DB33T1262-2021 城镇道路探地雷达法检测技术规程.pdf
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3.0.1城镇道路探地雷达法检测可应用于地下病害体探测和路 面结构层厚度检测。 3.0.2当进行地下病害体探测时,应选用地面耦合探地雷达: 当进行路面结构层厚度检测时,宜选用空气耦合探地雷达。 3.0.3城镇道路探地雷达法检测工作应结合既有岩土工程、市 政设施、水文气象和已发生病害记录等资料开展。 3.0.4城市道路地下病害体探测宜分为常规探测、专项探测和 应急探测。 3.0.5城市道路地下病害体的常规探测应定期进行,探测周期 应符合表3.0.5的规定
表3.0.5常规探测周期表
3.0.6下列情形宜开展路地下病害体专项探测: 1地铁站点、地下盾构、深基坑、顶管等地下工程施工时, 应分别在施工前、施工中和竣工后对影响范围内的道路进行探 测,且两次探测间隔最长不宜大于6个月; 2汛期的排水管涵、暗渠、河道周边: 3城市重大社会活动举办前,宜对涉及的道路区域进行 探测; 4既有道路改建、扩建或加固施工前。 3.0.7当遇到下列情况时,应立即开展道路地下病害体应急 探测: 1 管道检测发现错口、渗漏和破损等问题时: 2当地铁站点、地铁隧道、深基坑和顶管、地下盾构作业 点等结构发生严重变形或发生大量水土流失时: 3当地面发生下沉、严重变形或塌陷事故时: 4当地下管线发生爆管等事故时: 5其他存在地下病害体潜在安全风险的区域。 3.0.8探地雷达法地下病害体探测应采用初测和复测相结合的 方式,并应符合下列规定: 1初测应对测区进行全面探测,并应确定重点探测区: 2复测应对重点探测区进行探测,并应查明地下病害体的 属性。 3.0.9探地雷达法路面结构层厚度检测应根据相关养护要求确 定检测周期,并符合下列规定: 1道路日常管理与养护宜进行周期性检测; 2道路工程竣工验收时可进行检测。 3.0.10探地雷达法检测作业前应进行安全培训,作业时应在作 业区域设置警示标志,并应符合现行国家标准《道路交通标志 和标线第4部分:作业区》GB5768.4和浙江省标准《城镇道 路养护作业安全设施设置技术规程》DB33/T1236的规定
3.0.11道路检测定位工作应符合现行行业标准《城市测量规 范》CJJ/T8的规定。 3.0.12应按照国家和浙江省相关保密要求对探测数据进行管 理,妥善做好地下空间信息保密工作,并应建立信息化系统对地 下病害体等地下空间信息进行管理与应用
3.0.11道路检测定位工作应符合现行行业标准《城市测量规 范》CJJ/T8的规定。 3.0.12应按照国家和浙江省相关保密要求对探测数据进行管 理钢结构设计图纸,要善做好地下空间信息保密工作,并应建立信息化系统对地 下病害体等地下空间信息进行管理与应用
4.1.11 仪器设备应包括雷达设备和辅助设备。 4.1.2仪器设备应定期进行检定或校准,确保仪器的各项功能 满足检测要求
满足检测要求。 4.1.3运输过程中应保证仪器设备安全,轻拿轻放,不应碰撞 或受强烈震动。 4.1.4仪器设备应定期进行保养和清洁维护
4.2地面耦合探地雷达
4.2.1地面耦合探地雷达应由控制主机、雷达发射机、雷达接 收机和地面耦合天线组成 4.2.2地下病害体探测应选用50MHz~500MHz屏蔽型多频段 地面耦合探地雷达天线
4.2.3车载地面耦合探地雷达应选择不低于两种频段的大线, 并宜保证50MHz~200MHz频段和200MHz~400MHz频段天线至 少各一副。三维探地雷达适用于浅层地下病害体探测,并宜同时 具备两个频段,且至少一个频段应在200MHz~400MHz区间。 4.2.4地面耦合探地雷达天线主频选择应符合检测深度和精度 的要求,并应符合下列规定: 1当多种频率的大线均能满足探测深度要求时,宜选择频 率相对较高的天线: 2重点区域及初测中确定的重点异常区探测应选用多种频 率天线。
4.2.3车载地面耦合探地雷达应选择不低于两种频段的
4.2.5地下病害体探测中,
大线中心频率确定,并宜符合表4.2.5的规定。
表4.2.5天线中心频率与最大探测深度的关系表
注:在地下水位较浅或回填疏松、含铁磁性土等地面耦合探地雷达信号衰减明 显区域,应考虑其对探测深度的影响,设计探测深度不宜大于3.0m。
4.2.6地面耦合探地雷达设备的主要指标性能应符合下列规定:
1 扫描速率不应小于300scan/s; 2 系统动态范围不应小于120dB: 3 信噪比不应小于110dB; 4 定位误差不应大于0.5m; 5 短期幅度稳定性不应大于3%; 6 长期幅度稳定性不应大于5%; 7 时基精度不应大于0.02%。 4.2.7 地面耦合探地雷达垂向分辨率宜取探地雷达电磁波波长 的1/2. 电磁波在地下介质中传播的波长应按下式计算:
式中:入一一电磁波波长(m):
电磁波在真空中的传播速度(m/s),取3×10° f一雷达天线主频(Hz); 8—相对介电常数。
4.2.8地面耦合探地雷达横向分辨率宜按下式计算:
中、 横向分辨率(m):
入h,入 2 +16
一电磁波波长(m); 一深度(m)。
4.3空气耦合探地雷达
天线中心频率与最大探测深度和最小检测厚
注:●代表推荐方法:O代表可选方法:一代表不可选方法
于5.0%,其在介质中的厚度测量误差应符合下列规定:
当厚度小于100mm时,误差不应大于3mm:
2当厚度为100mm~250mm时,误差不应大于5mm; 3 当厚度大于250mm时,误差不应大于10mm。 4.3.5 空气耦合探地雷达设备的主要性能指标应符合下列规定: 1 雷达扫描速率不应小于300scan/s; 2 系统动态范围不应小于160dB; 3 信噪比不应小于70dB; 4 短期信号稳定性不应大于3%; 5 长期信号稳定性不应大于5%; 6 时基精度不应大于0.02%; 7 A/D转换位数不应小于16位; 8 距离标定误差不应大于0.1%; 9 检测速度宜在0~30km/h范围内: 10 外壳防护等级不应小于IP54。 4.3.6 空气耦合雷达的垂向分辨率和横向分辨率应按式4.2.7、 式4.2.8计算。
4.4.1辅助设备宜包括定位设备、摄影测量设备、数据采集处 理软件和地下病害体验证设备等。
4.4.2定位设备应具备下列功能:
1 定位设备应与探测设备进行关联: 2 定位设备的选定应根据测量的精度和移动速度确定; 3 定位数据平面精度应小于或等于10cm; 4 定位数据高程精度应小于或等于30cm; 5 数据采样时间间隔应小于或等于0.05s。 4.4.3 摄影测量设备应与探地雷达、高精度定位设备同步工作 用于记录地理空间影像数据、街景数据及检测道路单程。 4.4.4摄影测量设备应在检测车两侧及后方至少三个方向安装 并应符合下列规定:
顺率应天于或等于25h/s; 2 目标定位精度不应大于1m; 3 防护等级宜为IP65。 4.4.5数据采集处理软件应能实现对数据的实时采集、存储、 显示与处理。 控原原航友
1顿率应大于或等于25h/s; 2 目标定位精度不应大于1m; 3 防护等级宜为IP65。 4.4.5数据采集处理软件应能实现对数据的实时采集、存储 显示与处理。 4.4.6地下病害体验证设备应包括钻探、挖探或钎探等设备
耦合探地雷达探测地下病害体应具备
5.2.1地面耦合探地雷达测线布设应符合下列规定:
5.2.1地面耦合探地雷达测线布设应符合下列规定:
5.2.1地面耦合探地雷达测线布设应符合下列规定: 1探测城镇道路时,测线宜沿车道行进方向布设: 2测区应有效覆盖,沿测线方向超过检测范围不应小 于2.0m; 3管道、隧道需要进行检测时,测线位置宜在管道、隧道
正上和斜上部位,并沿轴线方向布设,测线间距根据作业空间适 当调整
当调整。 5.2.2正式探测前应根据探测深度和精度要求,通过参数试验 确定天线主频、采集方式和采集参数
5.2.3当采用测量轮测距时,采集前应对其进行标定;采
5.2.3当采用测量轮测距时,采集前应对其进行标定;采用手 动标记定位时,应等间距标记,间距不宜大于2.0m。
5.3.1地面耦合探地雷达采样点数宜设置为512点或1024点, 采样率宜设置为雷达主频的20倍
5.3.2地面耦合探地雷达记录时窗应为雷达接收数据的时间长 度,超过记录时窗的回波不再被接收,记录时窗可按下式计算:
式中:T一记录时窗(s); K加权系数,取1.3~1.5; H探测目标深度(m); —电磁波在地下介质中的传播速度(m/s)。 5.3.3在数据采集过程中可根据干扰情况和图像效果调整采集 参数。 5.3.4点测时,应在天线静止时采集,道间距应保证至少有三 个采样点落在自标体上;连续测量时,天线移动速度应均匀,并 应与雷达的扫描率相匹配,初测时道间距不宜大于5.0cm,复测 时道间距不宜大于2.0cm。 5.3.5数据采集时应及时记录信号异常,分析异常原因,必要 时应进行复测,并应及时记录各类干扰源及地面积水、变形等环 境情况
参数。 5.3.4点测时,应在天线静止时采集,道间距应保证至少有三 个采样点落在目标体上;连续测量时,天线移动速度应均匀,并 应与雷达的扫描率相匹配,初测时道间距不宜大于5.0cm,复测 时道间距不宜大于2.0cm。
5.3.5数据采集时应及时记录信号异常,分析异常原因,必要
5.3.6当发现疑似地下病害体时、应进行标记、与周围管乡
布等已知资料对比,并进行数据验证。 5.3.7当探测区域局部不满足检测条件时,应记录其位置和范 围,待具备探测条件后补充探测。 5.3.8当采用GNSS系统进行测线轨迹定位时,应合理设置基 准点,并应进行定点测量验证。 5.3.9探地雷达测线的定位可利用测区内已知位置的井盖、路 灯或管线等地物的雷达回波对测线进行校核
1地上十扰:临近建(构)筑物、过街大桥、高架桥、指 示牌、井盖、钢板等临设、金属栅栏和车辆等: 2地下十扰:地下管线、管沟及井室、地下通道、地下防 空洞、地下加固体、旧基础和树根等; 3电磁干扰:路灯、信号灯、变电室、架空输电线缆和发 射塔等。
1 探测数据的信噪比应满足数据处理、解释的需要; 2 重复观测的数据应与原数据一致性良好: 3 现场记录信息应完整,且与探测数据保持一致: 4 数据信号削波部分不宜超过全剖面的5%; 5 数据剖面上不应出现连续的坏道。 5.3.12 探测时应填写记录,记录表格式应符合本规程附录A 的规定
5.4.1 探地雷达法探测数据宜进行零点校正,明确地面反射点 的位置。
积、偏移归位、空间滤波、数据平滑和地形校正等处理方法。
5.4.4改变反射信号的振幅特征宜在其他方法处理完后进行。5.4.5探地雷达数据处理与分析应符合下列规定:1用于成果解释的雷达图像应清晰、信噪比高;2宜根据雷达图像的波组形态、振幅、相位和频谱等特征进行异常识别和解释;3应结合现场记录和已知资料,排除干扰异常;4地下病害体宜结合地面变形、管线破损和历史塌陷等情况及测区地质资料进行综合解释。5.4.6雷达探测地下病害体可按表5.4.6地下病害体典型识别特征进行识别。表5.4.6雷达探测地下病害体典型识别特征表地下病害体波组特征振幅相位与频谱1近似球形空洞反射波组表现为倒悬双曲线形态;1顶部反射波与入射波2近似方形空洞反射波表现整体同向,底部反射波与入射波空洞为正向连续平板状形态;振幅强反向,底部反射不易观测;3绕射波明显,重复次数2频率高于背景场较多1脱空顶部一般形成连续反整体振1顶部反射波与入射波射波组,似平板状形态;幅强,雷同向,底部反射波与入射波脱空2多次波较明显、绕射波较达波衰反向,底部反射不易观测;明显减很慢2频率高于背景场1顶部形成连续反射波组;顶部反射波与入射波2多次波较明显、绕射波较严重整体同向,底部反射波与入射波明显;振幅强反向;3内部波形结构杂乱,同相疏2频率高于背景场轴很不连续松体1顶部形成连续反射波组;1顶部反射波与入射波2多次波、绕射波不明显;整体振同向,底部反射波与入射波般3内部波形结构较杂乱,同幅较强反向;相轴较不连续2频率略高于背景场: 15 .
续表 5. 4. 6
5.5.1探测结束后应根据雷达资料、定位数据和摄影测量数据 综合确定异常点位,并采用辅助方法进行验证,宜进行钻孔 验证,
5.5.2异常点定位和钻孔验证应符合
1应对拟钻孔位置现场标注; 2钻孔前,应查明地下管线情况,不得损坏或影响原有地 下管线的运行和维护: 3钻孔前,应及时对存在道路安全隐患区域进行围挡并放 置警示标志; 4宜在指定位置钻孔; 5钻孔后应测量并拍摄影像资料存档; 6 钻孔成果应汇总成表并留档记录: 7道路钻孔结束后,应及时封孔。钻孔回填材料结构强度 应高于原结构强度。 5.5.3年 钻孔验证现场作业应符合下列规定: 1每回次钻孔进尺不宜天于1.0m,宜采取减压、慢速钻进 或干钻等方法; 2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; 3宜采用内窥设备记录地下病害体影像。 5.5.4钻孔结果验证宜符合下列规定:
5.6.1城镇道路塌陷风险评估应以探测的整条或整段道路为评 活对象,在地下病害体探测成果的基础上,结合探测时间和地下 空间现状等信息,计算道路塌陷风险系数,确定塌陷风险等级, 并提出相应的风险控制对策
5.6.2城镇道路塌陷风险评估应包括风险影响因素调查、道路
塌陷风险系数计算以及风险分级与预警,并应符合现行行业标准 《城市地下病害体综合探测与风险评估技术标准》JGJ/T437的 规定。 5.6.3道路塌陷风险应分为红、橙、黄、蓝四个级别进行预警 和风险管控。
响因素调查。城镇道路安全影响因素调查应包含下列内容: 1探测道路的长度、宽度、等级和最近一次病害体修复 时间; 2探测道路地下病害体数量、类型、规模、位置和上覆土 厚度等信息; 3地下病害体处置方式及效果; 4道路边界线30m范围内地下交通、管道顶管等地下空间 工程及深基坑施工现状及历史状况,
5.6.5道路风险等级应根据道路塌陷风险系数判定,整条道路
的风险系数计算中包括下列影响因素: 1 探测路段病害体数量; 2 病害体平面面积: 3 病害体净深度和整条道路病害体净深度最大值: 4 病害体上覆介质厚度; 5 病害密度; 6 距新修或上次修复后时间长度; 7 道路规定检测周期; 8 覆跨比和整条道路最小病害体覆跨比: 9 路基变化速率: 10 环境影响因子; 11 病害处置因子。 5.6.6 道路病害体净深度最大值应按下式计算,深度风险
5.6.6道路病害体净深度最大值应按下式计算,深度风险系数 (R)应按表5.6.6取值:
5.6.6道路病害体净深度最大值应按下式计算,深度风险系数
dmx = max d
表5.6.6深度风险系数(R.)取值表
主:深度风险系数可采用内插法在各自取值区间内
5.6.7道路最小病害体覆跨比应由下列公式计算,覆跨风险系
5.6.7道路最小病害体覆跨比应由下列公式计算,覆跨风险系
数(R)应按表5.6.7取值:
式中:kmin 道路最小病害体覆跨比; 合 覆跨比; n 探测路段病害体数量; ho 病害体上覆介质厚度(m Lm 病害体水平最大长度(m
= mink! 1≤i≤R ho k =
表5.6.7覆跨风险系数(R)取值表
注:覆跨风险系数可采用内插法在各自取值区间内取值
5.6.8病害密度应按下式计算,密度风险系数(R)应按表 5.6.8取值:
表5.6.8密度风险系数(R)取值表
注:密度风险系数可采用内插法在各自取值区间内取值
5.6.9所有病害体潜在危险的累加应由下列公式计算,潜在危 险系数(R,)应按表5.6. 9 取值:
险系数(R)应按表5.6.9取值:
表5.6.9潜在危险系数R,取值表
:潜在危险系数可采用内插法在各自取值区间内取
5. 6. 10 时间风险系数(R)应按下式计算
5.6.10时间风险系数(R)应按下式计算
式中:R——时间风险系数; 6; to———距新修或上次修复后时间长度(月); P一一规定检测周期(月)。 5. 6. 11 环境风险系数(R)应按表5.6.11取值。
[5. 6. 10)
表5.6.11环境风险系数(R)取值表
表5.6.12病害处置因子(C)取值表
5.6.13路基变化速率应按下式计算,路基变化影响系数(RB) 应按表 5. 6. 13 取值:
式中:B一 一路基变化速率; S——非病害体区域路基变化面积(m); So 检测路段总面积(m):
(5. 6. 13)
表5.6.13路基变化影响系数(R,)取值表
主:路基变化影响系数可采用内插法在各自取值区
(I +Rg) W,+W,+W,+W=1
表5.6.15城镇道路风险等级表
5.7.1地下病害体检测应编制成果报告
5.7.1地下病害体检测应编制成果报告。
5.7.2成果报告应包括下列内容:
项目概况; 2 技术依据; 3 地球物理特征; 4 资料收集; 5 工作方法; 6 仪器设备; 7 数据采集; 8 数据处理与解释; 9 异常验证; 10 主要成果分析; 11 风险评估; 12 结论与建议; 13 成果图(附图附表)。 .7.3 成果报告应内容全面、文字简练、结论明确、建议清晰、 图表齐全,成果报告宜符合本规程附录D中表D.0.1的规定, .7.4月 成果报告的插图、插表宜包括方法原理图、典型曲线图
市政常用表格5.7.4成果报告的插图、插表宜包括方法原理图、典型曲
典型部面图、对比分析图、工作量表、物性参数表、仪器技术参
数表、成果解释列表和检测数据列表
5.7.5成果图应符合下列规定
面或用富含铁矿渣集料等介电常数较高的材料铺筑的路面。 6.1.2空气耦合探地雷达法检测宜按下列程序进行: 1 准备工作; 2数据采集; 3数据处理与分析; 4 检测成果。 6.1.3路面结构层厚度检测应现场踏勘、编制检测方案,并通 过实验确定设备工作参数。检测工作开始前,应对检测方案进行 评审,
6.2.4空气耦合探地雷达进行路面结构层厚度检测前应开机预 热至少20min。 6.2.5检测时应根据具体测试目的及现场雷达波形,设置采样 点数、采样频率、道间距和增益等参数。 6.2.6当采用距离触发采集方式时,应进行距离标定。 6.2.7正式采集前,应获取幅度标定数据,获取标定数据步骤 应符合下列规定: 1应将面积不小于天线2倍的金属板放置在天线正下方项目管理、论文, 启动数据采集软件,获取金属板反射数据: 2应将空气耦合天线对空放置,启动数据采集软件,获取 雷达对空数据: 3多个天线应分别获取金属板反射数据和对空数据
6.3.1空气耦合探地雷达采样点数宜设置为1024点,采样率宜 设置为雷达主频的20倍
....- 检测试验 技术标准 检测标准
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