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塌陷檢測

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

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

塌陷檢測：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)嚴重的人員傷亡和經(jīng)濟損失。因此，塌陷檢測作為地質(zhì)災(zāi)害防治和工程安全監(jiān)測的重要手段，受到廣泛重視?，F(xiàn)代塌陷檢測技術(shù)依托先進的儀器設(shè)備、科學(xué)的檢測方法與權(quán)威的檢測標準，能夠?qū)崿F(xiàn)對潛在塌陷風險的精準識別、實時監(jiān)測和預(yù)警。通過綜合運用遙感技術(shù)、地面激光掃描（LiDAR）、地面沉降監(jiān)測、InSAR（合成孔徑雷達干涉測量）、傾斜儀、沉降標、GPS定位系統(tǒng)等多種技術(shù)手段，檢測人員可以全面掌握地表及地下結(jié)構(gòu)的形變特征。這些檢測方法在城市軌道交通、礦山開采、水庫大壩、高速公路、地下管網(wǎng)等重點工程中發(fā)揮著不可替代的作用。同時，我國已建立了一系列國家及行業(yè)標準，如《地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（DZ/T 0223）、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB 50007）以及《地下工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB 50497），為塌陷檢測的實施提供了統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù)和質(zhì)量保障?？茖W(xué)的檢測項目設(shè)置、規(guī)范的儀器選型、標準化的操作流程，是確保檢測結(jié)果準確可靠的基礎(chǔ)。接下來，本文將詳細探討塌陷檢測的主要項目、關(guān)鍵儀器設(shè)備、常用檢測方法及現(xiàn)行檢測標準，為相關(guān)工程技術(shù)人員提供系統(tǒng)參考。

主要檢測項目

塌陷檢測通常涵蓋多個維度的監(jiān)測內(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)測是核心項目，通過在關(guān)鍵點布設(shè)監(jiān)測點，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。裂縫監(jiān)測則關(guān)注裂縫的產(chǎn)生時間、擴展速率和深度，常采用裂縫計和攝影測量技術(shù)進行記錄。地下結(jié)構(gòu)監(jiān)測則依賴于鉆孔內(nèi)的測斜儀、應(yīng)力計等設(shè)備，獲取深層土體的位移和應(yīng)力變化。此外，對周邊建筑物的傾斜、基礎(chǔ)沉降和結(jié)構(gòu)變形進行定期檢測，有助于評估塌陷對既有設(shè)施的影響。

常用檢測儀器

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

全站儀：用于高精度地表點位坐標測量，適用于小范圍、高密度的變形監(jiān)測。
GNSS接收機（GPS）：實現(xiàn)全天候、連續(xù)的實時定位，尤其適用于大范圍地表形變監(jiān)測。
水準儀：通過精密水準測量獲取高程變化，是沉降監(jiān)測的傳統(tǒng)且可靠手段。
InSAR（合成孔徑雷達干涉測量）：利用衛(wèi)星遙感圖像進行毫米級地表形變監(jiān)測，覆蓋范圍廣、成本低，適用于區(qū)域級塌陷風險評估。
地面激光掃描（LiDAR）：快速獲取三維點云數(shù)據(jù)，用于捕捉地表形態(tài)和裂縫空間分布。
測斜儀：安裝于鉆孔中，測量土層在不同深度的側(cè)向位移，判斷地下滑移面位置。
裂縫計與傾斜儀：用于實時監(jiān)測裂縫擴展和建筑物傾斜情況，數(shù)據(jù)可遠程傳輸。

主要檢測方法

塌陷檢測方法根據(jù)監(jiān)測目標和環(huán)境條件可劃分為以下幾類：

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

現(xiàn)行檢測標準

我國在塌陷檢測領(lǐng)域已建立較為完善的標準化體系，主要依據(jù)以下標準：

《地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（DZ/T 0223-2010）：規(guī)定了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的布點原則、儀器選型、數(shù)據(jù)采集頻率和預(yù)警等級劃分。
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB 50007-2011）：明確地基沉降控制標準及變形允許值，為建筑物塌陷風險評估提供基礎(chǔ)依據(jù)。
《地下工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB 50497-2019）：系統(tǒng)規(guī)定了地下工程中變形、應(yīng)力、地下水等項目的監(jiān)測內(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）：對勘察階段的地質(zhì)條件分析提出要求，為塌陷風險預(yù)判提供依據(jù)。
《城市地下空間工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》（CECS 481:2017）：專門針對城市地下空間開發(fā)中的塌陷風險監(jiān)測，提出系統(tǒng)化、智能化監(jiān)測方案。

上述標準的實施，確保了塌陷檢測工作的科學(xué)性、規(guī)范性和可比性，為政府監(jiān)管、工程設(shè)計與運營維護提供了有力支撐。