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塌陷檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-18 06:56:05 更新時(shí)間：2025-08-17 06:56:05

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

塌陷檢測(cè)：保障工程安全的關(guān)鍵技術(shù)

塌陷是指地表或地下結(jié)構(gòu)在外部荷載、地質(zhì)條件變化或人為因素影響下，發(fā)生局部或大規(guī)模的沉降、破裂甚至完全坍塌的現(xiàn)象。塌陷不僅威脅建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施的安全，還可能引發(fā)嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此，塌陷檢測(cè)作為地質(zhì)災(zāi)害防治和工程安全監(jiān)測(cè)的重要手段，受到廣泛重視。現(xiàn)代塌陷檢測(cè)技術(shù)依托先進(jìn)的儀器設(shè)備、科學(xué)的檢測(cè)方法與權(quán)威的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)潛在塌陷風(fēng)險(xiǎn)的精準(zhǔn)識(shí)別、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警。通過(guò)綜合運(yùn)用遙感技術(shù)、地面激光掃描（LiDAR）、地面沉降監(jiān)測(cè)、InSAR（合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量）、傾斜儀、沉降標(biāo)、GPS定位系統(tǒng)等多種技術(shù)手段，檢測(cè)人員可以全面掌握地表及地下結(jié)構(gòu)的形變特征。這些檢測(cè)方法在城市軌道交通、礦山開(kāi)采、水庫(kù)大壩、高速公路、地下管網(wǎng)等重點(diǎn)工程中發(fā)揮著不可替代的作用。同時(shí)，我國(guó)已建立了一系列國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如《地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（DZ/T 0223）、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007）以及《地下工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB 50497），為塌陷檢測(cè)的實(shí)施提供了統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù)和質(zhì)量保障?？茖W(xué)的檢測(cè)項(xiàng)目設(shè)置、規(guī)范的儀器選型、標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程，是確保檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)。接下來(lái)，本文將詳細(xì)探討塌陷檢測(cè)的主要項(xiàng)目、關(guān)鍵儀器設(shè)備、常用檢測(cè)方法及現(xiàn)行檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)工程技術(shù)人員提供系統(tǒng)參考。

主要檢測(cè)項(xiàng)目

塌陷檢測(cè)通常涵蓋多個(gè)維度的監(jiān)測(cè)內(nèi)容，主要包括地表沉降量、地表裂縫寬度與延伸方向、地下土體位移、建筑物傾斜與變形、地下水位變化以及巖土體應(yīng)力狀態(tài)等。其中，地表沉降監(jiān)測(cè)是核心項(xiàng)目，通過(guò)在關(guān)鍵點(diǎn)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，持續(xù)采集高程變化數(shù)據(jù)，判斷是否存在異常沉降趨勢(shì)。裂縫監(jiān)測(cè)則關(guān)注裂縫的產(chǎn)生時(shí)間、擴(kuò)展速率和深度，常采用裂縫計(jì)和攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行記錄。地下結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)則依賴于鉆孔內(nèi)的測(cè)斜儀、應(yīng)力計(jì)等設(shè)備，獲取深層土體的位移和應(yīng)力變化。此外，對(duì)周邊建筑物的傾斜、基礎(chǔ)沉降和結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行定期檢測(cè)，有助于評(píng)估塌陷對(duì)既有設(shè)施的影響。

常用檢測(cè)儀器

現(xiàn)代塌陷檢測(cè)依賴于多種高精度、自動(dòng)化儀器設(shè)備。主要包括：

全站儀：用于高精度地表點(diǎn)位坐標(biāo)測(cè)量，適用于小范圍、高密度的變形監(jiān)測(cè)。
GNSS接收機(jī)（GPS）：實(shí)現(xiàn)全天候、連續(xù)的實(shí)時(shí)定位，尤其適用于大范圍地表形變監(jiān)測(cè)。
水準(zhǔn)儀：通過(guò)精密水準(zhǔn)測(cè)量獲取高程變化，是沉降監(jiān)測(cè)的傳統(tǒng)且可靠手段。
InSAR（合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量）：利用衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行毫米級(jí)地表形變監(jiān)測(cè)，覆蓋范圍廣、成本低，適用于區(qū)域級(jí)塌陷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
地面激光掃描（LiDAR）：快速獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，用于捕捉地表形態(tài)和裂縫空間分布。
測(cè)斜儀：安裝于鉆孔中，測(cè)量土層在不同深度的側(cè)向位移，判斷地下滑移面位置。
裂縫計(jì)與傾斜儀：用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裂縫擴(kuò)展和建筑物傾斜情況，數(shù)據(jù)可遠(yuǎn)程傳輸。

主要檢測(cè)方法

塌陷檢測(cè)方法根據(jù)監(jiān)測(cè)目標(biāo)和環(huán)境條件可劃分為以下幾類(lèi)：

地面監(jiān)測(cè)法：通過(guò)布設(shè)固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，定期使用全站儀、水準(zhǔn)儀等進(jìn)行人工或自動(dòng)觀測(cè)，適用于城市建筑區(qū)和小型工程。
遙感監(jiān)測(cè)法：依托衛(wèi)星InSAR、無(wú)人機(jī)航拍和高分辨率影像分析，實(shí)現(xiàn)大范圍、周期性地表形變探測(cè)，特別適用于山區(qū)、礦區(qū)等人工難以進(jìn)入?yún)^(qū)域。
鉆孔內(nèi)監(jiān)測(cè)法：在關(guān)鍵位置鉆孔并安裝測(cè)斜儀、應(yīng)力計(jì)、孔隙水壓力計(jì)等，獲取地下層位的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為塌陷成因分析提供依據(jù)。
分布式光纖監(jiān)測(cè)（DAS/DTS）：利用光纖傳感器感知溫度與振動(dòng)變化，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、連續(xù)、高分辨率的地下結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，適用于隧道、邊坡等工程。

現(xiàn)行檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)在塌陷檢測(cè)領(lǐng)域已建立較為完善的標(biāo)準(zhǔn)化體系，主要依據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)：

《地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（DZ/T 0223-2010）：規(guī)定了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的布點(diǎn)原則、儀器選型、數(shù)據(jù)采集頻率和預(yù)警等級(jí)劃分。
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007-2011）：明確地基沉降控制標(biāo)準(zhǔn)及變形允許值，為建筑物塌陷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供基礎(chǔ)依據(jù)。
《地下工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB 50497-2019）：系統(tǒng)規(guī)定了地下工程中變形、應(yīng)力、地下水等項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)內(nèi)容、頻率與數(shù)據(jù)處理方法。
《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021-2001）：對(duì)勘察階段的地質(zhì)條件分析提出要求，為塌陷風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判提供依據(jù)。
《城市地下空間工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》（CECS 481:2017）：專門(mén)針對(duì)城市地下空間開(kāi)發(fā)中的塌陷風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)，提出系統(tǒng)化、智能化監(jiān)測(cè)方案。

上述標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，確保了塌陷檢測(cè)工作的科學(xué)性、規(guī)范性和可比性，為政府監(jiān)管、工程設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供了有力支撐。