近些年来,大量的关于城市道路塌陷事件的新闻屡见报端。每年因为道路塌陷事故造成的严重损失都是数以亿计。
2020年以来,城市道路塌陷灾害进入集中爆发期,全国各地开始陆续推行“道路体检”。2023年7月北方的强降雨,更加证明了“道路定期体检”的必要性,道路塌陷灾害评价指标也首次写入了国家标准《智慧城市城市运行指标体系总体框架》(GB/T43048-2023)。
据不完全统计,2023年国内累计发生道路塌陷事故1206起,相较于2022年1013起,数量持续上升。与之对应的概数,通过检测提前发现塌陷隐患数量超过15万个,提前排除较大塌陷风险约20000个。这些数据说明道路空洞检测是城市安全管理的常态需求。
2023年10月24日,为推动建设自然灾害监测预警信息化工程,提高全国自然灾害监测预警信息化水平,中央财政增发国债10000亿元。增发的国债全部通过转移支付方式安排给地方,集中力量支持灾后恢复重建和弥补防灾减灾救灾短板,整体提升我国抵御自然灾害的能力,将对作为城市防灾减灾工作的重要一环的城镇道路空洞检测行业,产生积极而深远的影响。
2023年是国家推进“城市体检”与“城市更新”行动的重要一年,住房城乡建设领域坚持问题导向和目标导向相结合,全面开展城市体检,以城市体检出来的问题为重点实施城市更新,明确了城市管理从建设向运营的模式转变,以道路、桥梁、地下管线、地下交通为代表的城市生命线安全运营成为了首要关注问题。
在城市建设与基础设施维护领域,地下空间始终是 “看不见、摸不着” 的关键战场 —— 地下管线老化、路基空洞、隧道结构损伤等隐患,不仅威胁交通运行安全,更可能引发路面塌陷、管线泄漏等重大事故。传统人工探测方式效率低、精度有限,难以满足大规模、高时效的检测需求。而三维探地雷达综合检测车的出现,如同为地下空间装上了 “透视眼”,通过一体化、智能化的检测技术,彻底改变了地下隐患排查的模式,成为城市地下安全保障的重要装备。
三维探地雷达综合检测车并非简单的 “车辆 + 雷达” 组合,而是一套集成了三维探地雷达系统、高精度定位系统、数据实时处理系统、可视化分析平台的一体化解决方案。与传统手持雷达设备相比,它最大的优势在于实现了 “移动中全域扫描”:车辆以正常行驶速度(通常 30-60 公里 / 小时)行进时,雷达天线可同步对地下 0-5 米深度的区域进行三维立体探测,覆盖宽度可达 3-6 米,单日检测里程最高可达 200 公里以上,效率是人工探测的 10-15 倍。无论是城市主干道、高速公路路基,还是地下管廊、机场跑道,它都能快速完成全域扫描,避免了传统探测 “点多面广、耗时费力” 的痛点。
车辆搭载的多通道三维探地雷达,通过发射高频电磁波(中心频率 200-1500MHz)穿透地表,利用不同介质(如土壤、岩石、管线、空洞)对电磁波的反射差异,生成地下空间的三维数据模型。与二维雷达只能呈现 “剖面图像” 不同,三维模型可清晰还原地下物体的空间位置、尺寸、形态及材质属性—— 例如,能精准区分直径 10 厘米的金属管线与混凝土管,还能定位深度 3 米、体积 0.5 立方米的路基空洞,误差控制在 ±5 厘米以内。
为应对复杂地下环境(如高含水量土壤、密集管线区域),车辆还集成了电磁感应仪、激光测厚仪、惯性导航系统等辅助设备,实现多源数据融合检测:电磁感应仪可补充识别非金属管线,激光测厚仪能同步检测路面结构层厚度,惯性导航系统则在卫星信号弱的隧道、高架桥下,保证定位精度不低于 0.3 米 / 公里。这种 “雷达 + 多设备” 的组合,彻底消除了单一设备的检测盲区,即使在地下管线密集的老城区,也能精准排查隐患。
传统探测需将数据带回实验室后处理,往往滞后数天;而三维探地雷达综合检测车搭载的工业级计算机与 AI 算法,可实现 “边检测、边处理、边预警”—— 车辆行驶中,系统能实时生成地下三维图像,并通过 AI 模型自动识别空洞、管线破损、路基松散等隐患,标记隐患位置与风险等级(如 “高风险空洞,建议 24 小时内处置”)。检测人员通过车载显示屏即可实时查看结果,当天即可出具初步检测报告,大幅缩短隐患处置周期。
考虑到不同场景需求,车辆采用模块化设计:雷达天线可根据检测深度更换(浅层高频率天线用于管线探测,深层低频率天线用于路基检测),设备安装与拆卸仅需 1-2 人 1 小时完成;同时,车辆选用中型皮卡或轻卡底盘,轴距短、通过率高,既能在城市主干道快速作业,也能进入狭窄的社区小巷、乡村公路,实现 “从城市到乡村” 的全场景覆盖。
近年来,路面塌陷事故频发,多因路基空洞未及时发现。三维探地雷达综合检测车可对城市道路进行周期性 “体检”—— 例如,某市对 100 公里主干道检测后,提前发现 23 处路基空洞,通过注浆填充处置,避免了路面塌陷事故,直接减少经济损失超千万元。同时,检测数据还能为道路养护提供依据,指导养护单位精准注浆,避免盲目开挖,降低养护成本 30% 以上。
地下管线是城市 “生命线”,但传统探测难以精准定位。该检测车可快速完成管线普查:在某新区管线验收中,它仅用 3 天就完成了 50 公里范围内给水、燃气、电力管线的探测,精准标注了 12 处管线交叉冲突点,避免了后续施工中的管线破损风险;在老城区改造中,还能辅助确定老旧管线位置,为管线更新提供精确坐标,减少开挖对交通与居民生活的影响。
在高速公路、高铁、机场跑道建设与运维中,该车辆同样发挥关键作用:高速公路建设期,可检测路基压实度与结构层厚度,确保工程质量;运营期,能排查路基沉降、隧道衬砌空洞等隐患 —— 某高铁线路通过定期检测,提前发现隧道拱顶 2 处小型空洞,及时处置后避免了列车运行安全风险;机场跑道检测中,还能同步检测道面裂缝与地下管线,保障航班起降安全。
在管线泄漏、路面塌陷等应急场景中,检测车可作为 “应急诊断仪” 快速介入:例如,某城市发生燃气泄漏后,检测车 15 分钟抵达现场,通过雷达快速定位泄漏点下方的管线破损位置,指导抢修人员精准开挖,将泄漏处置时间从传统 4 小时缩短至 1 小时,减少了燃气泄漏量与安全风险。
随着技术迭代,三维探地雷达综合检测车正朝着更智能、更高效的方向发展:一方面,AI 算法将进一步升级,实现隐患识别准确率从当前的 90% 提升至 98% 以上,还能预测隐患发展趋势(如 “该空洞每月扩大 0.1 立方米,预计 6 个月后达到高风险等级”);另一方面,无人化作业成为可能 —— 未来,搭载自动驾驶系统的检测车可在夜间自动完成道路检测,无需人工值守,进一步提升作业效率;此外,检测数据还将接入城市智慧管理平台,实现 “检测 - 分析 - 处置 - 反馈” 的闭环管理,为城市地下空间安全提供更全面的保障。
从 “被动应对” 到 “主动预防”,三维探地雷达综合检测车不仅是一款技术装备,更是城市地下安全治理理念的革新。在地下空间开发不断深入的今天,它将持续守护地下 “生命线”,为城市高质量发展筑牢安全基石。
原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。
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