城市道路塌陷病害探測標準化及行業現狀研究

摘 要：近年來，我國陸續開展城市道路塌陷病害探測工作，城市道路塌陷病害探測的技術標準也得到實施和發展，但尚處于起步和摸索階段。城市道路塌陷病害探測技術標準，對推動我國城市道路塌陷病害探測行業健康有序發展起著關鍵性的作用。為推進城市道路塌陷病害探測標準體系的建設，本文在深入分析我國城市道路塌陷病害探測標準體系發展歷程的基礎上，系統總結了城市道路塌陷病害探測標準體系的研制經驗和作用成效，剖析了目前國內城市道路塌陷事故、社會關注及行業發展現狀，以及標準化工作面臨的形勢和需求，提出了城市道路塌陷標準化工作的發展思路，為促進城市道路塌陷探測行業的健康有序發展提供了指導和建議。

關鍵詞：城市道路塌陷病害探測，標準化，道路塌陷事故

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.08.011

0 引 言

隨著城市化進程的發展，由于道路老化、排水管線滲漏、車輛擾動、地鐵等地下工程建設、道路周邊基坑開挖、道路長期超負荷運行、特殊土質、極端氣候災害等原因，國內各地城市發生諸多道路塌陷事故，其中不乏車輛損毀、道路“空洞吃人、空洞吃車”等嚴重事故[1-2]。

城市道路塌陷事故不斷地見諸報端，給人民生命和財產安全帶來危險，亦造成不良的社會影響，如何及時發現可能造成城市道路塌陷的隱患，防止道路塌陷災害發生，成為安全生產工作的重點之一。關于城市道路塌陷事故的防治工作，近年在全國范圍內陸續開展，城市道路塌陷病害探測、城市道路地下病害探測迫在眉睫，關于這項工作的標準化、規范化業已展開。

國內首次提出與道路塌陷相關的政策性規范文件，為2012年由原國土資源部、水利部聯合印發的《全國地面沉降防治規劃（2011—2020年）》，彼時，全國遭受地面沉降災害的城市超過50個，地面沉降范圍從城區開始向農村擴展，并伴生地裂縫，是以將地面沉降作為城市地質災害的角度提出防治規劃，但未強調城市道路塌陷病害防治。隨著全國城市道路塌陷事故發生頻次的增加、道路塌陷病害探測工作的開展以及各級部門的重視，自2018年住房和城鄉建設部發布《城市道路與管線地下病害探測及評價技術規范》以來，山東、河南、浙江、江蘇、內蒙古、湖南等省市、自治區也陸續發布了相關地方標準[3-4]，一些行業團體發布了團體標準，自2018年至2023年，在全國范圍內組織召開了五期關于城市道路塌陷病害防治的會議。關于城市道路塌陷病害探測標準化的研究和落實，必將起到提高探測工作規范化、提高探測結果準確性、促進道路病害探測行業良性發展的作用，在減少城市道路塌陷事故發生、保障市民生命財產安全中起到至關重要的作用。

1 城市道路塌陷病害探測技術

1.1 城市道路塌陷病害分類

城市道路塌陷病害，又稱城市道路地下病害、城鎮道路塌陷隱患等，在不同主管部門、不同地方標準下稱謂略有不同，其分類主要包括四類：脫空、空洞、疏松體、富水體。有的標準中未把富水體作為單獨的病害體定義。在專業上的定義可歸納為道路地下結構體中分布的具有一定規模的不良地質體，這些病害體的存在影響了城市道路力學結構，最終可能引起道路塌陷事故的發生。

1.2 城市道路塌陷病害探測方法

目前，用于城市道路地下病害的探測方法主要包括探地雷達法、高密度電法、地震映像法、瞬態面波法、瞬變電磁法、微動法等一系列淺地表地球物理勘探方法，其中以探地雷達法為最主要方法，一般在使用地球物理勘探方法圈定病害異常后，輔助以鉆探、釬探、挖探等手段驗證。

地球物理勘探方法是通過研究物理場推斷目標體物理性質的一種間接探測方法，理論研究之初主要用于科研、軍事等活動，后在石油天然氣勘探、固體礦產勘探、區域地質調查中得到快速發展，之后在城市建設工程勘察、地下地質結構體調查等發揮重要作用。近年來，隨著城市道路地下病害探測需求越來越大，其中一些適應于淺部地下結構探測的方法被應用于其中，不同方法在探測深度、精度、適應性、抗干擾能力、工作效率等方面各有特點，在此不再贅述。

2 城市道路塌陷病害探測技術標準化制定與發展現狀

城市道路塌陷病害探測工作在十年前已陸續開展，探測工作一般在大型城市部分主干道路、大型活動現場等區域開展，當時并沒有制定專門的城市道路塌陷病害探測標準，因采用方法是以無損檢測的地球物理方法為主，工作開展中一般也是參照相關地球物理勘查規范進行。

在專門的城市道路塌陷病害探測標準制定之前，較常用的是2008年由原建設部批準實施的CJJ7—2007《城市地球物理探測規范》和2017年由住房和城鄉建設部批準實施的CJJ/T 7—2017《城市地球物理探測標準》[5-6]，后者是前者的修訂版本，兩者都是行業標準，適用于在城市中開展地球物理勘探工作。

隨著國內城市道路塌陷事故增加及社會各方面的重視，城市道路病害探測工作需求大幅提高。為推動道路塌陷隱患雷達檢測技術應用，2016年，住房與城鄉建設部標準定額研究所編制了RISNTG 0 2 4 —2 016《道路塌陷隱患雷達檢測技術導則》，該標準作為道路塌陷隱患雷達檢測的技術依據，同時，也作為以后制定這方面國家標準的技術儲備；2017年，北京市規劃和國土資源管理委員會和原北京市質量技術監督局聯合發布了DB11/T1399—2017《城市道路與管線地下病害探測及評價技術規范》，該標準作為一部地方標準，是城市道路塌陷病害探測方面的第一部標準；2018年，由住房和城鄉建設部發布了JGJ/ 437—2018《城市地下病害體綜合探測與風險評估技術標準 》，該標準是道路地下病害探測第一部行業標準；2019年，山東省住房和城鄉建設廳和山東省市場監督管理局發布了 DB37/T 5135—2019《城鎮道路地下病害體探測標準》，該標準是該行業第二部地方標準。此后，河南、江蘇、浙江、內蒙古、湖南等地也陸續編制類似的地方標準。此外，隨著儀器設備的發展和市場需求的增加，三維探地雷達以非常高的數據采集效率和三維可視化的數據量，迅速填補或替代了大部分傳統二維探地雷達的工作內容，2021年，中國標準化協會發布了T/CAS 516—2021《道路三維探地雷達探測技術規程》，該標準是應用三維探地雷達進行道路探地的第一部團體標準。表1部分統計了目前已制定及編制中的城市道路塌陷病害探測參考標準。

通過對城市道路塌陷病害探測參照標準制定與發展的研究，分析得出以下幾點結論：（1）在標準發布或主管部門上，行業標準、地方標準分別由住房和城鄉建設部、地方住房與城鄉建設主管部門發布，團體標準則由中國市政工程協會、中國標準化協會、中國公路學會、中國國際科技促進會等相關團體發布，基本上為市政、交通、公路相關行業或標準化、科技相關團體。（2）在標準制定時間上，在2016年以前，可參考的標準一般是以《城市地球物理探測規范》為代表的城市物探規范為主，在2016年之后，開始是以雷達檢測為切入口的道路塌陷隱患檢測技術導則，此后北京發布了專門的城市道路病害探測地方標準，住房與城鄉建設部發布了行業標準，山東、河南、浙江等省市相繼發布了相關地方標準。標準制定時間演化及各地方、各團體的響應，在一定程度上說明了城市道路塌陷事故的發生頻次、社會關注度的演化。（3）在標準針對性的演化上，在城市道路塌陷病害探測開展之初無專門的標準制定，以相關地球物理探測規范為參考，隨著城市道路塌陷事故社會關注度提高、相關業務開展越來越多，這方面的標準化需求也凸顯出來，由地方標準向行業標準，再發展到地方標準及團體標準的響應、演化。（4）在標準涉及方法上，開始是以綜合的城市地球物理探測規范為依據，參考其中相關淺部探測方法，但未指定可使用方法；此后出現以探地雷達為專門方法制定道路塌陷隱患雷達檢測技術導則，并在此基礎上發展出道路塌陷隱患雷達檢測技術規范；與此同時，發展制定了專門的行業標準、地方標準，其中闡述的方法主要包括探地雷達法、高密度電法、地震映像法、瞬態面波法、瞬變電磁法、微動法等；隨著儀器設備的發展，發展出了專門的三維探地雷達檢測方法。（5）在標準制定單位上，初始以山東正元地理信息工程有限責任公司（后為正元地理信息有限責任公司、正元地理信息集團股份有限公司）為代表的傳統地球物理探測公司編制了城市地球物理探測規范，并以此作為城市道路病害探測的主要參照規范，在后期專門的城市道路病害探測標準編制中多以此規范為參考，并且在專門的規范出現以后也多以此作為城市道路病害探測工作中的參考規范；以北京國電經緯工程技術有限公司、北京市勘察設計研究院有限公司、北京市道路與市政管線地下病害工程技術研究中心、中煤（西安）地下空間科技發展有限公司、山東正元地球物理信息技術有限公司等為代表的從事市政、勘察設計、地球物理探測行業的單位相繼參與發布了團體標準、行業標準、地方標準；此后，一些市政設施管理部門、市政建設服務部門、自然資源與規劃管理部門、科技公司、高校等也參與到地方標準、團體標準的編制與發布中。可以看出，城市道路塌陷病害探測標準制定的牽頭單位主要是傳統從事地球物理探測工作的企事業單位、從事市政與勘察設計相關行業的企事業單位以及城建、市政、公路、交通等相關主管部門，一些高校也參與其中。

3 近十年城市道路塌陷事故分析、社會關注及病害探測行業發展現狀

3.1 道路塌陷事故分析

近十年來，國內城市道路塌陷事故頻發，新聞報道屢見不鮮，近五年進入了高爆發期，影響較大的有發生在2020年1月13日的“1·13西寧路面塌陷事故”，青海省西寧市南大街長城醫院門前發生路面坍塌，造成10人遇難，17人受傷，經事故調查組認定是源于濕陷性黃土路基因多年滲水導致路基物質流失，后因施工及車輛擾動等導致承載力下降最終形成塌陷，這是一起造成人員傷亡的重大事故；其他影響較大的事件，如2016年發生的“8·1鄭州路面塌方事件”，鄭州市中原路文化宮路附近塌方，有人員掉落，失蹤136小時后在距離地面13 m的地下防空洞被找到，此次發生塌陷的路面大坑長約30 m，寬20 m，深約有9 m，坑口面積約600 m2；2019年8月28日發生的“8·28杭州路面塌陷事故”，浙江省杭州市建國北路體育場路至鳳起路段發生路面塌陷，壓塌燃氣管道，燃氣泄漏，導致附近的樹園小區31幢出現傾斜及裂縫；2021年河南鄭州發生了“7·20”特大暴雨災害，這是一場因極端暴雨導致嚴重城市內澇、河流洪水、山洪滑坡等多災并發，造成重大人員傷亡和財產損失，災害發生后，城市主干道、人行道等均出現了大小不一的塌陷，市內路面發現塌陷2057處，最大面積達60 m2，深度11 m；2023年7月30日，位于北京市石景山區阜石路的京西大悅城西側路面塌陷，形成了面積約2 4m2、深約6 m的深坑；2023年8月19日，深圳寶安區經歷了頻繁的降雨，寶安區石巖街道一輛貨車被巨坑吞噬，根據相關部門調查，這起路面塌陷事件的根本原因是地下水管破裂，導致水土流失，內部形成了空洞，最終引發了地表的塌陷。據中國測繪學會地下管線專業委員會公布的“全國地下管線事故統計分析報告”，2019年至2022年統計的路面塌陷事故次數分別為：106、263、347、244起，年平均增長率32.04%，2023年的統計結果還未公布；2019—2022年近4年共統計事故960起，發生頻次明顯高于2014—2018年5年間統計的共506起。

近十年國內道路塌陷事故發生頻繁，除一線城市以外，二三線城市及西部地區城市也有很多報道，具有全國性的普遍分布特征，近五年進入了高發階段。城市道路塌陷除影響交通外，還會對地下供水管線、燃氣管道等地下設施造成破壞引發次生災害，最直接最重要的是威脅市民的生命財產安全，城市道路塌陷事故具有次生性災害和嚴重性后果。根據已發生的城市道路塌陷事故原因，有濕陷性黃土等特殊地質原因、地下管線老化、道路老化、地鐵等地下工程施工、特大暴雨等極端氣候等，其誘發起因及演化具有復雜性、漸變性。

基于以上特點，城市道路塌陷病害防治刻不容緩，而對城市道路塌陷病害的探測和預防也存在著很大的難度，一方面需要社會各界的重視，另一方面需要探測隊伍的專業化、標準化。

3.2 道路塌陷事故社會關注

隨著全國各地道路塌陷事故的發生，道路塌陷隱患防治越來越受到國家各級有關部門的重視。2022年，政協第十三屆全國委員會第五次會議中有委員提出《關于加強城市地下設施隱患排查與修復的提案》，住房與城鄉建設部在回復中表示“要開展城市道路塌陷隱患診斷與風險預警關鍵技術及示范課題研究”。

在地方上，有關單位、有關部門也都表示要對城市道路塌陷隱患防治展開工作。早在2013年，深圳市政府就通過了《深圳市地面坍塌事故防范治理專項工作方案》，并由深圳市人民政府辦公廳印發了地面坍塌事故防范治理專項工作方案的通知；2013年北京市住房和城鄉建設委員會、北京市安全生產監督管理局下發了“市住建委、市安監局關于防范暗挖施工造成城區道路坍塌的實施意見”；2016年，九三學社青島市委員會發布了“關于加強我市地下空間安全防災建設方案”；2017年，中國民主建國會武漢市委員會發布了“關于治理城市道路塌陷問題的建議”；2020年，湘潭市住房和城鄉建設局向市政府提交了《關于排查整改城市道路地下管網塌陷安全隱患的請示》，承辦單位湘潭市市政設施維護管理處負責具體實施；2021年河南省住建廳在洛陽市召開城鎮道路病害體探測技術標準宣貫會，表示“貫徹落實住建部加強城市地下市政基礎設施建設指導意見，吸取青海西寧1.13城市道路塌陷事故教訓，推動和規范我省城鎮道路病害體探測工作”；2021年，陜西省安全生產委員會辦公室印發了《關于嚴防城市道路塌陷事故的提示函》，一些區安全生產委員會辦公室也印發了區嚴防城市道路塌陷事故工作實施方案的通知；2021年根據《浙江省防范城市路面塌陷行動方案》等文件，由杭州市城鄉建設委員會牽頭，推進“地下隱患智防應用體系”建設，協同解決路面塌陷隱患防治難題；2022年，鄭州市交通運輸局發布了“關于綜合防治城市道路路面塌陷災害的建議的答復”；2022年對南京市政協《關于防范地面塌陷風險，強化城市公共安全管理的建議》的提案，南京市交通運輸局會同市建委答復，表示要“持續開展城市道路空洞檢測工作、推進道路塌陷隱患總體風險評估及智慧監管系統建設工作”。

城市道路塌陷隱患引起了政府及社會各界各有關部門的重視，歸口管理部門一般包括城市管理局、城市綜合行政執法局、交通運輸局、建委以及上級省級住建廳、住建部，政府有關部門的重視是城市道路塌陷病害工作開展及行業發展的前提和保障，相關標準的制定是行業可以規范化發展的保障。

3.3 道路塌陷病害探測行業現狀

目前，城市道路病害探測工作一般以市、區為單位開展，不同地市開展的范圍及頻次不同。開展范圍一般可分為市區主要道路全覆蓋、排水管線周邊道路、指定部分車道、局部施工道路或已發生事故道路幾種，按照頻次則有一次性和周期性兩種。

以深圳市為例，深圳以五年為期，推進一輪全市主要道路空洞隱患探測普查，2021年，全市完成9950余公里道路的體檢，3年累計完成16，440公里。在探測成效上來看，2021年共檢測道路9950余公里，檢測出空洞隱患435處、脫空隱患1219處，3年累計檢測道路16，440公里，檢測出空洞隱患686處、脫空隱患2234處，城市塌陷事故從2019年417起降至2020年的263起、2021年的254起。可見，城市道路塌陷病害探測工作成效顯著。取得探測成效的背后，離不開當地主管部門的重視和資金投入。

除周期性排查外，其他的探測方式包括以排水管線周邊為范圍，開展道路塌陷隱患調查，或以局部路段、局部車道為探測范圍，或以已發生過事故的區域周邊為探測范圍，這些都是挑選重點區域或者目的區域進行探測。無論以哪種方式開展探測工作，只有在探測測線覆蓋范圍內且在有效探測深度內，才是有效的排查范圍，這點應該是明確的，實際工作中應該具體到測線，而不是僅僅指代道路。

在采用的探測方法上，隨著車載三維探地雷達技術的推廣，目前行業內已形成了以三維車載探地雷達為主要手段、以（二維）探地雷達為輔助手段，在對探測深度有特殊要求時可能增加淺層地震等其他物探方法的技術模式。

4 關于城市道路塌陷病害探測技術標準化實施的思考與建議

目前，城市道路塌陷病害探測技術標準化正日趨成熟，同時隨著技術手段的更新而不斷發展，隨著行業工程經驗的積累而不斷完善。城市道路塌陷病害探測技術標準化的實施，對保障行業良性發展、提高行業社會關注度起到了關鍵作用。

從城市道路塌陷病害探測技術標準化的發展歷程來看，城市道路塌陷病害探測技術是以地球物理手段為核心的，其標準化也是圍繞著地球物理探測方法而制定和發展的。隨著地球物理探測技術和設備的推廣與發展，目前已形成了以三維車載探地雷達為主的快速探測模式，對這種新的探測模式更需要標準的引導與規范。

關于目前城市道路塌陷病害探測技術標準化的實施與發展，有以下建議：（1）加快完善關于三維車載探地雷達的探測標準化，引導完成工作目標區域的全覆蓋探測或明確車載探地雷達陣列天線的有效覆蓋范圍；（2）持續關注除探地雷達法以外，多種物探方法的發展與應用，引導行業探測隊伍具備多種探測能力，夯實行業技術力量儲備；（3）引導明確道路塌陷病害體的有效探測深度，增強探測技術手段的有效性、準確性，提高探測方法對探測目標體的針對性；（4）引導開展城市道路塌陷病害的周期性探測，由道路塌陷病害體探測向周期性的道路塌陷隱患監測轉變。

5 結 語

隨著城市道路塌陷事故受到社會各界越來越多的關注，城市道路塌陷病害探測的市場需求越來越大，城市道路塌陷病害探測標準化工作任重道遠，需要主管單位與行業共同努力、協同推進，不斷完善城市道路塌陷病害探測標準體系，更好地促進這個新興行業健康有序發展。

參考文獻

[1]蘇鵬.地質雷達法在城市道路塌陷病害探測中的應用[J].華北地震科學，2024，42（1）：1-8.

[2]蘇鵬，傅太成， 江鵬，等. 綜合物探方法在城市道路塌陷病害探測中的應用[ J ] . 山東大學學報（工學版），2021，51（S1）：98-103.

[3]城市地下病害體綜合探測與風險評估技術標準：JGJ/T437—2018[S].北京：中國建筑工業出版社，2018.

[4]城鎮道路地下病害體探測技術標準：DB37/ T 5135—2019[S].北京：中國建筑工業出版社，2019.

[5]城市地球物理探測規范：CJJ 7—2007[S].北京：中國建筑工業出版社，2007.

[6]城市地球物理探測標準：CJJ/T 7—2017[S].北京：中國建筑工業出版社，2017.

作者簡介

蘇鵬，碩士，工程師，主要從事工程與環境地球物理勘探技術應用及研究工作。

（責任編輯：袁文靜）