城市地下空洞检测理论与技术方法
道路空洞检测实施方案模板
道路空洞检测实施方案模板一、背景。
道路空洞是指由于地下水流或者地质构造等原因，在道路下方形成的空洞，如果不及时发现和修复，将会对道路安全造成严重威胁。
因此，对道路空洞进行及时的检测和监测显得尤为重要。
二、检测方法。
1. 非接触式检测技术。
采用激光雷达、地面雷达等非接触式检测技术，通过地面设备对道路进行扫描，实时获取道路下方的地质信息，并利用数据分析软件对地下空洞进行识别和分析。
2. 探地雷达技术。
利用探地雷达技术，通过地下电磁波的反射情况，获取地下空洞的位置和形态信息，结合地质勘探知识，对道路下方的空洞进行精准探测。
3. 声波探测技术。
利用声波探测技术，通过声波在地下的传播速度和反射情况，获取地下空洞的位置和大小信息，对道路下方的空洞进行快速检测。
三、检测流程。
1. 道路勘察。
在进行道路空洞检测前，首先对道路进行勘察，了解道路的地质情况和历史地质灾害情况，为后续的检测工作提供基础数据。
2. 检测设备准备。
根据道路地质情况和检测要求，选择合适的检测设备，并对设备进行调试和校准，确保设备的正常运行和准确检测。
3. 检测实施。
利用选定的检测设备，对道路进行空洞检测，实时获取地下空洞的信息，并记录检测数据。
4. 数据分析。
对检测获取的数据进行分析和处理，利用地质信息分析软件对地下空洞进行识别和分析，确定空洞的位置、大小和形态。
5. 报告输出。
根据检测和分析结果，输出道路空洞检测报告，对检测结果进行解读和评估，并提出修复建议。
四、注意事项。
1. 在进行道路空洞检测时，应严格按照相关安全规范和操作流程进行，确保检测过程安全可靠。
2. 在选择检测设备和方法时，应根据道路地质情况和检测要求进行合理选择，确保检测效果和准确性。
3. 对于检测数据的分析和处理，应严格按照相关标准和规范进行，确保检测结果的科学性和可信度。
五、总结。
道路空洞的及时检测和监测对道路安全至关重要，采用非接触式检测技术、探地雷达技术和声波探测技术等多种方法，可以有效地对道路空洞进行快速、准确的检测。
地球物理方法在地下空洞探测中的应用
地球物理方法在地下空洞探测中的应用地下空洞的存在对于人类的生活和建设都具有重要意义。
然而，由于地下空洞常常隐藏在地表下，传统的勘探方法往往无法直接观测到其内部结构。
因此，地球物理方法在地下空洞探测中扮演着重要的角色。
本文将探讨地球物理方法在地下空洞探测中的应用，并介绍一些常用的地球物理探测技术。
一、地球物理方法的概述地球物理方法是一种利用物理原理和技术手段来研究地球内部结构和性质的科学技术。
地球物理方法主要包括重力法、磁法、电法、地震法等。
这些方法通过观测地球内部的物理场参数的变化，可以获取地下构造的信息。
在地下空洞探测中，这些方法可以帮助我们确定空洞的位置、大小以及可能存在的岩层变化等。
二、重力法在地下空洞探测中的应用重力法是一种利用地球重力场的变化来研究地下构造的方法。
在地下空洞探测中，重力法可以帮助我们确定空洞的边界和体积。
由于地下空洞的密度通常较低，重力场在空洞周围会发生异常变化。
通过测量地表上的重力场变化，可以推断出地下空洞的存在和大致形态。
然而，重力法无法提供空洞内部的详细结构信息。
三、磁法在地下空洞探测中的应用磁法是一种利用地球磁场的变化来研究地下构造的方法。
在地下空洞探测中，磁法可以帮助我们确定空洞的边界和磁性物质的存在。
由于地下空洞周围的岩石常常具有不同的磁性特征，磁法可以通过测量地表上的磁场变化来推断出空洞的存在。
磁法在地下空洞探测中的优势在于可以提供空洞周围岩石的磁性特征，有助于更准确地判断空洞的性质。
四、电法在地下空洞探测中的应用电法是一种利用地下电阻率变化来研究地下结构的方法。
在地下空洞探测中，电法可以帮助我们确定空洞的位置和形态。
由于地下空洞通常具有较低的电阻率，电法可以通过测量地表上的电阻率变化来推断出空洞的存在。
电法可以提供空洞周围岩层的电阻率特征，从而帮助我们更好地理解空洞的性质。
五、地震法在地下空洞探测中的应用地震法是一种利用地震波的传播特性研究地下结构的方法。
地下空间三维测绘方法与精度评定
地下空间三维测绘方法与精度评定近年来，地下空间的开发和利用越来越受到人们的关注。
然而，在地下空间的规划和设计过程中，因为无法直接观测和测量地下结构，需要借助于三维测绘技术来获取地面以及地下空间的准确信息。
本文将探讨地下空间的三维测绘方法与精度评定。
一、激光扫描技术激光扫描技术是一种常用的三维测绘方法，它利用激光器发射激光束，通过测量激光的反射时间和强度来确定地下结构的形状和位置。
这种方法具有高精度和高效率的特点，可以快速获取地下空间的三维数据。
二、地下雷达技术地下雷达技术是另一种用于地下空间测绘的方法。
它利用雷达波束在地下的传播和反射来探测地下的结构和障碍物。
地下雷达技术可以实时获取地下结构的图像，但由于地下结构的复杂性和地下介质的不均匀性，精度相对较低。
三、地下磁力测量技术地下磁力测量技术利用地磁场的变化来测量地下的结构和物体。
这种方法适用于含有磁性物质的地下空间测绘，如地下管线和金属结构。
地下磁力测量技术可以实现非接触式的测量，但对地下磁性物质的分辨率和探测深度有一定的限制。
四、精度评定方法在地下空间的测绘中，精度评定是非常重要的一步。
如何评定三维测绘结果的精度，既关系到地下空间的规划和设计的准确性，也关系到地下工程的安全和可持续发展。
常用的精度评定方法包括真实性检验和误差分析。
真实性检验是通过比对测绘结果与实际地貌或地下结构的差异来评估测绘结果的准确性。
误差分析是通过统计和分析测量数据的误差和精度参数来评定测绘结果的精度。
除了常规的精度评定方法，近年来还出现了一些新的评定方法，如基于不确定性理论的精度评定方法和基于模型和算法的精度评定方法。
这些方法利用数学模型和算法来量化和估计测绘结果的精度，具有较高的科学性和准确性。
五、未来发展趋势随着科技的不断进步，地下空间的三维测绘方法和精度评定方法也在不断发展和完善。
未来，我们可以预见，基于遥感和无人机技术的地下空间测绘方法将得到更广泛的应用。
同时，基于人工智能和大数据分析的精度评定方法将成为主流。
电磁法在地下空洞探测中的应用
电磁法在地下空洞探测中的应用地下空洞是地质灾害和城市建设中常见的隐患之一。
为了能够及时准确地发现地下空洞的存在和扩展情况，保障工程的安全和可持续发展，科学家们提出了多种地下空洞探测方法。
其中，电磁法作为一种非侵入性且有效的地质勘探手段，在地下空洞探测中发挥着重要的作用。
1. 电磁法原理与基本概念地下空洞探测中采用的电磁法是一种基于电磁场相互作用的测量方法。
其基本原理是利用地下介质对电磁波的吸收、传播和散射特性来推测地下结构和性质。
在电磁波传播过程中，不同岩石和土层的介电常数和导电性会对电磁波的传播速度和路径产生影响，从而可以获取到地下空洞的信息。
2. 电磁法在地下空洞探测中的优势2.1 非侵入性探测相比于传统的地下勘探方法，电磁法属于非侵入性探测技术，无需对地表和地下进行开挖，不会对周围环境和工程结构产生破坏和影响。
这对于城市建设中的地下空洞探测尤为重要，能够保护地下基础设施的完整性。
2.2 高效准确电磁法探测速度快，数据量大，可以在短时间内获取到大量的地下空洞信息。
通过对电磁波的测量和分析，可以准确获取到地下空洞的位置、形状和范围，为后续的工程施工和防灾减灾工作提供参考依据。
2.3 安全可靠电磁法探测操作过程中无需对地下进行开挖，避免了因工程施工导致的安全隐患。
同时，电磁法的测量结果相对稳定可靠，不受地质、气候等因素的影响，可以在不同地质条件下进行应用。
3. 电磁法在地下空洞探测中的技术应用3.1 电磁法勘探仪器的选择地下空洞探测中常用的电磁法仪器包括频率域电磁法、时间域电磁法和感应极化法等。
在选择仪器时需要考虑到勘探深度、空洞尺寸和勘探精度等因素，根据实际需求来确定合适的仪器类型和参数。
3.2 实地勘测与数据处理在实地勘测中，需要按照一定的测线布点规划，对目标区域进行电磁测量。
测量过程中应保证仪器与地表的紧密接触，避免干扰和误差。
采集到的电磁数据需要经过预处理、数据校正和反演等程序进行处理，以获得准确的地下结构信息。
城市道路地下空洞隐患探地雷达探测技术
地 省
技 雷达数据处理 理 物 成果解译
输出图件
用 应
球
编写探测报告
术
地 2）雷达探测的工作设计
技
省 理 每接受一个探地雷达测量任务都需要对目的体特性与所处环境
江 物 进行分析，以确定探地雷达测量能否取得预测效果。
浙
球 (1)目的体深度是一个非常重要的问题。如果目的体深度超出雷
地 达系统的有效探测深度，那么探地雷达方法就要被排除。
技 研 况。主要物探方法有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、电
理 磁波勘探和放射性勘探等。
用
物 应 探地雷达探测是电磁波勘探方法之一，主要由纳秒或亚纳秒脉冲
源，宽带脉冲天线，取样示波器和信号处理部分组成。其工作原理是，
球 术 宽带脉冲发射天线将纳秒高压脉冲源提供的电脉冲信号转化为脉冲 地 技 电磁场，并以脉冲电磁波形式射向目标。宽带脉冲接收天线将来自目
技
省
理
江
物
浙
球
地
省
江
所
3）铁路检测
究
研 区分良好道碴和脏污道碴；区分道碴层和垫层；排水装置问题检
用 测；确定承载力不足区域 ；确定不规则体位置；确定管道和电缆位
应 置；道碴层等层面质量和厚度成像。
所
术
究
技
研
理
用
物
应
球
术
地 省
技 理 物
用 应
球
术
地
技
省4）地质与水文勘探
理
江 物 地层剖面分析；断裂分析；地基分析；岩床分析；滑坡分析；水
球 术 探地雷达的实际应用范围很广，如： 石灰岩地区采石场的探测; 冰川 地 技 和冰山的厚度等探测; 工程地质探测;煤矿井探测; 放射性废弃物处理调查;
地下空洞探测解决技术方案
地下空洞探测解决方案发布于215-1-713:34 1.地下空洞的探测目的通过车载式雷达探测系统或便携式探地雷达，定期对道路重点区域进行地毯式普查探测，提前发现隐伏在地下的危险空洞隐患，提前预警，在灾害发生前及时采取措施处治除险，防患于未然，避免地下空洞事故的发生。
2. 地下空洞探测依据的标准规范（1）《城市工程地球物理探测规范》(CJJ7-2007)；（2）《公路工程物探规程》（JTG/T C22-2009）；（3）《地质灾害防治工程监理规范》(Dz／10222-2006)；（4）《卫星定位城市测量规范》（CJJT73-2010）；（5）其它现行的相关规程、规范及标准。
3. 地下空洞灾害现状近年来，随着城市建设的快速发展，各城市城区频繁发生地下空洞灾害事故，造成了重大的生命财产损失和严重的社会影响。
灾害事故的调查统计表明，地下空洞主要发生在如下重点区域：（1）管线（特别是带水管线）密集区、暗渠集中区，老化管线、渗漏管线集中区；（2）深基坑施工地区及其周围影响区域。
管线（特别是带水管线）密集区、暗渠集中区，老化管线、渗漏管线集中区；（3）地铁轨道交通工程施工沿线及其周围影响地区；（4）地下溶洞发育地区。
由于地下管线大多位于城市道路下方区域，并且道路交通动荷载直接加剧了坍塌灾害的发育发展，因此，绝大多数的地下空洞灾害事故都发生在上述重点区域的道路范围内。
4.地下空洞探测的原理和技术4.1 探测技术对于引起坍塌灾害事故的道路下方隐伏的空洞进行探测作业，由于交通繁忙，环境干扰大，常用的工程物探方法，如高密度电法、浅层地震法、瞬变电磁法等难于施展，难以避免城市地上和地下空间的各种干扰因素，应用效果较差，成本高，速度慢，难以大范围应用。
探地雷达具有现场实施方便、抗外部环境干扰、作业快速便捷、探测效率高，分辨率高、实施成本低廉等优势，成为道路塌陷灾害普查探测的首选技术手段和唯一现实可行的方法，同时探地雷达也是唯一在国内外城市地下空洞普查探测的工程实践中大量应用并取得成功的工程物探方法。
使用激光雷达进行地下空洞探测和地质探测的方法与工具
使用激光雷达进行地下空洞探测和地质探测的方法与工具地下空洞是指地质中存在的空间，一般是由于地壳中的溶洞、岩层间断缝等形成的。
这些地下空洞的存在对人类的地下开发和建设可能带来安全隐患，因此，准确探测并了解地下空洞的分布和性质，对于地质灾害预防和地下资源开发具有重要意义。
近年来，使用激光雷达进行地下空洞探测和地质探测成为一种快速高效的方法，并广泛应用于工程地质勘察、隧道建设等领域。
激光雷达（Lidar）是一种使用激光光束进行测距和成像的技术。
它通过发射激光束并记录其返回时间以及光的散射强度来获得目标的三维空间信息。
在地下空洞探测和地质探测中，激光雷达通常被安装在飞机、车辆或无人机上，通过扫描地表并记录激光的反射信号来获取地下空洞的数据。
激光雷达在地下空洞探测中的方法主要包括两种：空中激光雷达和地面激光雷达。
空中激光雷达是将激光雷达装备在航空器上，通过对地表进行连续扫描，获取地表反射的激光信号。
这种方法具有快速、高效的特点，适用于大范围地下空洞的探测。
而地面激光雷达是将激光雷达装备在陆地上，通过对地表进行点云测量，获取地表的三维坐标和散射特性。
这种方法对于小范围地下空洞的探测更为精细和精确。
在激光雷达地下空洞探测过程中，地下空洞的探测精度主要受到以下因素的影响：激光雷达的能量输出和接收灵敏度、地质介质的散射特性、地形地貌的复杂程度以及激光雷达与地面之间的遮挡效应等。
为了提高地下空洞探测的精度和准确性，需要结合地质勘探和地理信息系统等技术手段，并进行多源数据的综合分析。
在激光雷达地下空洞探测和地质探测中，常用的工具包括激光雷达系统、地质雷达、地形图和地质图等。
激光雷达系统是进行地下空洞探测的核心设备，它由激光发射器、接收器、数据处理器等组成，能够实现高精度的测距、成像和数据处理。
地质雷达是一种通过电磁波技术进行地下探测的设备，它能够侦测地下构造的电磁波反射信号，并通过分析这些信号来获得地下结构的信息。
地形图和地质图是地下空洞探测中的辅助工具，它们通过分析地表的地形和地质情况，可以推测地下空洞的位置和形态特征。
城市地下空洞检测理论与技术方法
采荷街道二区农贸市场由于建设期地基填埋过程中含有较多水泥基块，现场手工钻 打钻无法实施；另外由于农贸市场位于小区内，交通道路狭窄且受农贸市场屋顶高度限 制，无法使用机械钻进行钻孔取样。结合现场实际情况及项目目的需求，进行工程地球 物理勘查、区域内管线调查、管道闭路电视检测（CCTV管道检测）。
城市地下空洞检测理论与技术方法
图3 单排列多次覆盖观测系统示意图
3.2城市工程物探方法介绍
b)地震面波法
城市地下空洞检测理论与技术方法
3.2城市工程物探方法介绍
c)直流电法（网络并行电法）
网络并行电法为直流电阻率法的一种，是在高密度电法勘探基础之上
发展起来的一种新技术。它具有电测深和电剖面法于一体的多装置、多极
34#
炮点
溶洞
米
2#
2#
1#
1#
图8 跨孔弹性波CT工作示意图
3.2城市工程物探方法介绍
g)跨孔电法CT
跨孔电法CT是直流电法的一种，根据有无无 穷远，跨孔电法CT主要采用单极供电（AM 法）与 偶极子供电（ABM 法）这两种方式来进行数据采 集与处理。
在孔中布置电极，通过孔内供电电极供电时 ，孔内其他接收电极进行电位采集，从而对探测 区域内介质视电阻率的分布情况进行反演。
地下空洞灾害表象（地表塌陷、墙体破裂等）； 地下空洞灾害带来的损失及不良影响； 政府相关职能部门高度重视
城市地下空洞检测理论与技术方法
1.1城市地下空洞灾害表象
城市地下空洞检测理论与技术方法
图1 地面塌陷
1.1城市地下空洞灾害表象
城市地下空洞检测理论与技术方法
图2 墙体破裂
1.2地下空洞灾害带来的损失和影响
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[3]人民网. /n/2012/0831/c1007-18882662.html
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3.2城市工程物探方法介绍
大类
方法细分
方法特点
地震体波法
①反射波法；②折射波 法；③散射波法
城
市
地震面波法
工
程
物
直流电法
探 （网络并行电法）
方
法
地质雷达法
①稳态法；②瞬态法 ①AM 法；②ABM 法 ①测点法；②扫描法
瞬变电磁法
①重叠回线；②中心回 线；③定源回线
不受低阻金属及电磁干扰影响；探测深 度大；分辨率高；方法理论成熟。
3.2城市工程物探方法介绍
a)地震体波法
地震体波法是通过一定的观测系统（图3为单排列多次覆盖观测系统）接收来自 探测区域的回波信息，从而反演推断探测区域内部结构、构造的方法。其主要包括反 射波法、折射波法、散射波法，且不同方法均可利用纵波和横波两种体波；反射波法 与散射波法对较小反射界面都能有较明显反应，适用于地下空洞、地下异常构造的探 测；折射波法对延续较长的构造界面有较好的反映，一般用于基岩面的追踪探测。
（2）地下空洞等地下异常的导电性与正常地层或介质存在差异，这为电磁法类勘探方法 的实施提供了地球物理条件和探测可能性；
（3）地下空洞等地下异常的磁性与正常地层或介质存在差异，这为高精度磁法勘探方法 的实施提供了地球物理条件和探测可能性；
（4）地下空洞等地下异常的放射性与正常地层或介质存在差异，这为放射性测量方法的 实施提供了地球物理条件和探测可能性。
城市地下空洞探测理论与 技术方法
汇报人：余森林 时 间： 2017.10.25
精品课件
提纲：
1 城市地下空洞探测的必要性 2 城市地下空洞形成原因分析 3 地下空洞探测理论方法 4 4 地下空洞探测典型案例 5 城市地下空洞探测应用前景及经济效益
精品课件
1要性
城市地下空洞探测必
地下空洞灾害表象（地表塌陷、墙体破裂等）； 地下空洞灾害带来的损失及不良影响； 政府相关职能部门高度重视
信息系统列入2017年城建计划，组织专业人员，
投入专业设备，对道路及地下管网开展全面探测
，防患于未然。
……
各地区政府相关职能部门积极推动地下空洞
精品课件
探测，预防地面塌陷灾害发生。
2因分析
城市地下空洞形成原
精品课件
2地下空洞形成原因分析
地下空洞形成原因整体可分为自然地质因素、人为生产活动因素，具体可细分为： （1）地表松散地层或半松散地层等在重力作用下，松散层逐渐密实，厚度减小，形成脱空； （2）地下水长期溶蚀形成地下空洞； （3）大量开采地下水，引起孔隙水压力降低和有效应力增大，致使含水层被压缩，形成脱空； （4）地下人工管道（供水、排水）泄漏，引起冲刷淋滤，形成空洞； （5）路基或地基施工时期回填不密实（含暗塘、暗沟），经重力作用形成脱空； （6）由于高压震动（卡车、列车行驶、重型器械工作等）导致松散土层液化，形成脱空。
1.3政府相关职能部门高度重视
2013年8月30日，深圳市政府办公厅出台了《
地面坍塌事故防范治理专项工作方案的通知》，
提出市、区发展改革和财政部门要连续安排地面
坍塌防治工作专项资金，保障地面坍塌防治工作
顺利推进。
2016年12月3日，兰州市城乡建设局针对市区
道路塌陷举行媒体见面会，兰州将城市安全地理
不受低阻金属及电磁干扰影响；浅层探 测；分辨率高；成果直观。
并行采集，同步完成高密度电法多种装 置的数据采集；效率高；体积效应。
方便快捷；分辨率高；浅层探测。
方便快捷；对低阻异常体反映明显；体 积效应。
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其他
①跨孔震波CT；②跨孔 观测系统布置在孔中，数据信噪比高；
电法CT
观测系统接近异常体，探测精度高。
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图3 单排列多次覆盖观测系统示意图
3.2城市工程物探方法介绍
b)地震面波法
精品课件
3.2城市工程物探方法介绍
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1.3政府相关职能部门高度重视
近年来，由地下空洞导致地面塌陷的事故频发，目前全国遭受地面塌陷灾害的城市超过 50个：
2013年到2015年深圳共发生579起地面塌陷事故，几乎平均2天便发生1起地陷事故[1]； 2015年10月29日到11月16日，短短19天内南京市玄武区北京东路就连续发生5次塌陷[2]； 哈尔滨也出现过20天发生9次地面塌陷事故的情况[3] ； …… 地面塌陷事故频发，严重威胁着各地的经济建设和人民生命财产安全，多地政府相关职 能部门高度重视，并将地下空洞探测及治理作为防范地面塌陷的主要手段。
（1）安全方面：道路塌陷、建筑物倒塌等灾害往往直接带来巨大的人员伤亡威胁； （2）经济方面：地面建筑的破坏、基础设施的损毁以及灾害后地面残骸的处理都会带来 巨大的经济损失； （3）生活方面：交通线路、电力电缆等基础设施的损毁，给城市居民的生活带来极大不 便，影响城市居民的生活质量； （4）社会方面：道路塌陷、建筑物倒塌以及基础设施破坏等，给城市的市容市貌带来巨 大损害，城市幸福指数下降，影响城市发展。
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1.1城市地下空洞灾害表象
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图1 地面塌陷
1.1城市地下空洞灾害表象
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图2 墙体破裂
1.2地下空洞灾害带来的损失和影响
城市地下空洞灾害在初现端倪时若不及时进行有效控制和治理，往往会进一步导致地面 大范围塌陷，甚至引起地面建筑物倒塌、基础设施损毁等一系列严重次生灾害，给城市带来 多方面不利影响。
精品课件
3
城市地下空洞探测方法
城市地下空洞探测物性基础； 城市地下空洞探测方法介绍
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3.1城市地下空洞探测物性基础
地下空洞与周围介质存在着巨大的物性差异，如密度差异、导电导磁性差异、放射性差 异等，从而为各种方法应用于地下空洞探测提供了物性基础：
（1）地下空洞等地下异常的介质密实度与正常地层或介质存在差异，这为地震波类和重 力勘探方法的实施提供了地球物理条件和探测可能性；