干扰和地下干扰，具体干扰源如表6.7.2-1所示。常见构筑物图谱特征如表6.7.2-2所示；表6.7.2-1典型干扰源分类表干扰源类型典型干扰源地上干扰邻近建筑物、过街天桥、高架桥、地面井盖及钢板、金属栅栏、车辆、路灯等地下干扰地下管线、管涵及井室、地下通道、地下加固体等表6.7.2-2常见构筑物图谱特征类型图像特征振幅相位与频谱过街天桥高架桥1.平行于桥面走向，顶部水平同相轴育2.多次波发育且随时间、深度变大而减弱3.垂直于桥面剖面，顶部表现为双曲线形态，跨度巨大4.图像位于雷达剖面较深部位整体振幅强1.顶部反射与入射波反向2.频率高于背景场路表井盖路表篦子1.图像起于雷达剖面顶部，水平向多呈规则形状，竖直向呈规则矩形2.多次波十分发育且随时间、深度变大而减弱整体振幅强1.顶部反射与入射波反向2.频率高于背景场路表钢板1.图像起于雷达剖面顶部，水平向多呈规则形状，竖直向呈规则矩形2.多次波十分发育且随时间、深度变大而减弱3.图像跨度尺寸与钢板宽度较一致整体振幅强1.顶部反射与入射波反向2.频率高于背景场路灯杆1.垂直于道路走向，顶部水平同相轴育2.多次波发育且随时间、深度变大而减弱3.垂直于路面剖面，顶部表现为双曲线形态，跨度大，一般可见多处双曲线连续出现4.图像位于雷达剖面较深部位整体振幅强1.顶部反射与入射波反向2.频率高于背景场钢筋1.垂直于钢筋走向，顶部水平同相轴发育2.多次波发育且随时间、深度变大而减弱3.垂直于钢筋走向，顶部表现为月牙形态，钢筋间距较密时可见连续波浪状形态整体振幅强1.顶部反射与入射波反向2.频率高于背景场混凝土路面胀缩缝1.垂直于道路走向，顶部水平同相轴育2.多次波发育且随时间、深度变大而减弱3.垂直于路面剖面，顶部表现为平板状形态4.图像起于雷达剖面顶部，间距均匀连续出现整体振幅强1.顶部反射与入射波反向2.频率高于背景场铁轨1.平行于铁轨走向，顶部水平同相轴育2.多次波十分发育且随时间、深度变大而减弱3.垂直于铁轨剖面，顶部表现为波浪形态，整体呈平板状4.图像跨度尺寸与铁轨宽度较一致整体振幅强1.顶部反射与入射波反向2.频率高于背景场管线金属管线1.平行于管线剖面，顶部水平同相轴发育2.多次波发育且随时间、深度变大而减弱3.垂直于管线剖面，顶部表现为双曲线形态4.绕射波明显、多次波明显整体振幅强1.顶部反射与入射波反向2.频率高于背景场非金属管线1..平行于管线剖面，顶部水平同相轴发育2.多次波发育且随时间、深度变大而减弱3垂直于管线剖面，顶部表现为倒悬双曲线形态4.绕射波明显、多次波明显整体振幅强1.顶部反射与入射波同向2.频率高于背景场管涵1.平行于管线剖面，顶部水平同相轴发发育2.多次波发育且随时间、深度变大而减弱3.垂直于管线剖面，表现为正向连续平板状形态4.在管涵边界处绕射波较发育5.多次波明显整体振幅强1.顶部反射波与入射波同向2.频率高于背景场井室1.由路表井盖及路面下井室部分组成，井盖部位图像特征同路表井盖2.井室部位剖面顶部多呈平板状，竖直向呈规则矩形3.井室部位多次波发育且随时间、深度变大而减弱整体振幅强1.顶部反射与入射波反向2.频率高于背景场掩埋井盖1.图像与路表井盖相似，起于路面下方，水平向多呈规则形状，竖直向呈规则矩形2.多次波十分发育且随时间、深度变大而减弱整体振幅强1.顶部反射与入射波反向2.频率高于背景场6）道路病害体解译宜结合地面变形、管线破损、历史塌陷、地质条件等调查资料进行；7）道路病害体的位置、形态、规模宜结合相邻测线对比分析确定；8）数据解译流程如图6.7.2；图6.7.2数据解译流程图9）道路病害体雷达图谱典型识别特征如表6.7.2-3；表6.7.2-3道路病害体雷达图谱典型识别特征道路病害体波组特征振幅相位与频谱脱空脱空顶部一般形成连续反射波组，似平板状形态；多次波明显，重复次数较少整体振幅强，雷达波衰减很慢顶部反射波与入射波同向，底部反射波与入射波反向，底部反射不易观测；频率高于背景场空洞近似球形空洞反射波组表现为倒悬双曲线形态；近似方形空洞反射波表现为正向连续平板状形态；多次波、绕射波明显，重复次数较多整体振幅强，雷达波衰减很慢顶部反射波与入射波同向，底部反射波与入射波反向，底部反射不易观测；频率高于背景场疏松体严重顶部形成连续反射波组；多次波较明显、绕射波较明显；内部波形结构杂乱，同相轴很不连续整体振幅强，衰减很慢顶部反射波与入射波同向，底部反射波与入射波反向；频率高于背景场一般顶部形成连续反射波组；多次波、绕射波不明显；内部波形结构较杂乱，同相轴较不连续整体振幅较强，衰减较慢顶部反射波与入射波同向，底部反射波与入射波反向；频率略高于背景场富水体顶部形成连续反射波组；两侧绕射波、底部反射波、多次波不明显顶部反射波振幅强，衰减很快顶部反射波与入射波反向，底部反射波与入射波同向；频率低于背景场10）参考典型道路病害体和干扰源图谱示例（附录B）提取出病害图谱，对道路病害体进行定性解译（空洞、脱空、疏松体和富水体）和定量解译（范围，埋深）。6.8病害体复测6.8.1病害体复测是指对解译推断的道路病害体进行详查，排除干扰图谱，确定道路病害体的位置、类型、面积。6.8.2复测时测线布置宜网格状布置。6.8.3复测必要时应利用管线探测仪对验证点地下管线进行探测和定位。6.8.4复测时宜采用两种以上不同主频的天线进行组合测试，兼顾深度与精度探测。6.8.5根据雷达图谱，结合典型道路病害体的图谱特征判断异常属性，进行现场验证。6.9病害体验证6.9.1道路病害体探测成果的验证参照《江苏省城市道路塌陷风险评估技术指南（试行）》、《建筑工程地质勘探与取样技术规程》（JGJ/T87）、《道路深层病害非开挖处治技术规程》（CJJ/T26010）、《岩土工程勘察安全标准》（GB/T50585）要求，应符合下列规定:1）应确定病害体的类型、埋深等属性;2）探测成果中的脱空、空洞、严重疏松体宜全部验证;3）其他病害体的验证数量不宜少于总数的20%，且不少于3处。4）验证成果与探测结果不一致时，应分析原因，对探测成果重新进行判识，并重新组织验证。6.9.2为了避免破坏市政管线，道路病害体验证前应做好管线会签手续。由市政部门组织各家管线权属单位对各个需验证的病害异常点进行管线会签，核实验证点周边管线的分布。会签时,各管线权属单位须在图纸上标明验证点周边管线的位置、管径、材质、深度等基本信息。6.9.3成果验证的方法宜符合下列规定:1）成果验证前应进行公共交通安全和场地危险源辨识与评价，验证点位应避开地下管线等市政设施；2）宜采用钻探、开挖、钎探等方法；3）验证点位置宜布设在病害体的物探异常反应最强部位或中心部位；4）如现场不具备钻探、开挖、钎探等作业条件，可选用其它物探方法进行验证；5）周边存在排水管线时，宜结合实施条件采用电视检测（CCTV）、潜望镜（QV）等管道内窥方法对管线进行探测。6.9.4钻探验证现场作业应符合下列规定:1）钻探操作应遵行《岩土工程勘察安全标准》（GB/T50585）钻探作业安全规定。作业人员必须穿戴正规安全服装和劳动防护用品，包括安全帽、防护眼镜、防护口罩、耳塞、工作手套、工作鞋等，并需确保穿戴正确；2）在开展作业前，必须明确标识作业区域，并配置合适数量的安全警示标志和安全防护设备；3）现场人员必须接受安全教育和培训，了解钻探设备的操作和现场应急预案，并确保能够正确使用相关救援和救护设备；4）钻探操作应执行江苏省地方标准《岩土工程勘察规范》（DGJ32/TJ208）的相关规定，验证完成后，应及时回填;5）每回次钻孔进尺不宜大于1.0m，宜采取减压、慢速钻进或干钻等方法;6）宜对疏松体进行标准贯入试验或动力触探测试，可对富水体取样进行室内土工试验;7）宜采用内窥设备记录钻探所揭露空洞范围、影像。6.9.5成果验证的记录应符合下列规定:1）钻探过程中应记录病害体起止深度、岩土体性状、钻进状态等信息，并做好影像采集；2）钎探验证时宜记录每10cm的击数及击数突变等信息；3）开挖验证时应记录病害体起止深度、岩土体性状、病害体横向规模等信息。6.9.6成果验证结果宜按如下原则判定:1）钻探、钎探过程中发生掉钻，可判定病害体类型为空洞或脱空;2）钻探过程中钻进速率较上部土层明显加快、标贯或触探击数较上部土层明显降低或开挖揭露土体松软不密实时，可判定病害体类型为疏松体;3）提取土样为软塑-流塑或含水率明显升高时，宜判定病害体类型为富水体。6.9.7成果验证完成后宜根据验证结果修正相关物探探测结论，完善物探解译，确认病害体类型、规模及性状等特征。6.10探测结果6.10.1按照市政道路名称总结探测雷达工作量，通过对指定道路进行雷达探测、数据处理与解译、病害体复核和验证，对已发现的道路病害体（空洞、脱空、严重疏松、一般疏松、富水体）进行信息统计汇总，道路雷达探测病害统计表如附录C。6.10.2根据病害体分布绘制病害位置平面分布图。