DB23_T 3674—2023黑龙江省城镇道路三维探地雷达探测技术规程.docx
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1、ICS 93.080.1CCS P 1423黑龙江省地方标准DB23/T 3674 - 2023黑龙江省城镇道路三维探地雷达探测技术规程Technical specification for 3d ground penetrating radardetection of Heilongjiang urban road2023 - 12 - 29 发布2023 - 03 28 实 施黑 龙 江 省 市 场 监 督 管 理 局黑龙江省住房和城乡建设厅发布DB23/T 36742023I目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 基本规定25 项目类别及要求26 隐患体分类与分级3
2、7 三维探地雷达系统58 探测方法与流程79 成果的编制和提交13附录 A(规范性) 城镇道路雷达探测原始记录表15附录 C(规范性) 城镇道路坍塌隐患复测验证记录表17附录 D(规范性) 城镇道路坍塌隐患成果汇总表18附录 E(规范性) 城镇道路坍塌隐患信息卡20附录 F(资料性) 城镇道路坍塌隐患分布图(示例图)21附录 G(资料性) 三维探地雷达成果数据提交表23附录 B(资料性) 典型雷达图谱示例16前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文
3、件由黑龙江省住房和城乡建设厅提出并归口。本文件起草单位:黑龙江省科学院、深圳安德空间技术有限公司、住房和城乡建设部科技与产业化 发展中心、清华大学、哈尔滨工业大学、黑龙江大学、哈尔滨市城市道路桥梁服务中心、七台河市市政 设施服务中心、浙江华东岩土勘察设计研究院有限公司、建勘勘测有限公司。本文件主要起草人:孙思文、宋昌江、丛晓丹、胡玥明、秦鹏、董超、石玉柱、庄锦锋、狄毅、陈 伟、潘鹏、沈锋、刘洪波、关剑明、王琪、郭迎皓、邸宇鹏、翁鹏飞、宁英海、王军、李尧、唐剑、库 捷峰、王俊、王文贯、崔艺莹、段有全、全东、刘慧芳、刘兢科。II黑龙江省城镇道路三维探地雷达探测技术规程1 范围本文件规定了黑龙江省城
4、镇道路三维探地雷达探测技术规程的术语和定义、基本规定、项目类别及 要求、隐患体分类与分级、三维探地雷达系统、探测方法与流程、成果的编制和提交。本文件适用于黑龙江省城镇道路、园区道路、公园广场等区域的道路坍塌隐患探测与管理。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范CJJ 36 城镇道路养护技术规范CJJ/T210城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程CJJ/T260道路深层病害非开挖处治
5、技术规程JGJ/T87建筑工程地质勘探与取样技术规程JGJ/T437城市地下病害体综合探测与风险评估技术标准3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1隐患体 The geological safety hazards of adverse formations城镇道路地面以下的空洞、脱空、疏松体、富水体等不良地质体。3.2城镇道路坍塌隐患 The potential safety hazard of the ground collapse存在于城镇道路以下的隐患体,可能造成地面坍塌事件、影响城市运营及市民生命财产安全的隐患。3.3空洞 Cavity发育在城镇道路结构层内部或结构层与下部地
6、岩土之间脱开形成净空大于 50cm 的孔洞或发育在地面以下土体内的孔洞。3.4脱空 Cavity underneath pavement发育在城镇道路结构层内部或结构层与下部地岩土之间脱开形成净空小于等于 50cm 的孔洞。3.5疏松体 loosely infilled cavity城镇道路下方发育的密实程度明显低于周边介质的不良地质体,在环境荷载及动水条件作用下会进 一步发育成空洞或脱空,根据其密实状态分为一般疏松体和严重疏松体。13.6富水体 Water-rich void含水量明显高于周边土体的不良地质体。3.7三维探地雷达探测 Three dimensional Geological
7、radar detection采用偏移、阵列天线技术,多道电磁波形成的三维立体集成数据的地质雷达探测方法。3.8雷达图谱 Radar grayscale map在雷达系统中,回波信号的强度通常表示目标物体的反射能力或散射特征。雷达图谱是一种用于展示雷达回波信号强度的可视化图谱。4 基本规定4.1 探测单位应建立健全各项制度,具备三维探地雷达领域的专业知识、技术能力和设备设施。4.2 城镇道路坍塌隐患探测工作宜采用信息化、数字化手段对城镇道路坍塌隐患进行监测、预警。4.3 城镇道路坍塌探测工作应结合工程地质条件、水文地质条件、气象条件、地下市政设施及已发生病害记录等资料有针对性地开展,应着重在汛
8、期后与冻融期加强探测。4.4 城镇道路坍塌隐患探测应掌握当地道路基础资料及地质条件特征,查明探测区域内道路坍塌隐患的属性,确定探测发现的道路坍塌隐患的范围及规模,并提出相应处置对策。4.5 应充分考虑冻融循环对道路路基的影响,增加冻融前后的数据比对,同时结合收集到的工程地质、 水文地质资料和道路结构层信息,设定合理的雷达参数。5 项目类别及要求5.1 定期探测5.1.1 以下道路区域应开展定期探测工作,探测周期应符合下列规定: 城镇快速路、主干路、次干路探测周期不宜超过 1 年,支路探测周期不宜超过 2 年; 学校、医院、主要景区、主要商业街区等人流密集区域的道路,探测周期不应超过 1 年;
9、重点管线区域、大型地下穿越工程沿线及周边区域的道路,探测周期不应超过 1 年; 在道路隐患体已处置的路段,应加强监测,探测周期不应超过 6 个月。5.1.2 对于发现的道路地下隐患体应加强监测: 对于已处置隐患体,应在处置后 7 天进行第一次复测;在隐患体处置后 1 个月,进行第二次复测工作;随后每隔 6 个月对已处置隐患体开展复测,直至隐患体处置完成; 对于未处置的隐患体,应根据隐患体规模及周边因素综合评估制定复测计划,定期对隐患体开展复测,发现隐患体有扩大趋势危及道路安全,及时通报业主单位进行处置。5.2 专项探测5.2.1 专项探测工作应符合下列规定: 重大地下工程应在施工前、施工中、竣
10、工后开展周边道路隐患体探测,施工跨度超过 6 个月的应加密探测;2 应加强冻融损伤路段探测,每年在春秋两季分别开展探测工作,针对冰期前道路路基富水体, 与融化后路基疏松体进行专项探测; 汛期及汛期后、地下水位突然变化、道路荷载增加、地震断裂带等地下岩土环境变化区域道路,应根据自然环境变化的影响情况安排探测; 重点保障项目、重要大型活动、外交、大型体育赛事等文体活动举办地周边道路区域,应在活动举办前 3 个月内进行探测; 其他潜在安全风险区域,应在周边影响路段灵活安排道路坍塌隐患探测工作; 发生过道路坍塌事故的区域,应侧重安排周边路段的道路坍塌隐患探测工作。5.3 应急探测5.3.1 出现以下情
11、况,应立即开展应急探测工作: 24 小时内发生过道路坍塌事故; 建筑物、道路交叉口或管线累计沉降量超限,地面出现明显沉降或坍塌; 地面累计沉降量报警,或地下工程发生渗水、涌水、漏砂等危险情况; 在对地下管渠或其附属设施进行排查、检测或养护工作中发现渗漏、破损、损坏等隐患; 管理单位认为有其他需要进行应急探测的情况。6.1 城镇道路坍塌隐患探测结果可分为空洞、脱空、疏松体和富水体四种隐患体。6.2 隐患体应根据目标物相对介电特征及探地雷达波形特征进行分类,应符合 JGJ/T 437 的要求并按照表 1 进行划分。表 1 城镇道路坍塌隐患体分类表36 隐患体分类与分级序号隐患体类型介电特征探地雷达
12、波形特征波组形态振幅相位和频谱1脱空相对介电常数为11. 顶部形成连续的同向性反射波组,表现为似平板状形态;2. 多次波明显整体振幅强1. 顶部反射波与入射波同向,底部反射波与入射波反向;2. 频率高于背景场。2空洞相对介电常数为11. 似球形空洞反射波组表现为倒悬双曲线;2. 似方形空洞反射波表现为正向连续平板状双曲线;3. 绕射波明显;4. 多次波明显整体振幅强1.顶部反射波与入射波同向,底部反射波与入射波反向;2、频率高于背景场6.3 隐患体等级由高到低划分为 I 级、II 级、III 级和 IV 级,空洞和脱空宜根据隐患面积和净深等因素,按照表 2 进行隐患等级评定,按最高等级进行确定
13、。表 2 基于隐患面积和净空因素的空洞和脱空隐患等级评定表6.4 疏松体原不宜进行隐患等级评价,但当严重疏松体隐患临近雨污水管线和暗渠化河道、在施地下工程强烈影响区等周边致塌因素发育时,应按照 6.3 条规定评价隐患体等级。6.5 城镇道路坍塌隐患探测工作中,应根据隐患等级及时通报隐患信息,并对 I 级和 II 级隐患即时通知相关各方,及时采取应急处置措施。6.6 应根据隐患等级、形成原因与施工条件等因素确定处置时机和处置方法。4表 1 城镇道路坍塌隐患体分类表(续)序号隐患体类型介电特征探地雷达波形特征波组形态振幅相位和频谱3疏松体严重疏松体1. 相对介电常数小于周边土体;2. 疏松程度越高
14、, 相对介电常数越小1. 顶部形成连续的同向性反射波组;2. 多次波较明显;3. 绕射波较明显;4. 内部波形结构杂乱整体振幅强1. 顶部反射波与入射波同向,底部反射波与入射波反向;2. 频率高于背景场一般疏松体1. 顶部形成连续的同向性反射波组;2. 多次波不明显;3. 绕射波不明显;4. 内部波形结构较杂乱整体振幅较强1. 顶部反射波与入射波同向,底部反射波与入射波反向;2. 频率高于背景场4富水体1. 相对介电常数大于周边土体;2. 含水量越高,相对介电常数越大1. 顶部形成连续的同向性反射波组;2. 绕射波不明显;3. 底部反射波不明显顶部反射波振幅强,衰减块1. 顶部反射波与入射波反
15、向,底部反射波与入射波同向;2. 频率低于背景场净深面积H0.5m0.5H1.5m1.5H4.0mH4.0mS3.0m23S10m210S30m2S30m26.7 隐患体等级具有动态发展特征,应根据最新隐患等级采取相应的处置对策。6.8 当城市举行重大社会活动时,对于活动涉及道路,可将隐患等级提高 1 个等级进行风险防控。6.9 应根据隐患体等级、现场条件等因素,按照表 3 的规定确定处置建议。表 3 城镇道路坍塌隐患处置建议隐患体等级处置建议I立即开展工程处理; 应对隐患区域封闭围挡、设置警示标志; 处理前应实行 24 小时值守;应开展周边区域扩大坍塌风险可能性的探测评估II尽快开展工程处理
16、; 应对隐患区域封闭围挡、设置警示标志; 24 小时监控发展动态;宜开展周边区域的扩大坍塌风险的探测评估III开展工程处理,对脱空隐患,应按道路养护标准进行处置; 应对隐患区域设置警示标志;处理前宜根据实际情况安排值守IV定期开展巡视或探测,对空洞设立警示标志,如有发展,结合新的隐患级别进行处置6.10 对于处置后的道路坍塌隐患区域应进行处置结果探测,经过探测和评估后该区域不具有道路坍塌隐患特征时可消除该隐患。7 三维探地雷达系统7.1 一般规定7.1.1 三维探地雷达系统应具备高效率的数据获取能力、高分辨率的地下数据信息成像能力、高精度的地下物体定位能力和高可靠性的数据解译能力。7.1.2
17、探测设备应周期性比对核查、校准,仪器设备使用前应进行检查调试。7.1.3 探测设备在使用、运输和保管过程中应防水、防潮、防尘、防高温、防寒等。7.1.4 应授权有相应专业能力的人员操作、使用和维护仪器设备。7.2 探测系统7.2.1 探测系统应包括探测设备和数据软件。7.2.2 探测设备应包括但不限于下列内容: 载具及操作平台; 三维多通道探地雷达; 便携式探地雷达;5 定位设备; 视频设备; 辅助设备。7.2.3 数据软件应包括下列内容: 采集控制软件; 数据解译软件。7.3 三维多通道探地雷达7.3.1 三维多通道探地雷达天线阵列应具有 16 通道及以上,应能实现多通道同步数据采集,具有测
18、距触发功能和定位设备接口。7.3.2 三维多通道探地雷达系统参数应符合下列规定: 天线的同极化方向测线间距应小于或等于 14 cm; 天线阵列主频应为 200 MHz500 MHz; 扫描道间距应小于或等于 5 cm/道; 信噪比应大于或等于 90 dB; 测距误差应小于或等于 0.1%; A/D 转换的位数应大于或等于 16 位; 配置天线应具备屏蔽功能。7.4 便携式探地雷达7.4.1 便携式探地雷达应适应交叉路口、巷道、人行道等车载式探地雷达不便到达区域的探测。7.4.2 便携式探地雷达宜配备两种不同频率天线,以满足不同探测深度要求。7.4.3 便携式探地雷达参数应符合下列规定: 扫描道
19、间距应小于或等于 2 cm/道; 扫描速率应大于或等于 300 道/s; 探测时窗应为 0 ns512 ns; 信噪比应大于或等于 90 dB; 测距误差应小于或等于 0.1%; A/D 转换的位数应大于或等于 16 位; 配置天线应具备屏蔽功能。7.5 定位设备7.5.1 定位设备应能在城镇道路坍塌隐患雷达探测作业过程中快速、实时为探测系统定位,提供目标、 雷达和运载平台的空间位置、探测时的运行轨迹和雷达数据联动视频。7.5.2 定位设备应包括下列功能: 定位设备应能与探测设备进行关联,探测设备通过获取定位设备端口、波特率、数据位长、停止位、奇偶校验等信息,可将地理信息系统连接到选定的定位设
20、备,对定位数据进行管理 显示; 雷达探测时,定位设备应能同步记录每个探测点的 X、Y、Z 空间坐标,将该坐标导入到地理信息图形显示系统后,可实现探测工作的定位、导航; 定位设备应能显示探测点轨迹线,应能读取异常点坐标信息;6 定位设备的选定应根据测量的精度和移动速度确定; 定位数据平面精度应 500 mm; 数据采样间隔应 0.2 s。7.6 视频设备7.6.1 视频设备宜由摄像机、传输线缆、视频监控平台组成。7.6.2 视频数据应与定位信息、雷达数据进行同步,辅助判别雷达异常区域。7.7 辅助设备7.7.1 辅助设备的电源供电方式包括车体供电、蓄电池供电及两者兼用三种供电方式。7.7.2 同
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