【摘要】为了有效保证城市道路地下环境的安全性和稳定性,需要针对部分城市道路地下环境展开安全隐患检测工作,有效结合我国某地区一处城市道路检测工作案例进行分析,提出城市道路地下隐患检测现状和具体检测工作方法,对道路以下存在的各种安全隐患问题进行全面排查,避免对人们的生命财产安全造成威胁。
【关键词】城市道路;地下隐患;检测;方法
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.103
随着我国国民经济的整体发展速度不断加快,城市化建设层次也在快速提升,城市内部各种基础设施建设工作正在快速開展,尤其是地下工程建设施工规模正在不断扩张。比如,深基坑、地铁工程、市政综合管廊工程顶管施工等,造成城市地面以下的空间环境构成越来越复杂,同时也造成局部城市道路路段下部空间经常会产生安全隐患,对整个道路使用安全性造成严重影响。因此,相关工作单位需要针对城市道路地下安全隐患问题展开全面检测和排查,有效采取针对性的检测工作方法来加以解决,提高城市道路地下空间的安全性和稳定性。
1、城市道路地下隐患现状和成因分析
经过相关数据信息资料统计分析可以得出,我国存在50多个城市内部曾经出现过道路路面坍塌等严重事故。随着地方经济的不断向前发展,城市内部各种工程项目建设规模越来越大,其中存在一些不合理的采矿工程、修路工程以及建房工程等,对城市地下环境所产生的影响越来越明显,尤其在受到一些地质灾害问题的影响条件下,所形成的安全威胁更加严重[1]。尤其是现阶段城市内部工程项目建设施工量不断加大,城市地下管网建设和使用过程中出现不同程度的材料老化问题,同时在受到一些比较特殊的地质环境影响条件下,会进一步引发地面沉降以及软土地基变形等各种问题,造成道路边坡稳定性下降、水土突涌等地质灾害。从地面塌陷事故资料分析可以得出造成地面塌陷问题,主要是因为人为性因素所造成,具体表现为以下几个方面:
第一,深基坑开挖施工所产生的影响。主要表现在盾构顶管的掘进进出洞口过程中,基础结构会受到开挖工作的影响,而产生比较严重的地面塌陷情况。
第二,地下工程施工过程中,排水疏干和突水作用造成上方的地表土壤的稳定性下降,严重的情况下甚至会产生地下孔洞和基础内塌陷等情况。
第三,过量开采或者是抽排地下水会造成地下水位进一步降低,出现土体结构稳定性下降引发地面塌陷情况。
第四,人工震动问题影响。在一些容易产生震动液化的土壤层当中,如果出现强烈的震动影响,会造成土体结构局部产生液化情况,进而造成大量的水土流失,局部位置产生空洞引发地面塌陷等情况。
2、城市道路地下隐患检测工作方法分析
2.1 检测工作流程
在道路路面以下安全隐患问题的排查工作过程中,通常情况下可以将其分为普通路段检测、可疑路段检测两个方面,主要检查工作内容包含现场勘查,对检测区域地下管道线路一直条件信息资料进行收集,制定出科学合理的检测工作方案,进行现场数据采集,室内资料的处理分析和解释,检测区域异常复测和确定,对收集的工作数据信息的处理结果进行复核,对病害问题区域进行钻孔检测与整理[2]。
2.2 地质雷达检测法
地质雷达检测法属于一种新型的地下探测技术,在实际工作过程中使用的是主频率为1MHz~1GHz的电磁波,通过发射天线发射宽屏带短脉冲电磁波,通过接收天线接收反回波,在终端主系统当中进行参数信息的记录,并且将其直接传输到接收机内部进行转型与放大处理[3]。信号在PC端根据发射频率大小进行编码,并且主要是以为彩色、灰色、电平图或者是波形堆积图等方式来进行展示可以形成雷达剖面图,地质雷达检测工作原理如图1所示:
地质雷达法在一些大规模的普测工作当中发挥出的作用非常明显,可以有效探查道路整体的缺陷表现情况,雷达测线布设完整且连续,同时需要避开雷达的干扰源。在首次检测工作过程中,测线布设必须要达到道路检测区域的全覆盖目标,测线宜与车道平行,相邻测带旁向重叠不宜小于10%,需要有效检查该区域范围内存在的异常区域,保证道路路面以下各种安全隐患问题的有效排查,测定路面一下的常见介质电性特征如表1所示。
2.3 数据采集和处理工作方法
地质雷达系统主要是通过一体化主机系统、天线以及相关配件等方面所构成,在实际工作过程中主要的工作原理,表现在当雷达系统使用天线向地下发射宽频带高频率电磁波过程中,电磁波信号会在传播介质内部形成介电差,并且在遇到介质面过程中会形成信号反射、透射以及折射等。两种介质的介电常数参与性会进一步加大,同时反射的电磁波能量也会进一步加大反射得到的电磁波和发射天线接收信号之后,通过雷达主机准确记录下反射回来的电磁波具体特征,然后再经过信号处理之后形成全断面扫描信息图像[4]。
2.4 高密度面波法
高密度面波法在实际工作过程中主要是半空间弹性介质表面,某一局部位置受到扰动之后,由近到远截止各点将会离开自身的平衡位置,然后直接进入到震动状态而产生波动。在波动工作过程中,比较常见的波形为纵波和横波,纵波的介质点振动方向和传播方向基本保持相同,而横波的介质点位和振动方向以及传播方向保持垂直,因为纵波的实际传输速度相对较快,产生振动之后首先会直接达到对应的分子点位,又称之为P波,而横波的传输速率相对较慢,当纵波达到反射位置之后称之为S波。除了波体以外还存在一类波形,主要是沿着介质的表面进行传播称之为面波,如图2。
高密度面波法在检测工作过程中,主要是针对高层建筑施工区域带有深基坑附近的路段、地下空间进行安全排查,有效探查基坑周围的深层地基产生的各种缺陷问题,整个侧线布设工作必须要保证完整和连续,同时需要尽可能避开噪音时段,防止外部人员过多走动或者是多次叠加等情况,降低对信号所产生的干扰,有效提高信噪比,确保数据信息的采集工作质量[5]。
结语:
综上,在本次城市道路地下隐患问题检测工作过程中,通过采取地质雷达法、高密度面波法等检测方法,整体的检测工作效果非常明显。主要是对道路周围存在深基坑开挖项目区域,以及存在大量地下管道或者是隧道工程项目进行检查,对地面以下道路安全隐患问题进行全面了解和排除,防止后续到某工程通车过程中对人们的通车安全造成严重的影响。
参考文献:
[1]韩舒.关于城市道路空洞检测及预防道路塌陷工作的探讨[J].山西建筑,2020,46(12):135-136.
[2]刘育斌.城市道路交通安全隐患问题排查及整治方法研究[J].工程技术研究,2019,4(09): 228-229.
[3]郭士礼,段建先,张建锋,李修忠.探地雷达在城市道路塌陷隐患探测中的应用[J].地球物理学进展,2019,34(04):1609-1613.
[4]王继伟.道路塌陷隐患的科学处置方法和应用研究[J].市政技术,2017,35(04):41-43.
[5]徐昕军,勾妍妍,杨峰.基于探地雷达与概率神经网络的城市道路路基病害预警模型研究[J].科学技术与工程,2017,17(17):118-124.
作者简介:
易斌(1987-),男,汉族,本科,湖南衡阳,工程师,研究方向:市政工程建设。