城市道路塌陷与地下病害快速检测
发布时间:2015-03-24

欧美大地科技集团公司与上海数久信息科技有限公司组成联合体,拥有先进的三维探地雷达设备和丰富的雷达数据处理分析能力和经验,竭诚为城市道路管理者提供现场数据采集和数据分析,道路路基质量评价等服务,包括:

● 地下空洞探测报告;
● 道路介质密实度,含水量等评价;
● 道路结构层厚报告;
● 地下管线探测报告;

城市道路是城市的血脉,生命线。道路塌陷等的突发事故,特别是干线道路的坍塌事故不但会引起交通的堵塞,甚至会引起车毁人亡的事故,造成巨大的社会影响。而城市路面塌陷事故主要由于路基病害隐患存在引起,因此如何确保路基的安全已成为了道路管理者的一个重要的课题。随着城市的发展,道路下部的地下管线及地铁也越来越密集。道路周边的地下停车场等深基础建筑也越来越密集。这给路基的安全带来了前所未有的隐患。

探地雷达是一种无损检测技术,可以安全地用于城市道路中。工作条件宽松,不需要关闭交通,适应性强,抗干扰能力强,具有较高的探测精度和分辨率。基于天线阵技术的三维探地雷达的迅猛发展,为探地雷达开拓了新一维空间。同时,雷达数据处理技术,特别是空洞识别技术也取得很大进步。从而使得探地雷达在检测道路地下空洞取得了很好的效果,成为城市路面坍塌预防的一种解决方案。

基于车载式高分辨率的三维探地雷达系统,结合空洞识别分析软件,搭建一个技术平台,通过对城市道路路基周期性快速检测及评估,及时把握路基病害分布和程度,预防路面塌陷等恶性事故发生。



检测设备

我们联合体拥有挪威3D-Radar公司设计美国生产的GeoScopeTM三维探地雷达。与传统的,市场上广泛使用的单通道或几通道脉冲式探地雷达系统相比,这套雷达系统特点主要有两点:即采用了创新的频率步进雷达技术和天线阵技术,是一套高分辨率的三维地下成像探测系统。这套系统在欧洲和美国的许多地方进行了测试与验证,可以现场实时对地下空洞,塌陷,地下管线等目标体显示并定位,打标记等,而无需回到办公室数据处理后再返回现场,极大地提高检测效率。

GeoScopeTM探地雷达的天线系统是由一对一对的空气耦合蝶型单极天线组成。与传统的脉冲式探地雷达天线不同, 这种超宽带的蝶型单极天线有一系列连续的频率, 其覆盖范围从100MHz到3GHz,,实际工作时, 无需更换天线就可采集从100MHz到3GHz频率的数据,既能满足不同深度测量,又能满足高分辨率的要求。

本套检测系统配备了两根天线阵,一根空气耦合式天线,满足快速测量;一根地面耦合式天线,作为高速数据采集的空气耦合天线阵的补充。两种天线阵配合使用,既可以快速扫描又不会丢失细节特征;两套天线阵,均含统一的天线阵子尺寸,天线阵子按7.5cm等间距布置,保证横向测量分辨率。天线数目不小于20对,单趟勘测就能同时采集20条测线,不仅极大地提高了勘测效率,也实现了实时三维成像。三维成像在地下结构缺陷等探测应用上的优势是显而易见的,同时可以准确分析道路结构层厚度、湿度、高含水量地区、空洞位置与大小尺寸。 


分析软件

3DR-Examiner数据处理软件

● 方便使用注释功能:为其后生成的报告,数据的用户信息有助于确认有问题的区域。
● 为大量数据处理而设计:100GB数据量的多文件项目可以轻松处理。
● 直观的用户图形界面可以迅速浏览带有地理位置的大面积数据:
   a,用户可以从数据中快速提取有用的信息;
   b,支持导入地图和带有地理位置的图片;   
   c,帮助用户对处理的数据进行定位;
● 自动层界面跟踪:采用了先进的空间层跟踪算法,只要鼠标在其中一个通道断面上一点,软 件便可以自动跟踪所有通道的分层界面。

 

3DR-Analyzer病害识别软件

● 病害自动识别功能提高分析效率:自动抽出疑似空洞区域,极大提高了雷达图像的病害分析效率和精度。
● 道路沥青层厚度自动分析:能自动分析沥青层的介电常数,取代传统取芯标定计算介电常数的方法,精确检测道路沥青面层厚度,真正做到无损检测。

 

3DR-CMP路基质量评价软件

● 基于CMP探测方法:与常规收发一体式天线的探地雷达探测方式不同, CMP探测方法是将收发天线阵列以一定的距离按中心线对称排列的一种探测手段。

● 路基质量自动分析与评价:基于采集到的探测数据形成探地雷达时间剖面图,在时间剖面图上标出雷达波的同向轴追踪线,计算各层的厚度和对应的介电常数。基于路基材料的介电常数与其密实度,含水量的相关曲线,评定路基质量。


 

检测实例一

2013年11月2日在某市外环线某路出口发生了道路塌陷事件。塌陷路面约有50平方米大小,最深处约3米。路政单位及时地实施了紧急抢修。

由于该部位位于地铁2号线上方,周边也曾经发生过坍塌事件。为了把握下部空洞分布状况,11月15日我们对塌陷处周边进行了初步检测。发现在塌陷周围仍然存在大面积的空洞,且紧邻外环线,发生的坍塌事故部位及新发现的空洞处位于2号线轨道交通上方,并存在向外环线主道延伸的趋势。为此,我们提出应对2号线轨道交通上方区域的外环线及周边匝道区域进行全面检查。

 



检测实例二

2013年11月,因自来水管道破裂,某市外环线某路西侧(桩号93K)处路面发现大量涌水。路政单位委托我們对該管道周边道路下部土路基进行检测,以便制定合理的维修方案。 

检测結果,受影响路段中,外圈道路下部0.8m、1.5m、2.7m处有高含水层,分布于该自来水管道左右的约20米范围。内圈道路下部0.8m、1.5m、2.7m处的高含水层的分布该自来水管道左右的约8米范围。 

相关维修单位基于我们的检测结果对该自来水管上部的高含水区域进行了注浆加固。注浆后我们对此区域进行了复查。

复查结果为高含水量异常现象已消失,另外新发现1处空洞,空洞顶部面积3.25㎡,位于钢筋混凝土板下部。施工方针对此空洞进行了再次注浆,注浆量达4m³,反推此空洞高度约1.2m。

 

 

检测实例三

在某市某路段中间出现一条长约100 米的纵向裂缝,裂缝以北的半幅路面向人行道侧出现了微倾现象。通过现场踏勘,此路段北邻一建筑工地,其下部存在深基坑。为了调查裂缝和路面倾斜发生原因,受市政设施管理中心和该建筑工地开发商的委托,我们利用了三维探地雷达对该段道路进行了无损探测。

分析结果:

a.裂缝所在路段的下部共发现5处空洞和2处松散;

b.南侧非机动车道与人行道相邻处发现2处疑似空洞;

c.空洞和松散是由建筑工地深基坑施工,土路基发生剪切破坏引起的。



欧美大地,岩泰公司,数久公司简介

    欧美大地科技集团主要从事引进世界上最先进的土木工程测试仪器设备, 同时为广大用户提供专业优质的产品售前售后服务及相关的测试(检测)服务。公司成立于1987年,总部设于香港,在广州、北京、上海、南京、成都、西安、武汉、深圳、沈阳、福州、济南设立了办事处,目前公司有多名教授,教授级高工,博士,硕士以及160多名获得专业学位的职员。随着中国经济的高速发展, 在集团公司全体人员的努力下, 欧美大地科技集团由原来单一的岩土测试仪器销售公司, 发展成一个集仪器销售, 安装调试,故障维修,租赁,零配件供应以及人员培训,技术咨询和工程测试(检测)服务于一体的的专业化综合性集团公司。欧美大地科技集团与许多国外厂家保持着广泛的联系, 经常邀请外国专家来华讲学,每年派遣公司的技术人员到国外厂家接受培训,从而使我们能够为客户提供更加专业和优质的服务,为土木工程测试提供全面的应用解决方案。

    广州岩泰高新技术工程顾问有限公司为欧美大地科技集团下属专业从事土木工程创新技术测试(检测)、咨询服务的子公司。公司成立于2001年8月,主要应用欧美大地提供的世界上先进的、高品质的测试(检测)仪器设备,充分发挥先进测试方法、手段的能力,开展土木工程测试、岩土工程检测、技术咨询及设备合作与租赁等。岩泰公司拥有一批高素质的技术人才,其中有业界知名的专家以及在专业领域从事多年相关工作的高级技术人员。秉承“诚信、专业、创新、共享”的企业文化,“为客户创造价值”的企业理念,为客户提供高技术、高质量的土木工程测试(检测)和咨询服务。

    上海数久信息科技有限公司成立于2008年10月。主要从事道路与桥梁检测/监测的新技术新产品的研发和服务。研发团队主要由在日本,德国,新西兰等国留学工作后归国的博 士,硕士和学士所组成,他们拥有土木检测,计算机自动化,应用数学,图像处理及软件工程等跨行业的专业背景。公司主要产品包括基于三维雷达的路基病害自动分析系统,PCA路面病害自动分析系统,桥梁结构安全性实时评估与预警系统。主要提供服务包括路基病害检测与数据分析服务,路面病害检测与数据分析服务,中小梁式桥梁的安全性实时评估服务。上海数久信息科技有限公司自2012年开始借鉴日本的空洞检测技术,在此基础上独立研发了基于3D-Radar雷达的空洞识别技术。在路政单位的支持下,通过一系列的现场试验和验证。确立了路基空洞/空隙/松散的识别模型,并建立了实用的操作流程。近二年中,受公路管理单位委托,实施了近20个项目的检测。

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