DB11-T 1399-2017 城市道路與管線地下病害探測及評價技術規(guī)范

北京市地方標準

編號：DB11/T1399—2017

備案號：54178-2017

城市道路與管線地下病害探測及評價

技術規(guī)范

Codefordetectingandevaluatingundergrounddiseaseinurbanroadand

pipline

2017-03-24發(fā)布2017-10-01實施

北京市規(guī)劃和國土資源管理委員會

聯(lián)合發(fā)布

北京市質量技術監(jiān)督局

1總則{

1.0.1為規(guī)范城市道路與管線地下病害探測和評價工作，制定本規(guī)范。

1.0.2本規(guī)范適用于北京地區(qū)城市道路與管線地下病害探測及地下病害的風險

評價，公路地下病害探測可參照本規(guī)范執(zhí)行。

1.0.3城市道路與管線地下病害探測，除應符合本規(guī)范外，尚應符合國家和北京

市現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。

1

2術語和符號{

2.1術語{

2.1.1地下病害undergrounddisease

城市道路下方及管線周邊產(chǎn)生的空洞、土體疏松等威脅城市道路、管線安全

運營的不良地質體。

2.1.2地下病害探測undergrounddiseasedetection

采用地球物理方法探測地下病害類型、位置和規(guī)模等信息的活動。

2.1.3空洞cavity

道路、公路路基或管線周邊土層中發(fā)育的影響其結構安全的洞穴。

2.1.4路面脫空pavementvoid

道路面層與路基結構層之間不連續(xù)的現(xiàn)象，常見于混凝土路面、半剛性基層

瀝青路面以及白改黑路面下方。

2.1.5土體疏松unusuallyloosesoil

路基或管線周邊局部范圍土體密實度明顯低于周邊土體，形成的局部結構相

對松散的異常現(xiàn)象。

2.1.6土體富水unusuallyrichwatersoil

路基或管線周邊局部土體含水率明顯高于周邊土體的異?，F(xiàn)象。

2.1.7有效性試驗effectiveexperiment

對探測方法、觀測系統(tǒng)、探測參數(shù)選擇等進行的試驗。

2.1.8相對介電常數(shù)relativedielectricconstant

介質介電常數(shù)與真空介電常數(shù)之比值。

2.1.9頻散曲線dispersioncurve

根據(jù)瑞利面波在不均勻介質傳播過程的頻散特征，將不同的頻率和對應的相

速度繪制成的曲線。

2.1.10地下病害風險評價riskevaluationofundergrounddisease

根據(jù)城市道路或管線周邊地下病害的埋深、規(guī)模及周邊環(huán)境影響等孕險環(huán)境

與致險因子，評估地下病害對道路或管線的危害性影響程度，劃分安全風險等級。

2.1.11風險后果riskconsequence

地下病害導致道路塌陷或地下管線破損產(chǎn)生的風險所引發(fā)的人員傷亡、財產(chǎn)

2

損失及社會影響的程度。

2.1.12風險值valueofrisk

根據(jù)地下病害風險發(fā)生可能性及對應的風險后果確定的風險程度量度值。

2.2符號{

2.2.1探地雷達法使用的符號應符合下列規(guī)定：

Pr—功率反射系數(shù)；

εr——介質相對介電常數(shù)；

dmax—最大探測深度（m）；

h—目標體頂部埋深；

K—加權系數(shù)；

T—時窗；

v—電磁波在介質中的傳播速度（m/ns）；

x′—橫向分辨率；

λ—電磁波波長；

c——電磁波在真空中的傳播速度，c=0.3m/ns；

f——天線主頻（MHz）。

2.2.2高密度電法使用的符號應符合下列規(guī)定：

錯誤！未找到引用源?！曤娮杪剩é浮）；

K—裝置系數(shù)。

2.2.3多道瞬態(tài)面波法使用的符號應符合下列規(guī)定：

f0——檢波器的自然頻率（Hz）；

f——面波的頻率（Hz）；

H——探測深度（m）；

VR——面波相速度（m/s）；

β——波長深度轉換系數(shù)；

λR——面波波長（m）。

2.2.4地下病害風險評價使用的符號應符合下列規(guī)定：

R－風險值；

3

P－風險發(fā)生可能性；

C－風險后果；

Pi——風險發(fā)生可能性一級指標分值；

Ci——風險后果評價指標分值；

Wi——風險發(fā)生可能性一級指標權重（風險后果評價指標權重）；

Fij——風險發(fā)生可能性二級指標分值；

Wij——風險發(fā)生可能性二級指標權重；

m——風險發(fā)生可能性一級指標數(shù)量（風險后果評價指標數(shù)量）；

n——風險發(fā)生可能性二級指標數(shù)量；

S——地下病害規(guī)模（m2）；

l——地下病害與管線的距離（m）；

D——管線內徑（mm）；

K1——風險發(fā)生可能性評價附加系數(shù)；

K2——風險后果性評價附加系數(shù)。

4

3基本規(guī)定{

3.0.1城市道路與管線地下病害探測應選擇合適的地球物理方法，查明一定深度

范圍內的地下病害，評價其對道路或管線安全運營的影響。

3.0.2地下病害可劃分為路面脫空、空洞、土體疏松、土體富水四種類型。

1土體疏松可根據(jù)疏松程度分為嚴重疏松、中等疏松、輕微疏松三個等級；

2土體富水可根據(jù)富水程度分為嚴重富水和一般富水兩個等級。

3.0.3城市道路與管線地下病害探測應符合下列規(guī)定：

1宜按相關規(guī)定對城市道路和管線敷設區(qū)域開展周期性探測；

2當?shù)缆废路交蚬芫€臨近區(qū)域存在工程施工時，應在施工前后分別開展地下

病害探測；

3當舉行重大城市活動時，應在活動前對活動涉及區(qū)域內的道路及地下管線

開展地下病害探測。

3.0.4地下病害探測宜按資料搜集、現(xiàn)場踏勘、方案設計、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、

地下病害識別和驗證、地下病害風險評價、成果報告編寫的流程開展工作。

3.0.5地下病害探測方法應根據(jù)探測要求、現(xiàn)場條件、場地物性特征及探測深度

等因素選擇。

3.0.6應對地下病害進行風險評價，劃分風險等級，提出處理建議。

3.0.7在探測過程中，當發(fā)現(xiàn)危險性較大的地下病害時，應及時通報相關單位。

3.0.8測量工作宜采用北京地方坐標系和高程系，當無特殊要求時可采用獨立坐

標系。

3.0.9地下病害探測應積極采用和推廣經(jīng)實踐檢驗有效的新技術、新方法。

5

4地下病害探測{

4.1一般規(guī)定{

4.1.1地下病害探測應具備下列基本條件：

1地下病害與周邊土體存在一定物性差異；

2地下病害幾何尺寸與其埋藏深度或探測距離之比不應小于1/5；

3探測區(qū)域應具備探測實施條件。

4.1.2地下病害探測采用的儀器設備應符合下列規(guī)定：

1儀器設備及附件應具備穩(wěn)定性、一致性，滿足不同探測深度和分辨率的要

求；

2應定期進行檢查、校準和保養(yǎng)。

4.1.3應根據(jù)場地工作環(huán)境、探測條件和地球物理特征開展探測方法有效性試

驗，確定合理的探測方法和技術參數(shù)，探測方法選擇應符合下列規(guī)定：

1當探測深度不大于5m，探測環(huán)境簡單時，優(yōu)先采用探地雷達法；

2當探測深度大于5m時，宜采用探地雷達法探測5m深度以內的淺部地下

病害，采用其它方法探測5m深度以下的地下病害；

3當探測區(qū)域存在地下工程施工、地下管線密集、干擾源多樣、地層含水量

高或分布有歷史塌陷等復雜條件時，宜采用多種方法相結合進行綜合探測。

4.1.4地下病害探測可采用普查和詳查相結合的方式，應符合下列規(guī)定：

1普查時應對測區(qū)進行全面探測，初步判定地下異常；

2詳查時應對普查中劃分的地下異常進行校核或驗證。

4.1.5測線布置宜考慮任務要求、探測方法及有效性試驗結果、探測目標體的規(guī)

模與埋深、測區(qū)的地形、現(xiàn)場環(huán)境等因素，并應滿足下列規(guī)定：

1普查時宜沿道路方向布設測線，宜避開地形及其他干擾的影響，測線長度

應保證探測目標的完整并具有足夠的背景場；

2詳查時根據(jù)普查時確定的地下異常分布布設測線，宜垂直或大角度相交于

地下異常；

3當在測區(qū)邊界附近發(fā)現(xiàn)重要異常時，應延長測線以追蹤異常的分布范圍；

4對于歷史塌陷區(qū)、大型交叉路口、建構筑物周邊、新近地下工程施工區(qū)、

等重點區(qū)域，測線宜適當加密，如具備探測條件宜呈網(wǎng)狀布設；

6

5測線宜穿過已知鉆孔，并與其他方法測線重合。

4.1.6地下病害探測的測量工作應符合下列規(guī)定：

1應對測線的起止點、轉折點和地形突變點等重要點位進行定位測量，并繪

制在地形圖或其他平面圖上；

2探測工作中使用的地形圖比例尺、圖幅分幅和編號應與北京市基本比例尺

地形圖相一致，宜使用比例尺不小于1:500的地形圖；

3測網(wǎng)控制基點應聯(lián)測測量控制點，測量精度應符合現(xiàn)行《城市測量規(guī)范》

CJJ8的要求；

4探測點位在相應比例尺平面圖上的點位中誤差和高程中誤差，應符合現(xiàn)行

《城市測量規(guī)范》CJJ8的有關規(guī)定。

4.1.7探測工作應遵循從簡單到復雜、從已知到未知的工作原則。

4.1.8地下病害探測過程中應及時填寫現(xiàn)場記錄，所有記錄不應擦去或撕頁，記

錄內容應齊全。

4.1.9地下病害成果解釋應結合探測區(qū)域的地質資料、地上和地下設施及周邊工

程環(huán)境等調查資料，對比不同方法的探測結果進行綜合解釋。

4.1.10地下病害探測人員和車輛應配備必要的安全設備，工作前應進行安全作

業(yè)交底，探測中應根據(jù)交通安全作業(yè)要求開展現(xiàn)場探測工作。

4.2技術準備{

4.2.1地下病害探測技術準備包括資料搜集、現(xiàn)場踏勘、有效性試驗、方案策劃

等工作。

4.2.2搜集的資料宜包括下列內容：

1測區(qū)地形圖、工程地質和水文地質條件、測量基點等資料；

2道路的建成年代、級別、維修和養(yǎng)護等資料；

3地下管線和建構筑物的建設年代、類型、材料、大小、分布、運行狀況、

維修養(yǎng)護等資料；

4歷史塌陷位置、時間、規(guī)模、成因、修補及其變形等數(shù)據(jù)；

5地下工程施工時間、類型、埋深、施工方法等資料；

6檢測區(qū)域內近3年類似檢測成果資料。

7

4.2.3現(xiàn)場踏勘宜包括下列內容：

1調查測區(qū)道路分布、路面修補、明顯的路面變形及管井現(xiàn)況等；

2調查測區(qū)內的干擾源類型和分布；

3核實地形圖、地下管線和歷史塌陷等資料；

4調查現(xiàn)場交通狀況，分析對探測工作的影響；

5調查對探測工作有影響的其它資料。

4.2.4應考慮探測目的、場地環(huán)境等因素開展方法有效性試驗，確定合理的探測

方法與工作參數(shù)。

4.2.5應根據(jù)工作任務和要求，在資料搜集、分析和野外踏勘基礎上編制工作方

案，內容宜包括編制依據(jù)、工作的重難點及對策、詳細技術方案、設備和工具、

人員組織、進度計劃、安全作業(yè)措施、成果內容和形式等。

4.3探地雷達法{

4.3.1采用探地雷達法探測地下病害時宜采用剖面法觀測方式；如需求取地下介

質的電磁波傳播速度時，可采用寬角法；當深部數(shù)據(jù)的信噪比較低，不能滿足探

測需要時，可采用共深度點法。

4.3.2采用探地雷達法時除應滿足本規(guī)范第4.1.1條的規(guī)定外，尚應滿足下列規(guī)

定：

1被探測對象與周圍介質應存在較大的電性差異，功率反射系數(shù)應不小于

0.01；

2探測區(qū)域內不應存在大范圍高導電屏蔽層或較強電磁干擾。

4.3.3探地雷達儀器性能除滿足本規(guī)范第4.1.2條的規(guī)定外，尚應符合下列規(guī)定：

1系統(tǒng)增益不小于150dB；

2信噪比不小于110dB，動態(tài)范圍不小于120dB；

3具有實時顯示、增益控制、信號疊加、實時濾波、點測和連續(xù)測量、位置

標記等功能；

4計時誤差不應大于1.0ns；

5最小采樣間隔應達到0.5ns；

6工作溫度-20°C~40°C；

8

7宜具備多通道采集功能。

4.3.4根據(jù)探測深度和精度、地下病害規(guī)模、環(huán)境干擾、探測方式等條件選擇天

線，應符合下列規(guī)定：

1地面探測時宜選擇頻率為80MHz~400MHz的屏蔽天線，當多種頻率的天

線均能滿足探測深度要求時，宜選擇頻率相對較高的天線；

2不同探測深度下探地雷達天線可按表4.3.4選擇；

表4.3.4探地雷達天線選擇

探測深度h（m）h≤3.02.0＜h≤5.0

天線主頻f（MHz）200-40080-200

3當電磁干擾不明顯且探測深度較大時，可選擇低頻天線。

4.3.5探地雷達法的垂向分辨率可取探地雷達電磁波波長的1/4，電磁波在介質

中傳播的波長宜按下式計算：

c

λ=1000（4.3.5）

fεr

式中：c——電磁波在真空中的傳播速度（m/ns），取0.3m/ns；

f——天線主頻（MHz）；

εr——介質的相對介電常數(shù)。

4.3.6橫向分辨率x′宜按下式計算：

λhλ2

x′=+（4.3.6）

216

式中：λ——電磁波波長（m）；

h——目標體頂部埋深（m）。

4.3.7測線的布設除滿足本規(guī)范第4.1.5條的規(guī)定外，尚應符合下列要求：

1測線宜沿車道布設；

2路口、管線密集區(qū)、歷史塌陷區(qū)和明顯變形區(qū)等重點區(qū)域及普查中確定的

重點異常區(qū)宜采用網(wǎng)格狀布設，不具備網(wǎng)格狀布設條件時，可布置加密測線。

3測線間距宜根據(jù)采用的天線主頻確定，普查時不宜大于2.0m，詳查時不

宜大于1.0m。

4.3.8測試之前應選擇測區(qū)內有代表性的位置進行有效性試驗，確定合適的觀測

系統(tǒng)和采集參數(shù)。

9

4.3.9現(xiàn)場采集的參數(shù)設置應符合下列要求：

1記錄時窗大小宜根據(jù)最大探測深度和地層介質的電磁波平均傳播速度綜

合確定，按下式計算：

2d

T=Kmax（4.3.9）

v

式中：T——記錄時窗（ns）；

K——加權系數(shù)，宜取1.3~1.5；

dmax——最大要求探測深度（m）；

v——地層介質中的電磁波平均速度（m/ns）。

2信號的增益宜保持信號幅值不超出信號監(jiān)視窗口的3/4；

3采樣率應不低于所采用天線主頻的20倍；

4普查時道間距不宜大于5.0cm，詳查時道間距不宜大于2.5cm。

4.3.10計算地層介質的電磁波平均速度應符合下列規(guī)定：

1當目標深度已知時，宜采用已知深度目標換算法，通過剖面中已知深度目

標的電磁波反射走時，計算電磁波的平均速度；

2當?shù)叵鹿芫€的雙曲線反射弧特征明顯時，宜采用迭代偏移法，根據(jù)反射弧

特征進行迭代偏移，計算其速度作為地下介質的電磁波平均速度；

3當采用分離天線探測時，宜采用寬角法，通過調整雙天線間距獲得不同層

位的反射波雙程走時，計算地下介質的電磁波傳播速度。

4.3.11現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與記錄應符合下列規(guī)定：

1如采用測量輪測距，測試前應對測量輪進行校正；

2天線的移動速率應均勻并與儀器的掃描率相匹配；

380MHz~150MHz天線移動速率不宜大于10km/h，200MHz~400MHz天

線移動速率不宜大于20km/h；

4點測時，應在天線靜止時采樣；

5使用分離式天線時，應選取合理的天線間距；

6采用測量輪觸發(fā)采集時，測量輪自動標記的距離不宜大于5m；

7應及時記錄信號異常的位置和相關信息，分析異常原因；

8及時記錄各類干擾源及地面變形、積水等周邊環(huán)境情況，記錄內容和形式

可參照附錄A；

10

9發(fā)現(xiàn)疑似地下病害時，宜在相應位置做好標記，并采用多種天線重復觀測

進行復核；

10局部區(qū)域不滿足測試條件時，應記錄其位置和范圍，具備探測條件后補

充測試。

11現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集記錄可參照本規(guī)范附錄B的格式。

4.3.12探地雷達測線的定位測量除應滿足本規(guī)范第4.1.6條的規(guī)定外，還可利用

測區(qū)內井蓋、路燈和已知管線等資料校核測線位置。

4.3.13現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)質量檢查和評價應滿足下列規(guī)定：

1測試數(shù)據(jù)的信噪比應滿足數(shù)據(jù)處理、解釋的需要；

2重復觀測的數(shù)據(jù)與原數(shù)據(jù)記錄應有良好的一致性；

3記錄信息應完整，且與數(shù)據(jù)記錄保持一致；

4數(shù)據(jù)信號削波部分不超過全剖面的5%；

5數(shù)據(jù)剖面上不應出現(xiàn)連續(xù)的壞道；

6數(shù)據(jù)剖面上應能分辨出路面基層的反射信號。

4.3.14根據(jù)數(shù)據(jù)質量及解釋要求，可參考圖4.3.14確定數(shù)據(jù)處理方法和步驟，

并應符合下列規(guī)定：

1應進行零點校正，明確地面反射點的位置；

2非測量輪模式下采集的數(shù)據(jù)，應進行水平距離歸一化處理；

3可根據(jù)數(shù)據(jù)處理的目的選取增益調整、頻率濾波、反褶積、偏移歸位、空

間濾波或數(shù)據(jù)平滑等處理方法；

4在數(shù)據(jù)處理各階段均可選擇頻率濾波，消除某一頻段的干擾波；

5當反射信號弱、信噪比低時不宜對數(shù)據(jù)記錄進行反褶積、偏移歸位處理；

6可用反褶積壓制多次反射波干擾，且反射子波宜是最小相位子波；

7可采用空間濾波的有效道疊加或道間差方法，提高異常信號的連續(xù)性；

8可采用平滑數(shù)據(jù)的點平均法消除信號中的高頻干擾，參與計算的點數(shù)最大

值宜小于采樣率與低通頻率之比。

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數(shù)據(jù)采集

記錄回放

數(shù)據(jù)預處理

是

滿足使用

否

常規(guī)處理

是

滿足使用

否

高級處理

可視化解釋處理

處理結果輸出

圖4.3.14探地雷達數(shù)據(jù)處理流程

4.3.15探地雷達的資料解釋流程可參考圖4.3.16，并應符合下列規(guī)定：

1根據(jù)現(xiàn)場記錄和調查，剔除干擾異常；

2根據(jù)信號的能量、同相軸、相位和頻率等特征提取探地雷達異常并進行解

釋；

3宜結合地下管線類型和運行狀況、路面裂縫、沉陷、修補或歷史塌陷等資

料進行解釋；

4雷達剖面圖像上應標出目標反射波的位置或反射波組；

5宜結合相鄰測線探測結果確定地下病害的位置和范圍。

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處理后雷達數(shù)據(jù)

提取異常信號

剔除干擾異常信號

巖土資料；

識別病害異常信號

管線資料；

環(huán)境調查資

料等。

病害屬性分析與解釋

工程解釋

解釋成果輸出

圖4.3.15探地雷達探測地下病害解釋流程

4.3.16城市探測環(huán)境下典型探地雷達干擾源見圖4.3.16。

典型干擾源

地上建（構）筑物電磁干擾地下建（構）筑物

?過街天橋、高架橋等?架空輸電線?地下通道

?不同材料路面銜接區(qū)段?路燈桿?地下管線

?行駛的機動車?電子廣告牌?施工降水井

?地表金屬物?架空道路指示牌?廢棄管溝

?道路金屬護欄、金屬圍擋等?大型信號發(fā)射裝置?地下工程施工加固體等

?地電干擾、天然電場等

圖4.3.16城市環(huán)境下探地雷達探測的典型干擾源

4.3.17探地雷達成果圖表應滿足下列規(guī)定：

1圖件宜包括探地雷達測線平面布置圖、地下病害平面分布圖和地下病害雷

達剖面圖等；

2地下病害特征表格應匯總說明地下病害的發(fā)育特征，宜包括地下病害的編

號、類型、位置描述、坐標、埋深、規(guī)模、異常特征、地表變形情況、風險等級、

處理建議等；

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4.4高密度電法{

4.4.1高密度電法主要探測20m深度范圍內的空洞、土體疏松和土體富水等地

下病害。

4.4.2應用高密度電法時除應滿足本規(guī)范第4.1.1條規(guī)定外，尚應滿足如下規(guī)定：

1地下病害與相鄰土體存在明顯的電性差異；

2地下病害具有一定的規(guī)模，且埋深不大；

3地形起伏不大，接地條件良好；

4場地內無較強的游散電流、大地電流或其它電磁干擾。

4.4.3高密度電法儀器除應符合本規(guī)范的第4.1.2條規(guī)定外，尚應符合下列規(guī)定：

1宜采用具有即時采集、顯示電性剖面的專門儀器；

2儀器電壓測量范圍為±10μV～±10V，電流測量范圍為0.01mA～2A；

3測電流的標準電阻的誤差應小于1%；

4儀器應有良好的絕緣、防潮和抗震性能，儀器內部電路與外殼間絕緣電阻

不小于300MΩ；

5儀器的輸入阻抗應大于20MΩ；

6具有自動極化補償功能；

7儀器應有良好的屏蔽性能，人體和儀器外殼接觸時所產(chǎn)生的感應電位差不

得大于0.02mV；

8具有較強的抗干擾能力，對50Hz的工頻干擾抑制應大于60dB；

9使用的多芯供電和測量電纜應具有良好的導電和絕緣性能，芯線電阻不應

大于10Ω/km，芯間絕緣電阻不應小于20MΩ/km。

4.4.4應在探測前開展有效性試驗，宜包括下列工作內容：

1了解場地的地電條件、干擾背景等，確定最佳工作方法；

2確定采集裝置及參數(shù)；

3試驗最大供電極距及供電功率；

4測量工作區(qū)干擾電平；

5多次測量的一致性或多臺儀器的一致性對比試驗。

4.4.5地下病害探測中，宜考慮場地條件、干擾影響、探測目的等因素優(yōu)先選用

溫納或施倫貝爾裝置。

14

4.4.6測線布置除滿足本規(guī)范第4.1.5條的規(guī)定外，尚應滿足下列規(guī)定：

1測線（或剖面）應順路方向布設，并應盡可能避免或減小地形影響和其它

干擾因素的影響，布置在平坦的路面；

2通過局部異常地段的測線不應少于2條，每條測線上反映同一目標體的

異常點不應少于3個；

3當以平面等值線圖形式反映地質體各向異性時，電極距和線距宜一致；

4測線的重疊長度應根據(jù)裝置形式、電極排列數(shù)量、探測深度、探測精度等

確定；

5測線或剖面還應盡量與測區(qū)中的地質勘探線、典型地質剖面相結合；

6如電極沿垂直排列方向偏移時，移動距離不得超過道間距的1/5，在沿測

線方向偏移時，移動距離不得超過道間距的1/10。

4.4.7高密度電法的電極排列布置應符合下列規(guī)定：

1應根據(jù)探測深度、規(guī)模和預期探測精度設置最小電極距、排列長度和隔離

系數(shù)；

2電極應安置在規(guī)定的位置上，最小電極距一般取1.0m~2.0m；

3排列長度應大于探測深度的3倍；

4隔離系數(shù)的最大值應保證有效探測深度超過要求探測深度的20%以上。

4.4.8電極接地應符合下列規(guī)定：

1供電電極接地電阻應小于100kΩ，供電電流應大于50mA；

2測量電極接地電阻應小于儀器輸入阻抗的1%；

3在硬化路面應鉆孔布置電極，在電極周圍澆鹽水以減小接地電阻；如不具

備鉆孔條件，可采用導電泡棉電極或電容耦合電極；

4接地電阻過大時，可采取澆鹽水、挖坑填土、加深電極、采用電極組等方

法。

4.4.9數(shù)據(jù)采集應符合下列規(guī)定：

1每個排列的觀測數(shù)據(jù)壞點總數(shù)不應超過測量總數(shù)的1%；

2及時記錄排列的位置，測量排列的關鍵定位點，確保測線位置的準確性；

3當場地內地形坡度大于15°時，應測量各電極點的坐標和高程；

4應記錄排列中可能對數(shù)據(jù)造成影響的環(huán)境因素及地質、地形異常點的位

置。

15

5現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集記錄可參照本規(guī)范附錄C的格式。

4.4.10數(shù)據(jù)質量評價應符合下列要求：

1因地表及淺層濕度變化造成視電阻率規(guī)律性偏差，在評價質量時，允許將

該段剔除；

2因地電干擾等原因造成的無規(guī)律畸變，可將其剔除后再進行質量評價，但

剔除點數(shù)不應超過觀測數(shù)據(jù)總數(shù)的3%。

4.4.11資料處理與解釋應符合下列規(guī)定：

1數(shù)據(jù)預處理應進行數(shù)據(jù)平滑、異常點剔除和濾波；

2可結合相鄰點數(shù)值修正個別無規(guī)律的突變點數(shù)據(jù)；

3地形校正時應進行測點在斷面中的位置歸正和裝置系數(shù)校正；

4對電阻率斷面圖中呈八字形、捺形等虛假異常數(shù)據(jù)應剔除或不予解釋；

5對于有鉆孔資料的區(qū)段，應結合地層分布與電性分布特征進行深度解釋的

校正。

4.4.12高密度電法成果圖應滿足下列規(guī)定：

1成果圖應包括斷面電阻率等值線圖、地質異常解釋圖（推斷圖）；

2同一場地的電阻率等值線圖應設置合理、統(tǒng)一的色標。

4.5多道瞬態(tài)面波法{

4.5.1多道瞬態(tài)面波法主要探測20m深度范圍內的空洞、土體疏松等地下病害。

4.5.2采用多道瞬態(tài)面波法時除滿足本規(guī)范第4.1.1條的規(guī)定外，尚應符合下列

規(guī)定：

1地表宜平坦，無臨空面、陡立面，相鄰檢波器之間的高差應控制在1/2

道間距長度范圍內；

2測區(qū)內不應存在較強的震動干擾。

4.5.3采集儀除滿足本規(guī)范第4.1.2條的規(guī)定外，尚應滿足下列規(guī)定：

1儀器采集和放大器的通道數(shù)應滿足不同面波模態(tài)采集的要求，一般不少于

12通道；

2儀器放大器的通頻帶應滿足采集面波頻率范圍的要求；

3儀器放大器各通道的幅度和相位應一致，各頻率點的幅度差在5%以內，

16

相位差不應大于所用采樣時間間隔的一半；

4應具備滾動采集、多次疊加等功能。

4.5.4檢波器的選擇和安置應符合下列規(guī)定：

1采用垂向的速度型檢波器；

2檢波器的自然頻率應滿足采集最大面波周期（相當于探測深度）的需要，

宜選用自然頻率4Hz~20Hz的檢波器；

3同一排列檢波器之間的自然頻率差不應大于0.1Hz，靈敏度和阻尼系數(shù)差

別不應大于10%；

4檢波器選擇時，宜考慮交通振動干擾的影響；

5檢波器應垂直插入地面，與地表耦合良好；當不具備安插檢波器條件時，

可采用鐵靴的方式。

4.5.5數(shù)據(jù)采集前應進行有效性實驗，應包括以下工作內容：

1有效性性試驗包括儀器通道一致性試驗和檢波器一致性試驗，輸出的頻響

與幅度曲線應滿足儀器通道和檢波器一致性要求；

2檢波器宜優(yōu)先選用自然頻率較低的檢波器，自然頻率可參考下式計算：

V

f≤β·R（4.5.5）

0H

式中：f0——檢波器的自然頻率（Hz）；

H——需探測的最大深度（m）；

VR——探測深度范圍內預計平均面波相速度最小值（m/s）；

β——波長深度轉換系數(shù)，一般取值為0.5。

3通過展開排列獲得的地震記錄上基階面波的優(yōu)勢段，確定偏移距、道間距、

采樣間隔、記錄長度等采集參數(shù)。

4震源類型可根據(jù)探測深度要求、地下介質組成、現(xiàn)場環(huán)境條件等通過試驗

確定。

4.5.6測線布設除滿足本規(guī)范第4.1.5條規(guī)定外，尚應符合下列規(guī)定：

1測線宜沿道路方向呈直線布設；

2測點間距應根據(jù)探測任務和場地條件確定，應滿足橫向分辨率的要求；

3在具有鉆探資料的場地，測線或測網(wǎng)宜結合鉆孔位置布設，以便資料對比

分析。

17

4.5.7檢波器排列布置應滿足下列規(guī)定：

1道間距應根據(jù)最大探測深度、病害體的規(guī)模和工作效率確定，一般應小于

最小探測深度所需波長的1/2，且不大于2m；

2排列的長度應根據(jù)最大有效探測深度確定，一般大于預期面波最大波長的

一半；

3偏移距應根據(jù)探測深度試驗確定，并能夠分離基階面波和高階面波，一般

不宜小于道間距，最小偏移距可與道間距相等。

4檢波器的安置應盡量以直線形式排列，如沿垂直排列方向偏移時，移動距

離不得超過道間距的1/5；檢波器在沿測線方向偏移時，移動距離不得超過道間

距的1/10；

5檢波器應盡量避開傳輸電纜。

4.5.8接收排列的中心位置等效為多道瞬態(tài)面波的記錄點，可采用儀器測量或參

照可靠地物對首道或末道檢波器進行準確定位，計算面波探測的記錄點位置。

4.5.9數(shù)據(jù)采集時應符合下列規(guī)定：

1觀測方式宜采用單端激發(fā)方式，同一測線的觀測排列方向應一致；

2采樣記錄長度應滿足最大源檢距基階面波的采集需要；

3每次激振的能量宜保持一致；當信噪比較低時，可采用重復激振方式進行

信號疊加；

4當發(fā)現(xiàn)有重要異常、畸變曲線時，應重復觀測；

5現(xiàn)場數(shù)據(jù)記錄可參照本規(guī)范附錄D的格式。

4.5.10現(xiàn)場數(shù)據(jù)質量檢查和評價應符合下列規(guī)定：

1原始記錄不應出現(xiàn)削波，不應有壞道；

2記錄中噪聲振幅不應大于基階面波主同相軸振幅的1/10；

4.5.11數(shù)據(jù)處理和成果解釋應符合下列規(guī)定：

1數(shù)據(jù)處理時應剔除明顯的畸變點、干擾點，對資料進行預處理后，準確區(qū)

分面波和體波，正確繪制頻散曲線；

2應結合已知的鉆探、其它物探等資料對曲線的“之”字形拐點和曲率變化

做出正確解釋，計算面波相速度，繪制相速度-深度曲線；或根據(jù)需要進行速度

反演，繪制橫波速度-深度曲線；

3深度轉換應根據(jù)土層的泊松比，參照半波長法進行校正。

18

4.5.12成果圖件宜包括測線位置和地下病害位置平面圖、頻散曲線、面波速度

剖面等。

4.6地震反射法{

4.6.1地震反射法主要配合探地雷達等其它方法對20m深度范圍內的地下病害

進行復核。

4.6.2地震反射法應根據(jù)探測目的、場地條件等因素選擇多次覆蓋疊加或單次覆

蓋觀測系統(tǒng)進行探測。

4.6.3地震反射法的應用條件除滿足本規(guī)范第4.1.1條的規(guī)定外，尚應符合下列

規(guī)定：

1測區(qū)內不應存在較強的振動干擾；

2探測對象與周圍介質存在明顯的波阻抗差異，反射系數(shù)大于0.01；

3探測對象的厚度不宜小于有效波長的1/4，寬度不宜小于地震波的第一菲

涅爾帶半徑。

4.6.4地震反射探測設備性能除滿足本規(guī)范第4.1.2條的規(guī)定外，還應符合下列

規(guī)定：

1最高采樣頻率不應低于40kHz；

2檢波器的頻帶寬度應滿足10Hz~1000Hz的范圍；

3檢波器的動態(tài)范圍不應低于60dB。

4.6.5數(shù)據(jù)采集前應進行有效性試驗，應符合下列規(guī)定：

1調查測區(qū)內不同時間段的干擾波和環(huán)境噪聲類型、強度等，分析其對探測

影響；

2確定合適的觀測系統(tǒng)和采集參數(shù)，采集參數(shù)包括激振能量、炮檢距、道間

距、采樣參數(shù)等；

3試驗位置宜選擇在測區(qū)內地下目標體信息明確的區(qū)域。。

4.6.6測線的布設除滿足本規(guī)范第4.1.5條規(guī)定外，尚應符合下列規(guī)定：

1測線宜呈直線布置，當受場地條件限制時，可布置成折線；

2測線布設應能控制地下病害的范圍和走向等；

3重點區(qū)域宜布設加密測線，測線間距參考本規(guī)范第4.3.7條規(guī)定；

4測線宜與其它探測方法測線一致。

19

4.6.7數(shù)據(jù)采集時應符合下列規(guī)定：

1每次激振的震源能量宜保持一致；

2同一條測線探測時應使用相同型號和參數(shù)的檢波器；

3當采用多次覆蓋疊加觀測系統(tǒng)時，最大炮間距應小于地下異常的埋深；當

采用單次覆蓋觀測系統(tǒng)時，偏移距應小于地下異常的埋深；

4采樣頻率應大于40kHz，采樣時間長度不得低于20ms；

5現(xiàn)場數(shù)據(jù)記錄可參照本規(guī)范附錄E的格式。

4.6.8地震反射法數(shù)據(jù)處理應符合下列規(guī)定：

1多次覆蓋觀測系統(tǒng)的疊前處理工作程序為道炮編輯、真振幅恢復（補償）、

去噪、動校正及共中心點道集提取、剩余靜校正和共中心點疊加等；

2單次覆蓋觀測系統(tǒng)預處理工作程序為道炮編輯、真振幅恢復（補償）、去

噪、和動校正；

3疊后剖面或單次覆蓋觀測系統(tǒng)預處理后剖面宜進行一維濾波、小波變換、

二維濾波或維納反濾波等數(shù)據(jù)處理，區(qū)分有效波與干擾波，提高信噪比。

4.6.9根據(jù)地震反射波的波形、振幅、頻譜、相位等異常變化并結合環(huán)境調查信

息綜合解釋空洞、疏松等病害體。

4.6.10地震反射成果圖件宜包括測線平面布置圖、地下病害平面分布圖、地震

反射剖面圖和解釋成果圖等。

20

5地下病害識別和驗證{

5.0.1地下病害的識別應根據(jù)不同方法的地球物理特征、周邊環(huán)境資料，剔除假

異常，確定地下病害類型。

5.0.2采用探地雷達探測地下病害時，可參照表5.0.2的規(guī)定識別地下管線。

表5.0.2地下管線的探地雷達圖譜特征

地下管線介電性能波組形態(tài)振幅相位與頻率

圓形管線表現(xiàn)為倒

懸雙曲線，管線半徑

越大或埋深越大時，強振幅，頂部

頂部反射波與入

反射弧的曲率越大；產(chǎn)生全反射，

射波同相，管線底

金屬管線電阻率較低方形斷面管線表現(xiàn)反射波振幅

部反射波信號不

為有限平板狀同相最強，兩翼逐

明顯。

軸，兩側各為向下開漸減弱。

口的半支拋物線；

多次波不明顯。

電阻率較高；干燥情圓形管線表現(xiàn)為倒懸

況下，相對介電常數(shù)雙曲線，管線半徑越當管線介電常數(shù)

取4～10，潮濕情況大或埋深越大，反射小于上層介質時，

振幅相對較

下，相對介電常數(shù)取弧的曲率越大；管線頂部反射波

非金屬強，兩翼逐漸

10～20方形斷面管線表現(xiàn)為與入射波同向，反

管線減弱，頂部產(chǎn)

有限平板狀同相軸，之則反向；

生部分反射。

兩側各為向下開口半存在管線底部反

支拋物線；射波。

存在多次波。

5.0.3當采用探地雷達探測地下病害時，可根據(jù)探地雷達圖像的波組形態(tài)、振幅

強度、相位和頻譜結構等的變化，參照表5.0.3的規(guī)定識別地下病害。

表5.0.3基于探地雷達波特征的地下病害的識別方法

地下病害介電性能波組形態(tài)振幅相位與頻率

電阻率極高，相振幅頂部反射波與入射波

脫空頂部一般形成連續(xù)的同

對介電常數(shù)一強，雷同向，底部反射波與

路面脫空向性反射波組，多次波發(fā)育，

般為1，電磁波達波衰入射波反向；

兩側繞射波發(fā)育明顯

速度為0.30m/ns減很慢頻率高于背景場

近似球形空洞反射波組表現(xiàn)

電阻率極高，相為倒懸雙曲線；頂部反射波與入射波

振幅

對介電常數(shù)一近似方形空洞反射波表現(xiàn)為同向，底部反射波與

強，雷

空洞般為，電磁波正向連續(xù)平板狀雙曲線，曲入射波反向；空洞的

1達波衰

速度近似為線頂部形態(tài)與空洞洞頂形態(tài)頻率高于背景場的頻

減很慢

0.30m/ns相似；率

多次波發(fā)育，兩側存在明顯

21

繞射波

頂部形成連續(xù)的同向性反射

波組，波組形態(tài)由頂部形態(tài)頂部反射波與入射波

電阻率高，相對

決定；振幅同向，底部反射波與

嚴重疏松介電常數(shù)很小，

多次波發(fā)育明顯，兩側存在強，衰入射波反向；病害的

體電磁波速度大

繞射波；減很慢頻率高于背景場的頻

于周邊介質

嚴重疏松體內部波形結構很率

雜亂，波形同相軸很不連續(xù)

頂部形成較連續(xù)的同向性反

射波組，波組形態(tài)由頂部形頂部反射波與入射波

電阻率較高，相

態(tài)決定；振幅較同向，底部反射波與

中等疏松對介電常數(shù)小，

多次波發(fā)育，兩側存在繞射強，衰入射波反向；病害的

體電磁波速度大

波；減慢頻率高于背景場的頻

于周邊介質

中等疏松體內部波形結構雜率

亂，波形同相軸不連續(xù)

頂部形成連續(xù)的同向性反射

電阻率略高，相頂部反射波與入射波

波組，波組形態(tài)由頂部形態(tài)

對介電常數(shù)較振幅較同向，底部反射波與

輕微疏松決定；

小，電磁波速度強，衰入射波反向；病害的

體多次波發(fā)育不明顯；

略大于周邊介減較慢頻率高于背景場的頻

輕微疏松體內部波形結構較

質的速度率

雜亂，波形同相軸較不連續(xù)

頂部形成連續(xù)的同向性反射頂部反射波與入射波

電阻率低，相對

波組，波組形態(tài)由頂部形態(tài)振幅反向，底部反射波與

嚴重富水介電常數(shù)大，一

決定，兩側繞射波和底部反強，衰入射波同向；病害的

體般近似為81，電

射波不明顯；減很快頻率低于背景場的頻

磁波速度很小

多次波不發(fā)育率

電阻率較低，相頂部形成較連續(xù)的同向性反頂部反射波與入射波

對介電常數(shù)較射波組，波組形態(tài)由頂部形振幅較反向，底部反射波與

一般富水

大，電磁波速度態(tài)決定，兩側繞射波和底部強，衰入射波同向；病害的

體

小于周邊介質反射波不明顯；減很快頻率低于背景場的頻

的速度多次波不發(fā)育率

5.0.4采用高密度電法識別地下病害時應符合下列原則：

1根據(jù)電阻率的等值線分布特征識別地下病害；

2未充填的空洞及土體疏松病害表現(xiàn)為明顯的高阻異常；

3充填水的空洞或土體富水病害表現(xiàn)為明顯的低阻異常；

4在確定地下病害影響范圍時應考慮體積效應的影響。

5.0.5采用多道瞬態(tài)面波法識別地下病害時應符合下列原則：

1在時間域，土體疏松病害對應的面波記錄波組雜亂，分布不規(guī)則；空洞對

22

應的面波記錄上存在鏡像波；

2在頻率域，空洞或土體疏松病害對應的頻散曲線存在“之”字形拐點；當

地下病害規(guī)模較大時，頻散曲線揭示的探測深度較淺；

3在面波速度結構剖面或反演的橫波速度結構剖面上，土體疏松和空洞病害

位置與周邊正常土層相比存在明顯的低速異常區(qū)。

5.0.6采用地震反射法識別地下病害時應符合下列原則：

1波組形態(tài)上，空洞邊界存在明顯繞射波，空洞內波形雜亂、同相軸不連續(xù)；

土體疏松病害兩側邊界的繞射波不發(fā)育，但其內部波形較雜亂，同相軸隨土體疏

松程度不同連續(xù)性變化較大；

2土體疏松病害的頻譜結構一般為低頻特征；

3空洞病害的振幅減弱，能量衰減；土體疏松病害多表現(xiàn)為較強振幅特征。

5.0.7地下病害的驗證應針對識別出的地下病害，判定地下病害的類型、嚴重程

度、土質條件等特征。

5.0.8地下病害的驗證應符合下列規(guī)定：

1具備條件時宜采用鉆探的方法，鉆探時宜進行現(xiàn)場標準貫入試驗、動力觸

探試驗或取樣與室內試驗；根據(jù)試驗的結果指標，按《北京地區(qū)建筑地基基礎勘

察設計規(guī)范》DBJ11-501的規(guī)定對土體密實程度進行判別；

2鉆孔宜布設在地下病害的中心部位；

3宜結合場地條件在地下病害周邊布設對照鉆孔；

4現(xiàn)場不具備鉆探類實施條件時，可采用其它地球物理方法對探測結果進行

復核。

5.0.9地下病害驗證的數(shù)量應符合下列規(guī)定：

1對識別的空洞、路面脫空、嚴重疏松和嚴重富水等病害應全部驗證；

2對識別的中等疏松病害，驗證數(shù)量應不少于中等疏松病害總數(shù)的10%，

且不應少于2處；

3其他病害體可根據(jù)需要開展驗證工作。

5.0.10應對驗證鉆孔進行回填處理，回填應符合《建筑工程地質勘探與取樣技

術規(guī)程》JGJ／T87的規(guī)定。

23

6地下病害風險評價{

6.1一般規(guī)定{

6.1.1應根據(jù)探測成果，結合搜集和調查的相關資料，采用定性或定量方法進行

地下病害風險評價。

6.1.2應評價地下病害可能對道路或管線運行造成的危害，進行風險分級，提出

處理建議。

6.1.3風險評價選取的指標應具有全面性、代表性。

6.2風險評價方法{

6.2.1風險評價包括風險發(fā)生可能性與風險后果評價，風險值按下式計算：

R（P,C）＝P×C（6.2.1）

式中：R——風險值；

P——風險發(fā)生可能性；

C——風險后果。

6.2.2風險發(fā)生可能性和風險后果評價宜采用指標體系法，根據(jù)指標重要性確定

權重系數(shù)。

6.2.3風險發(fā)生可能性評價宜采用二級指標體系，按下列公式計算：

mmn

P=PW=WPW（）

?ii?i?ijij6.2.3-1