Conocimientos comunes sobre el colapso de carreteras
A menudo se informa en las noticias que dondequiera que se encuentre un agujero, habrá un colapso repentino, e incluso los lugares supersticiosos serán seguidos por varios rumores.
De hecho, esto tiene una explicación científica. El movimiento de la corteza terrestre hace que el suelo suba o baje, pero esto es tan lento que la gente apenas puede notarlo, pero en algunos lugares el suelo colapsa repentinamente.
Por un lado, esto es el resultado del movimiento de la corteza terrestre, por otro lado, también existen factores humanos. La mayoría de las ciudades que experimentan hundimientos del suelo son ciudades industriales o áreas mineras de petróleo, gas y carbón.
Las ciudades industriales cavan pozos profundos para bombear el agua subterránea, creando lagunas en las zonas donde se produce carbón y petróleo, la minería subterránea excesiva provoca cavidades bajo la corteza terrestre. Bajo la presión de la capa superior del suelo, los poros del acuífero se comprimen y el suelo colapsa.
2. ¿Cómo prevenir el colapso de la calzada?
Aplicación técnica de un radar de matriz montado en un vehículo en alerta temprana y detección de desastres por derrumbes de carreteras (Dalian Zhongrui Technology Development Co., Ltd.) Aplicación de un radar de matriz montado en un vehículo en alerta temprana y detección de derrumbes de carreteras Desastres Resumen: En los últimos años, se han producido desastres viales en muchas ciudades. Los desastres por derrumbes han causado enormes pérdidas de vidas y propiedades y graves impactos sociales.
En respuesta a la demanda de detección temprana de desastres por colapso de carreteras urbanas, se ha desarrollado un sistema de radar montado en vehículos con derechos de propiedad intelectual independientes, que puede detectar visualmente y localizar con precisión enfermedades de la carretera. Este sistema de radar se ha utilizado con éxito en la detección temprana de desastres por derrumbes de carreteras en muchas ciudades, formando un conjunto de métodos técnicos para la detección de desastres por derrumbes de carreteras.
Palabras clave: enfermedades viales; alerta y detección de enfermedades; radar de vehículos1. Introducción En los últimos años, los desastres por colapso de carreteras urbanas han ocurrido con frecuencia en todo el país. Se han producido uno tras otro accidentes por colapso malignos de alta frecuencia y gran escala, causando enormes pérdidas de vidas y propiedades y graves impactos sociales, amenazando directamente la seguridad pública urbana. y la gestión de desastres es urgente. En la actualidad, los desastres por colapso de carreteras urbanas ocurren en todo el país, desde ciudades de primer nivel como Beijing, Shanghai, Guangzhou y Shenzhen hasta ciudades de segundo nivel como Harbin, Changchun, Dalian, Taiyuan, Xi'an, Wuhan, Changsha. , Fuzhou y Xiamen, así como Lanzhou y Yinchuan, Urumqi y otras remotas ciudades occidentales, e incluso Zhangjiakou, Handan, Xuancheng, Jingzhou, Xiangtan, Loudi, etc.
Las encuestas muestran que la mayoría de los colapsos de carreteras urbanas están directamente relacionados con tuberías subterráneas y son desastres secundarios típicos de las tuberías subterráneas. Según las estadísticas, la mayoría de los colapsos de cuevas subterráneas ocurren dentro del rango de 0 a 3 m por debajo de la superficie [1].
Varios incentivos causan daños a las tuberías subterráneas o aflojan directamente el suelo alrededor de las tuberías. La pérdida de suelo se produce bajo la acción de varios factores de flujo de agua, lo que resulta en cavidades alrededor de las tuberías, que gradualmente se desarrollan y expanden, lo que finalmente conduce. al colapso de la carretera. Ocurre un desastre. Las razones del colapso de estas cuevas incluyen [2] y [3]: fugas por envejecimiento de tuberías subterráneas, relleno falso en la construcción de tuberías, erosión por filtración de agua superficial, caída de los niveles de agua subterránea, perturbaciones en la construcción del metro, colapso por envejecimiento de las instalaciones subterráneas de defensa aérea civil. , colapso de loess plegable, colapso de cueva, etc.
La investigación científica y la investigación y análisis de desastres de colapso muestran que sólo mediante el uso de equipos geofísicos avanzados de alta tecnología para realizar estudios regulares y la detección de vías urbanas, se pueden descubrir cavidades subterráneas ocultas con antelación, proporcionar alerta temprana y tomar medidas para eliminar riesgos, ¿podemos prevenir el colapso? Prevenir que ocurran accidentes por colapso antes de que sucedan. En segundo lugar, el sistema de radar montado en el vehículo se utiliza para detectar cavidades ocultas bajo las vías urbanas. Debido al intenso tráfico rodado y a la gran interferencia del entorno circundante, los métodos geofísicos de ingeniería comúnmente utilizados, como el método eléctrico de alta densidad, el método sísmico poco profundo, el método electromagnético transitorio, etc., tienen malos efectos de aplicación, alto costo y baja velocidad, lo que los hace Difícil ser ampliamente utilizado en las ciudades.
El radar de penetración terrestre tiene las características de alta eficiencia, antiinterferencia, alta precisión y operación de campo conveniente. Es la tecnología preferida para el estudio y detección de desastres por colapso de carreteras urbanas. La práctica de la ingeniería en el país y en el extranjero muestra que el radar de penetración terrestre se ha convertido en el único medio técnico práctico y factible para detectar enfermedades ocultas debajo de las carreteras y es adecuado para detectar diversas enfermedades en las carreteras, como cavidades, huecos, tierra suelta y áreas ricas en agua. [4][5].
Debido a la gran cantidad de ciudades en nuestro país, las áreas urbanas son generalmente grandes y las condiciones geológicas subterráneas y las estructuras subterráneas son complejas. Los métodos convencionales de detección manual y de radar de penetración terrestre de un solo (doble) canal. baja eficiencia de detección y confiabilidad de los resultados de la detección Existen ciertas limitaciones en este aspecto, como la baja eficiencia de detección y la gran carga de trabajo, que no pueden satisfacer las necesidades de detección de carreteras de larga distancia y grandes áreas en las ciudades. un sistema de radar multicanal montado en un vehículo, rápido y eficiente. Para cumplir con los requisitos anteriores, desarrollamos un sistema de radar de matriz montado en un vehículo (que se muestra en la Figura 1). Este sistema se basa en tecnología de radar de penetración terrestre de banda ultraancha multicanal y tecnología de conjunto de antenas grandes, y se utiliza especialmente para. Colapso de carreteras y vías urbanas a gran escala y de larga distancia. Estudio y detección de desastres.
Figura 1 El conjunto de antenas del sistema de radar de alerta temprana de desastres de enfermedades viales montado en vehículos incluye 5 antenas de 400 MHz, 2 antenas de 200 MHz y 1 antena de 100 MHz (que se muestran en la Figura 2), teniendo en cuenta la profundidad de detección y Resolución del radar. El sistema de radar tiene un ancho de detección de 3,75 metros, una profundidad de detección de 0 ~ 10 metros y una velocidad de desplazamiento de 10 ~ 20 km/h
La precisión de detección puede alcanzar el nivel de centímetros y puede usarse para estudios tipo alfombra y de cobertura total de vías urbanas. El sistema de radar realiza escaneo y medición conjunta sincrónica multicanal de cuerpos patológicos subterráneos para maximizar la adquisición de información espacial y características de la enfermedad de los cuerpos patológicos, mejorando en gran medida la calidad y eficiencia de la detección e identificación del radar.
Al mismo tiempo, la correlación entre los datos multicanal hace que la interpretación de las imágenes de radar sea más precisa y fiable. Figura 2 Diagrama de diseño del conjunto de antenas El sistema de radar del vehículo integra un conjunto de antenas de radar de penetración terrestre de 8 canales, antena 3G, cámara industrial de escaneo de línea láser, sistema de posicionamiento preciso RTK, centro de control, sistema de cámara infrarroja de alta definición, telémetro DMI, etc. . (Como se muestra en la Figura 3), y simultáneamente recopile datos de radar de matriz, información de coordenadas de latitud y longitud, escenas de video en vivo e imágenes de carreteras de alta definición, e intégrelos en la base de datos del sistema para formar una plataforma de recopilación integral de información múltiple para rápida y recoger eficientemente enfermedades y desastres viales.
Gracias a esta innovadora plataforma tecnológica de detección y a un nuevo modo de operación de detección censal, los ingenieros geofísicos pueden obtener cada anomalía de cavidad subterránea a través de un radar multicanal en una interfaz integrada y unificada y determinar su ubicación en coordenadas precisas, observar el el entorno en el sitio y las condiciones de la carretera, y sacar rápidamente conclusiones confiables a través de un análisis y juicio integral de diversa información. Figura 3 Sistema de radar montado en vehículos El sistema de radar de alerta temprana de desastres de enfermedades viales montado en vehículos desarrollado de forma independiente ha obtenido derechos de autor de tecnología y software del producto otorgados por la Oficina Estatal de Propiedad Intelectual [6] [7] y ha formado un sistema de propiedad intelectual corporativo completo. .
En 2015, el sistema pasó la evaluación de logros científicos y tecnológicos del Ministerio de Vivienda y Desarrollo Urbano-Rural. tres. Métodos técnicos El método técnico para que el radar montado en vehículos detecte enfermedades por colapso de carreteras se divide en cinco pasos: inspección general, detección de puntos sospechosos, revisión de puntos sospechosos, refrendación de tuberías y verificación.
(1) Examinar y detectar el sistema de radar montado en el vehículo en el área de operación designada.
¿Cuáles son los signos de "colapso del suelo"?
El nivel del agua sube y baja repentinamente, y el agua se vuelve turbia y burbujeante.
Estos fenómenos reflejan los cambios repentinos y drásticos en las condiciones dinámicas del agua subterránea kárstica, que impulsan el desarrollo del colapso. Estos cambios están relacionados con la fuga concentrada repentina o fuga concentrada repentina de cuerpos de agua superficiales cercanos; (ríos, lagos, embalses) o La expansión y el colapso de los agujeros del suelo pueden provocar el bloqueo o la explosión de las alcantarillas subterráneas. En cualquier caso, favorecen el rápido desarrollo de las cuevas del suelo y anuncian el peligro de colapso.
Deformación del suelo, como grietas anulares en el suelo y expansión continua, lo que da como resultado un levantamiento o hundimiento local del suelo. Generalmente son un fenómeno en el que cuando un túnel de suelo se expande hasta un cierto tamaño, el techo se acerca a un estado límite de equilibrio y el suelo se encuentra en un peligroso estado de colapso.