RDscan道路空洞探测技术简介

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1、RDscan道路空洞探测技术简介一用途与特点（1）主要用途RDscan主要用于城市道路、地铁、场地的工程地质勘查、工程病害诊断和工程治理效果评价等领域。用于道路结构、地质结构、道路脱空、路面坍塌、地铁次生病害以及隐避工程等地质与工程对象的精细勘查。（2）技术背景随着城市的发展，道路、地铁以及地下结构等工程建设迅猛发展，道路塌陷等次生灾害频繁发生。工程地质勘查、工程灾害诊断等服务需求益日激增，需要探测的深度由3m增加到30m。地震与电法勘探不但分辨率低，而且难以适应城市道路与交通的严酷环境。地质雷达

2、的分辨率虽然很高，但是探测深度太浅，难以解决实际的工程需要。目前，城市内30m深度的探测对工程物探领域还是一个空白。RDscan技术正是为填补这一空白而开发的，它具有如下独到的特点。（3）RDscan主要技术特点：1分辨率高，探测深度大：垂直分辨率达15cm，相当于400M雷达；探测深度30m，相当于雷达探测深度的10倍；2抗干扰性强，不需中断交通；3拖缆接收，不破损路面，检测速度快；4实时成像，现场扫描成像，即时发现地质问题；二设备组成与技术指标（1）设备组成RDscan为软硬一体化智能设备，能

3、够像做雷达扫描一样做地震探测。主要设备包括主机、拖缆、电磁脉冲震源三部分。图1RDscan主机图2RDscan接收拖缆图3RDscan工作方式（2）主要技术指标通道：16、32可选；采样动态：24Bit，采样频率：156kHz；电缆频带：20Hz—20kHz，检波器间距：25cm，50cm；内置电池：8小时，触发方式：有线、无线（可选）；电磁震源瞬时功率：900kw激震出力：10KN（探测深度100m）三技术性能优势在工程物探领域，地质雷达的分辨率是最高的，反射地震的探勘深度是最大的。对于城市的探

4、测目标，RDscan比地震和地质雷达更具优势。分辨率比地震高一个数量级，探测深度比地质雷达高一个数量级。性能比较如下表.技术类型频率（Hz）波长（m）分辨率（m）探测深度反射地震50-10010-205-10100-200m地质雷达100MHz1.20.65m400MHz0.30.153mRDscan1k-4kHz0.25--1.00.13-0.530-50m由上表可知，RDscan的分辨率与400Mhz地质雷达相当，但是探测深度是地质雷达的10-15倍，这是RDscan魅力之所在。四应用实例近年

5、来城市路面塌陷频发，其原因多与地下供水、排水管线漏水、地铁施工扰动等因素有关。结合北京、天津的路面坍塌事故，北京同度工程物探技术公司使用RDscan技术进行了现场探测，探查坍塌发生的原因、影响范围，并提供治理建议。对每项探查都完成了专题报告，列于应用实例中。包括天津开发区路面塌陷、北京地铁9号线丰台科技园路面塌陷、14号线郎家园路面塌陷、7号线广渠门九龙山站2号风洞路面塌陷、15号线望京西路面塌陷以及8号线地铁工程地质探查等专题报告。这里仅简要介绍天津开发区域路面塌陷与北京望京西路面塌陷探测的实例

6、，其它实例可查看专题报告。例1天津开发区道路塌陷探测2012年天津开发区新修的道路在暴雨后发生多处坍塌，位置在雨水管线上方，塌坑深度达4-5m。探测目的是查清引起路面坍塌的地质与工程原因、影响范围以及治理建议。探测使用RDscan技术，探测深度设计为15m。探测得到两个主要结果，其一是查清了15m以内主要的地层分布，其二是找到了引起坍塌的原因及其相应的治理措施。探测得到的主要地层结构分4层（图4），界面分别在1m、5.5m、10m，经钻孔验证分别为路基层、细砂粘土层、细砂层与粗砂层。在天津开发区的

7、探测中，地层厚度的分辨率为40cm左右。探测发现在4-5m埋深处存在蓝色的低速层（图5），雨水管就在该位置。地面坍塌部位的低速异常与该低速层相连。说明雨水管在该部位有漏水点，排水时掏蚀了该层位的松散土体，形成脱空，造成了路面塌陷。建议对该段排水管进行修复。图4塌陷区段地层结构图5低速层与路面塌陷例2地铁15号线望京西路面坍塌探测2014年望京西站东侧地铁15号沿线路面出现直径2m坍塌，塌陷后很快进行了充填处理。为查明引起坍塌的原因及影响范围，以便采取进一步治理措施，开展了RDscan探测。测线穿越

8、路面坍塌区，平行地铁走向。测线长度30m，探测深度15m。坍塌区中心位置在测线15m处。探测区位置如下图。图6望京西路面塌陷与探测位置图主要探测结果探测得到地质结构剖面（上）和地层速度剖面（下）示于图7。图7的上图展示了测区的地层结构与界面形态，红色为波速升高的界面，蓝色为波速减低的界面。其中4-6m的深度存在蓝色的波速陡降带，表明其下方存在低速土体，或脱空区。图7的下图展示了地层波速的分布，其中6-15m的深度上存在多处蓝色的低波速区，表明该处地层松散，存在局部脱空区，这是导致路