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福建厦门地铁坍塌后续:涉事机构被列入“黑名单”!

2021年12月12日，厦门吕厝路口地铁1号线和2号线外的配套物业开发项目施工现场发生约500平方米地面塌陷。

记者从厦门市建设局了解到，近期厦门市建设局发布通知表示，将负责审查厦门吕厝路口地铁1号线和2号线外配套物业开发项目施工图的广州地铁设计院施工图咨询有限公司列入建筑市场黑名单，并行政处罚。

通知表示,厦门吕厝路口地铁1号线和2号线外的配套物业开发项目施工图，经审查合格后仍存在重大问题，造成质量安全事故，广州地铁设计院施工图咨询有限公司受到厦门市建设局行政处罚。同时，厦门市建设局根据《厦门市建筑市场黑名单管理办法》的有关规定，将广州地铁设计院施工图咨询有限公司列入厦门市建筑市场黑名单，期限6个月（自2021年6月1日起至2021年11月30日止），并在厦门市建筑市场黑名单平台上公布。在黑名单管理期限内，由各相关监管部门根据《厦门市建筑市场黑名单管理办法》的规定，对相关责任主体实施相应的监管措施。

这条公路已使用多年,路面相继出现塌陷、坑洼等问题

车载阵列雷达在道路塌陷灾害预警探测中的技术应用

(大连中睿科技发展有限公司，辽宁省大连市 )

The Applications of Vehicle-mounted Array Radar for

Early-warning Detection of Road Cave-in

Cui Haitao, Chen Jie, Li Min, Bai Xu

摘要：近年来，许多城市发生了道路塌陷灾害，造成重大的生命财产损失和严重的社会影响。本论文针对城市道路塌陷灾害的预警探测需求，研制出具有自主知识产权的车载阵列雷达系统，可以对道路病害进行可视化探测与精确定位。该雷达系统已成功地应用于多个城市的道路塌陷灾害预警探测，并形成了一套探测道路塌陷灾害的技术方法。

关键词：道路病害；病害预警探测；车载阵列雷达

一、引言

近年来，全国范围的城市道路塌陷灾害频繁爆发，大范围、高频次、导致多人死伤的恶性塌陷事故接连发生，造成重大的生命财产损失和严重社会影响，直接威胁到城市公众安全，灾害治理已经刻不容缓。目前，城市道路塌陷灾害的发生已经遍及全国各个省市，从北京、上海、广州、深圳这样的一线城市，到哈尔滨、长春、大连、太原、西安、武汉、长沙、福州、厦门这样的二线城市，以及兰州、银川、乌鲁木齐这样的西部边远城市均有发生，甚至张家口、邯郸、宣城、荆州、湘潭、娄底、固原、库尔勒这样的中小城市也同样面临着不断发生塌陷灾害的严重威胁。

调查研究表明，绝大多数的城市道路塌陷与地下管线直接相关，是典型的地下管线次生灾害。统计显示，大多数的地下空洞塌陷发生在地表以下0~3m范围内[1]。各种诱因导致地下管线损坏或直接使管线周围土体松散，在各种流水因素作用下发生土体流失，在管线周围产生空洞，空洞逐步发展扩大并最终导致路面塌陷发生灾害。这些引起空洞塌陷灾害的诱因包括[2][3]：地下管线老化渗漏、管线施工回填不实、地表水下渗冲刷、地下水位下降、地铁施工扰动、地下人防等设施老化坍塌、湿陷性黄土垮塌、溶洞垮塌等。

科学研究和对塌陷灾害的调查分析表明，采用先进的高科技物探设备定期对城市道路进行普查探测，提前发现隐伏在地下的空洞，提前预警并采取排险措施，才能防患于未然，避免塌陷事故发生。

二、车载阵列雷达系统

在城市中开展道路下方隐伏空洞探测作业，由于道路交通繁忙，周边环境干扰大，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，应用效果差，成本高，速度慢，难以在城市中大范围应用。探地雷达具有效率高、抗干扰、精度高、现场作业方便等特点，是城市道路塌陷灾害普查探测的首选技术。国内外的工程实践表明，探地雷达已成为探测道路下方隐伏病害唯一现实可行的技术手段，适用于脱空、空洞、土体疏松、富水等多种道路病害检测[4][5]。

由于我国城市众多，城市面积普遍较大、城市地下地质情况和地下构筑物比较复杂，常规的单（双）通道探地雷达和人工探测作业方式在灾害普查探测效率和探测成果可靠性方面存在一定局限性，探测效率低、工作量大，不能满足城市大里程、大面积道路探测需要，亟需快速高效的车载多通道阵列雷达系统。

针对上述需求，我们研制了一套车载阵列雷达系统（如图1所示），该设备以多通道超宽带探地雷达技术和大型天线阵列技术为核心，专门针对大范围、大里程的公路和城市道路塌陷灾害普查探测进行了创新设计。

图1车载式道路病害灾害预警雷达系统

图2天线阵列排列示意图

该车载雷达系统集成了8通道探地雷达天线阵列、3G天线、激光线扫描工业相机、RTK精确定位系统、控制中心、红外高清摄像系统、DMI测距仪等（如图3所示），将阵列雷达数据、经纬度坐标信息、现场视频场景和道路表面高清图像等多种数据同步采集，融合进入系统数据库，形成一个多信息综合采集平台，快速高效地对道路病害灾害进行可视化探测与精确定位，可广泛应用于各类道路病害灾害普查探测。得益于这一开创性的探测技术平台和全新的普查探测作业模式，物探工程师能够在一个集成统一的界面上，利用多通道雷达获取每一个地下空洞异常，确定其精确坐标位置，观察该处的现场环境和道路表面情况，通过多种信息综合分析和判断，迅速得出可靠结论。

图3车载雷达系统组成

自主研发的车载道路病害灾害预警雷达系统已经取得国家知识产权局授予的产品技术与利和软件著作权[6][7]，并形成完整的企业知识产权体系。2021年，该系统通过住房和城乡建设部的科技成果评估。

三、技术方法

车载阵列雷达的道路塌陷病害探测技术方法分为普查探测、疑似点筛选、疑似点复核、管线会签和验证五个步骤。

（1）普查探测

车载雷达系统对指定作业区域进行普查探测，在DMI的触发下，同步采集并保存多种传感器数据。

（2）疑似点筛选

疑似点筛选时，平台软件读取数据库，将多通道雷达数据、影像数据和地图同步联动显示。多通道雷达数据处理的步骤通常包括零点调节、频域滤波、增益调整、背景去除等，根据病害的回波特征筛选出病害疑似点，并结合各通道雷达数据的相关性分析出病害疑似点的规模。根据疑似点的经纬度坐标和周边的影像，确定疑似点在道路的具体位置。确定疑似点时还要参考影像排除干扰，如路面颠簸、钢板、地下人行通道、隧道、过街天桥等。

（3）疑似点复核

用常规的单通道探地雷达对筛选出的异常点进行复核。复核时，使用多种中心频率的天线对异常区域进行多条测线加密探测。并通过雷达图像和周边井盖，确定疑似点周围的管线分布，排除地下管沟、井室等造成的误判。对疑似点进行复核后，确定异常区域的位置、规模和埋深。

（4）管线会签

城市地下分布众多管线，分属不同的专业部门管理，涉及供水、排水、电力、燃气、供热、通信信息、广播电视、公安交通等管线权属单位。为了避免验证时破坏管线，在施工前做好会签手续。由市政部门组织各家管线权属单位对各个病害异常点进行管线会签，核实疑似点周边管线的分布。

（5）验证

通过钻孔或开挖方法进行验证。

四、案例

车载阵列雷达系统已在沈阳、大连、厦门、广州、深圳、南京、镇江、长春、石家庄等城市成功进行了工程应用。

4.1 厦门市思明区道路塌陷灾害普查探测

2021年5月-9月，厦门市思明区采用车载阵列雷达系统对辖区内的主要道路进行了塌陷灾害普查探测，完成测线里程约200公里，通过探测发现多处空洞灾害点，有效预警了道路塌陷灾害，经工程处治后避免了塌陷事故的发生。

图4是在厦门西堤路探测到的一处大型空洞，钻孔验证后进行了开挖回填处治，及时排出了险情。

图4 厦门西堤路空洞

4.2 广州市天河区道路塌陷灾害普查探测

2021年4月，车载阵列雷达系统在广州市天河区进行了道路塌陷灾害普查探测，发现了多处空洞灾害点。图5是天河区科韵路探测到一处大型空洞，灾害面积达30平方米，洞底深度3.2米，洞顶距离表面仅0.3米，随时会发生坍塌。通过钻孔、钎探和电子内窥镜等方式对病害点检查评估后，相关部门对该位置进行了注浆排险作业，避免了事故的发生。

图5 广州科韵路空洞

4.3 长春市地铁沿线道路塌陷灾害普查探测

由于地铁施工造成地层扰动，长春地铁沿线发生过多起道路塌陷事故。2021年3月，车载阵列雷达系统对长春市在建的地铁1号线和2号线沿线（人民大街、吉林大路和解放大路）进行了道路塌陷灾害普查探测，在普查探测中发现了多处病害疑似点。长春市市政设施维护管理中心道路路灯部召集各管线权属单位对各个病害异常点进行管线会签，核实疑似点周边管线的分布（图6）。通过钻孔或开挖验证（图7），查明了多处空洞和疏松道路病害点，病害点的分布如图8所示。

图6 管线会签图

图7 钻孔现场

图8 长春道路病害点分布图

案例1：

该灾害点位于吉林大路与临河二条交汇处东侧东向外侧慢车道，雷达车普查探测发现该处雷达扫描图像存在显著空洞异常反应，经现场复核探测、钻探验证和钻孔内窥镜录像（图9），确认该处为典型地下隐伏空洞灾害，灾害部位南北向长2.5米，东西向宽2米，空洞埋深0.42米。经探查，该灾害点下方1.7米处为一根混凝土排水管，管体接入灾害点旁边的排水井，开井盖检查发现，管体接入部位周围存在流土堆积现象，判断为附近路面集水井水体侵入灾害部位冲刷土体，经旁边排水井流失，形成空洞。相关部门立即对灾害部位空洞进行开挖回填处治，并整修了排水井。

图9 钻孔内窥镜录像截屏

案例2：

图10是该雷达系统在解放大路东侧起点处西向外侧慢车道发现的一处富水空洞。普查探测中发现该处雷达扫描图像存在显著空洞异常反应和水体反应，经现场复核探测、钻探验证和钻孔内窥镜录像，确认该处为严重水浸地下隐伏空洞灾害，灾害部位东西向长4米，南北向宽2米，空洞埋深0.35米。经探查，该灾害点下方2米处为一根自来水管，管体严重漏水冲刷灾害部位土体后集中流入旁边路面集水井，水冲刷流失量大，水流清澈，钻探表明灾害部位土体已完全冲刷，仅余碎石，形成充水空洞。该处经泄露自来水较长时间冲刷，塌陷风险极大。相关部门立即对该灾害部位的自来水管进行抢修，并及时回填处置了该处空洞。

图10 长春解放大路空洞

五、结论

车载阵列雷达是预警探测城市道路塌陷灾害的首选技术装备，在工程实践当中，制定合理作业流程和作业方法，充分发挥其技术优势和效率，可以准确可靠地探测发现地下隐伏空洞，及时预警，切实防范和减少道路塌陷灾害事故的发生。

参考文献

[1]杨彩侠.城市道路路面塌陷成因初探. 山西建筑,2013, 39(15):113-114.

[2]宋谷长,叶远春, 刘庆仁.北京市城市道路塌陷成因及对策分析. 城市道桥与防洪,2011, 8:250-252.

[3]周正刚.城市道路塌陷原因分析及预防措施. 路桥工程，2015,5(11).

[4]Ryoji Hirata, AkioMatstyama. Anintroduction and a case study of the vehicle for exploring structures underroad using GPR, Near Surface Geophysics Asia Pacific Conference, July 17-19,2013, Beijing, China.

[5]薛建,曾昭发, 王者江,刘明辉. 探地雷达在城市地铁沿线空洞探测中的技术方法.物探与化探, 2010,34(5):617-621.

[6]崔海涛,王少华. 车载道路灾害、病害预警雷达系统（VGPR-20）,专利公开号CNS .公开日:2014-10-22.

[7]崔海涛,王少华. 一种车载道路灾害病害预警雷达系统,专利公开号-: CNU. 公开日:2014-10-08.

厦门地铁6号线马銮湾片区段跨海隧道顺利贯通

今日上午9点30分，轨道交通6号线(马銮湾片区段)集美岛站至西滨路口站跨海盾构区间双线贯通！该段长约7600米跨海隧道的掘进任务全部顺利完成，厦门地铁又一项重难点、高风险工程被攻克。 轨道交通6号线马銮中心站至集... 今日上午9点30分，轨道交通6号线(马銮湾片区段)集美岛站至西滨路口站跨海盾构区间双线贯通！该段长约7600米跨海隧道的掘进任务全部顺利完成，厦门地铁又一项重难点、高风险工程被攻克。

轨道交通6号线马銮中心站至集美岛站区间(简称马集区间)及集美岛站至西滨路口站区间(简称集西区间)隧道全长约7600米，先后4次下穿马銮湾海域，于2021年12月份开始掘进，其中马集区间隧道已于去年8月2日双线贯通。

马集区间及集西区间的跨海段隧道采用土压平衡盾构施工，施工过程中存在下穿马銮湾海域、穿越砂层施工、浅覆土段施工、孤石段施工以及下穿综合管廊等构筑物及管线等众多施工难点。为攻克难关，在市委市政府、市轨道交通建设指挥部的正确指导下，轨道集团会同参建单位深化技术先行，成立盾构监控指挥中心，全方位、全天候对盾构掘进进行管控，采取控制掘进参数及加强注浆管理等措施，安全、质量、进度等方面得到良好控制。在历时530天的攻坚后，最终实现6号线马銮湾跨海段隧道全部顺利贯通。

目前，6号线马銮湾片区段(4站3区间)主体结构全部完成。

链接一：

重难点：海底隧道坍塌风险大。马集及集西区间下穿马銮湾海域盾构跨海段总长达到1450米。跨海段施工地层沉降难以控制，海底覆盖层坍塌风险极高。

轨道集团会同参建单位，在盾构作业时采取加强掘进参数及出土量控制，确保土压力平衡，防止土体坍塌，同时设置止水环箍、做好同步注浆及二次注浆等措施，增强海域段砂层区间的防水效果。

重难点：下穿建筑物及管线风险大。区间隧道下穿的构筑物主要有地下通道、环湾大道综合管廊、柏涛路综合管廊、环湾大道与柏涛路交叉口框架通道，其中隧道与环湾大道综合管廊、柏涛路综合管廊、环湾大道与柏涛路交叉口框架通道的垂直间距较小，间距为2m-6m，存在交叉施工的风险，掘进难度大。其中环湾大道综合管廊和柏涛路综合管廊采用明挖法施工，维护结构采用钢板桩，施工完钢板桩拔除后，地质松散、透水性大，容易造成超挖，地面塌陷，隧道喷涌等，又对隧道施工平添风险。

为攻克这一重难点，轨道集团会同参建单位，明确需下穿建筑物的具体施工和完成时间，确保不会出现交叉施工；在穿越前，盾构机在保持土压稳定、减小扭矩、严控出渣量的前提下，匀速通过，同时保证同步注浆量，及时二次注浆，减小地层扰动，加强地表监测。为避免盾构穿越后管廊、地下通道和框架通道底部产生空洞，采用穿越前超前注浆加强，穿越后加强隧道背后注浆或进行地面注浆处理，最后在盾构通过后，在管廊或地下通道内部做地质雷达检测，一旦发现空洞及时处理。

重难点：孤石区盾构掘进难度大。集西区间在完成孤石范围的探测工作后发现，有多处孤石组成的孤石群侵入隧道，最长一段孤石群长约16m,宽约3m,厚0.4～2.5m。孤石或基岩突起会提高盾构掘进的难度，不仅会严重磨损刀盘加大后续掘进难度，且会导致施工中开仓换刀次数的增加，造成不必要的经济损失，甚至影响人员安全。

轨道集团在盾构穿越前编制孤石处理专项方案，对孤石提前进行冲孔桩进行地面处理，并按水泥参量7%混合后的水泥+土进行冲孔处回填。二次探测后可能还有遗漏的较大孤石，掘进时严格控制速度，做到不盲目推进，预留判断时间，严控出渣量，保护刀具。同时在穿越孤石段时，提前准备好可能需要更换的刀具，以及开仓所有的物资准备。

链接二：

轨道交通6号线董任站首幅地连墙顺利开工

5月12日上午，轨道6号线(林埭西至华侨大学段)董任站首幅地下连续墙顺利开工，该车站进入主体工程围护结构施工阶段。

轨道集团供图

董任站为地下两层岛式站台车站，总长287.4米，标准宽度19.1米，基坑深度约16.4至18.7米之间，最深处将近6层楼的深度，采用明挖顺作法和局部盖挖法施工。该车站围护结构地连墙共计114幅，分三个阶段施工，第一阶段将完成12幅地连墙施工。

董任站位于杏林老城区主干道，车流量大，周边建筑物密集，居民众多，地下管线错综复杂，车站上方有110千伏高压电线，施工风险较大。施工时既要保证地铁施工安全，又要保护建筑物安全，这对施工过程安全管理提出了很高的要求。

在市委市政府、市轨道交通建设指挥部的领导下，轨道集团携手中铁建厦门地铁总承包管理部，会同中铁十六局集团地铁公司、管线产权单位、监理单位、设计院等超前筹划，从人、物、机等多方面统筹安排，经过多个部门近4个月的沟通与合作，管线迁改和交通疏导全部按时完成，为董任站点全面进入实质性施工创造了有利条件。

在施工前期，轨道集团和中铁建厦门地铁总承包管理部、中铁十六局集团地铁公司对该项目作出科学安排，为确保安全施工，对地连墙施工专项方案和综合应急预案层层审核；在严控细节方面，还对钢筋笼起吊、焊接质量等严把安全质量关。

此外，施工人员还充分利用现有资源，挖掘内部潜力，利用晚上时间组织专业培训，加强安全施工组织,并对临近居民进行入户宣传地铁建设知识，获取居民们的理解与支持。

项目部表示，在施工过程中将进一步细化管理，完善施工措施，确保年度各项施工生产任务顺利完成。

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