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道路多维检测降伏城市“怪兽” 城市道路塌陷灾害防治技术取得突破

【 作者:       发布时间:2018-08-29          来源:交通运输部 】

  8月7日,辽宁沈阳一处路面突发塌陷,交通信号灯掉入5米深坑;8月8日,云南昆明一处自来水管道破裂,路面塌陷,污水倒灌;8月11日,陕西延安暴雨,3辆轿车落入4米深坑……路面塌陷,就像一个蛰伏在城市道路地下的“怪兽”,成为威胁人们生命安全的杀手。为解决这个问题,8月8日至10日,全国城市道路塌陷灾害与道路病害检测评估技术交流会暨技术标准宣贯会议在辽宁大连召开,多位城市专家和道路专家汇聚一堂,共同探讨解决道路塌陷问题的技术方案。中公高科养护科技股份有限公司(简称中公高科)提出的“道路多维一体化检测系统”成为此次会议的焦点。

  地下迷宫风险莫测 

  “城市的快速发展让道路地下空间越来越复杂,全国城市道路塌陷的情况近年来时有发生,并呈增加趋势。”公路养护技术国家工程研究中心副主任常成利介绍说,导致城市道路塌陷的原因很复杂,如在城市道路下有多种管线,错综复杂,再加上地下的商场和地铁等构造物错综交织,使得地下空间像迷宫般复杂莫测。又如突降暴雨让地基土质疏松,加上地下管线泄漏或输水管线、排水管线破漏等原因,使得道路塌陷成为城市痼疾。

  常成利说,面对道路塌陷这个新兴城市治理难题,城市管理者们目前并没有系统、科学的解决方案,尚处于头痛医头脚痛医脚,疲于应付的被动状态,急需建立一套系统、完整、科学、可行的解决方案,能够预测、评估和处置道路塌陷情况,才能打败城市“怪兽”,改变束手无策的局面。

  “在业内,中公高科以路面快速检测为大众所知。其实早在2007年,我们就开始着手研究城市道路检测了。”据常成利介绍,经过近十多年的摸索、积累与发展,中公高科研发出了用于城市道路的多维一体化检测系统。

  自主研发3D探地雷达 检测立体空间 

  “路面快速检测系统解决的是道路的‘面子’问题,而城市道路多维一体化检测系统是用于探索道路的‘里子’。”常成利表示,道路多维一体化检测系统包括前方景观、卫星定位、路面损坏、道路几何、路面变形和浅层缺陷结构等8个分系统,能够快速进行路域环境、路面及地下路基安全性检测。不仅可以评定路面技术状况,更能进行立体空间的检测,检测到结构层下沉的情况。道路多维一体化检测系统实现了道路塌陷灾害检测与日常养护检测取得的数据,对道路安全进行数据评估,对道路塌陷问题进行处理,能够起到对道路塌陷可防可控的作用,满足城市道路快速检测的需求。

  在这套道路多维一体化检测系统中,3D探地雷达是其中的核心。经过验证,在探索地下情况的诸多技术手段中,3D探地雷达更为快捷、实用和有效。常成利告诉记者说,“以前世界上只有瑞典、意大利和挪威三个国家能够制造3D探地雷达,我们只能依赖进口国外的雷达,不仅硬件价格高,软件还要受端口限制,不能做二次专业化开发,也不能进行数据融合。为此我们用了4年的时间,研发了国内首套具有完全自主知识产权的52通道3D雷达和辅助分析软件,使我国成为世界上第四个掌握这一关键技术的国家。”以前的普通探地雷达只能做单断面雷达抽象波形,需要技术人员具有立体的想象能力和经验才能进行分析。而新研发的3D探地雷达能够做不同层位的三维切片,可以进行立体的分析,降低技术人员的分析难度,提高雷达数据的精确度。今后中公高科还会将切片式图像变为数字化立体图像。

  寓防于管 预警与日常养护检测一体化  

  在道路多维一体化检测系统中,与硬件相配合的是涵盖检测、评估、决策、处置等在内的一整套解决方案。寓防于管,实现道路塌陷灾害预防、预警检测与日常养护检测一体化,是解决方案的主旨和关键。这个方案既可以预警道路塌陷灾害,又可以通过数据实现城市道路的精细化管养,节省资金,提升城市道路的安全保障和服务能力。

  “这套系统已经应用于大连城市道路和国内多条高速公路,并取得了一定成果。我们的最终目标是让城市道路检测程序化、标准化。”常成利说,系统解决城市道路塌陷问题,标准化的设备、技术和作业规程必不可少,从城市道路网的养护决策到具体的养护设计,再到风险防控措施的实施,如果每一步都有明确的规范和操作,不仅可以把风险消灭在萌芽中,城市道路管理者还可以更从容地面对城市道路的突发情况。

  为了推动城市道路检测标准化和普及化,中公高科正在河北省霸州市建立国家级道路管养和防灾技术产业园区,园区里有实体试验道路、城市道路各类典型地下设施和模拟试验场。常成利向记者表示:“中公高科将联合中国城市规划协会地下管线专业委员会等单位,共同推动模拟试验场的建设和使用,搭建我国城市道路健康安全检测技术的综合性研究应用平台,推动城市道路一体化快速检测标准化发展,培养人才,推动行业整体技术进步。”