地下管线周边土体病害防控规范.docx

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地下管线周边土体病害防控规范

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a

DB11

北京市地方标准

DBXX/XXXXX—XXXX

b

地下管线周边土体病害防控规范

Codeforcontrolofsurroundingsoildiseaseofundergroundpipeline

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c（征求意见稿）

d

20XX-XX-XX发布

20XX-XX-XX实施

北京市质量技术监督局发布

目  次

前言II

引言III

1范围4

2规范性引用文件4

3术语4

4检测区域和周期5

5检测基本规定6

6检测过程控制8

7检测结果的防控应用12

8检测报告及验收17

附　录　A（规范性附录）严重异常区域汇报格式18

附　录　B（规范性附录）成果报告格式22

附　录　C（规范性附录）地下管线图25

附　录　D（规范性附录）后期服务报告格式26

附　录　E（规范性附录）评审程序28

参考文献33

前  言

本规范按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本规范由北京市市政市容管理委员会提出并归口。

本规范由北京市市政市容管理委员会组织实施。

本规范起草单位：

北京建业通工程检测技术有限公司、北京城市排水集团有限责任公司、北京市自来水集团有限责任公司、北京市热力集团有限责任公司、北京市燃气集团有限责任公司、北京市市政市容管理委员会、大兴区市政市容管理委员会、朝阳区市政市容管理委员会、海淀区市政市容管理委员会、北京市勘察设计研究院有限公司

本规范主要起草人：

曾新霞、吴宝玲、李东勇、康凯、李伟、颜培岩、刘新娜、陈松洲、王金川、魏然、董杰、陈昌彦、苏兆峰、张斌源、李国良、李雪华、王卫军、宗海霞、马则忠、罗铮、王炬炜、钟鎛、颜丹平。

引  言

北京市地下管线历史悠久，种类齐全，覆盖面广，管线相互交错形成了庞大的地下管网系统。

分析地下管线事故原因，一旦地下管线周边形成空洞、土体疏松、富水异常等土体病害，容易导致地下管线周边土体失稳甚至管线断裂，造成地下管线事故或道路塌陷事故，给城市运行和公共安全带来了严重影响。

为预防地下管线周边土体病害造成的管线安全事故，加强地下管线周边土体病害检测项目管理，制定本规范。

在总结北京市多年的地下管线综合检测项目实施经验的基础上，同时进行了广泛的调查研究，经征求地下管线管理单位、地下管线产权单位、综合检测单位的意见，反复讨论、专家审阅后，于2016年X月编制成《地下管线周边土体病害防控规范》（试行稿）。

地下管线周边土体病害防控规范

1　范围

本规范规定了地下管线周边土体病害检测工作的检测区域、检测周期、检测基本规定、检测过程控制、检测结果的防控应用、检测报告及验收的相关要求。

本规范适用于以探地雷达法为主的新建及既有地下管线周边土体病害检测的现场检测、病害评估及处置的相关工作。

2　规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB50026工程测量规范

CJJ61城市地下管线探测技术规程

TB10223-2004；J341-2004铁路隧道衬砌质量无损检测规程

3　术语

本规范界定的下列术语和定义适用于本文件。

3.1　

土体病害soildisease

土体中存在的土质疏松、空洞、富水异常等构造性缺陷。

3.2　

探地雷达法groundpenetratingradarmethod

通过发射高频电磁波并分析其在地下介质中的传播、吸收以及反射等物理特性，查明相对介电常数存在较大差异的目标体（或地质体）的一种电磁波探测方法。

3.3　

天线中心频率antennacenterfrequency

某种装置发射和接收电磁波单位时间内完成周期性变化次数的中间值。

3.4　

测量时窗measurementtimewindow

采用探地雷达法进行检测时，信号采集电磁波旅行的时间范围。

3.5　

异常（区域）anomaly（area）

介电常数存在较大差异并能够在探地雷达图谱中通过电磁反射波振幅、同相轴及反射波频谱变化等特性明显显示出来的目标体（或地质体）。

3.6　

严重异常Severelyabnormal

通常指严重疏松、空洞和严重富水等异常。

3.7　

检查井内异常Anomalyinspection inthemanhole

各种管线检查井内存在积水/土、结构/管线破损和其他影响管线安全运行的隐患。

3.8　

普查generalinvestigation

在被检测区域内进行的一次全覆盖的探地雷达检测工作。

3.9　

详查detailinvestigation

在被检测区域内进行的多种频率天线或网格状布置测线的探地雷达检测工作。

3.10

实时动态定位技术（RTK）realtimekinematic

一种基于载波相位观测值的实时差分GPS定位测量技术。

4　检测区域和周期

4.1　检测区域选择原则

如果地下管线或构筑物发生破损，影响程度严重或范围较大的管线敷设区域，应优先对该区域进行检测。

地下穿越工程沿线，且敷设地下管线的相关区域，应适时进行检测。

当管线埋设环境发生变化时，应对影响范围内的管线周边土体进行检测。

大型活动举办的前，宜对相关区域的地下管线周边土体进行检测。

4.2　定期检测

一年内每万平方米管线敷设范围内出现3次以上（含）发生塌陷的区域，宜优先安排检测。

重点保障项目、外交、文体活动举办地及周边道路敷设地下管线的区域，宜在大型活动举办前3-6个月进行检测。

隧道开挖断面面积大于30m2的地下工程沿线及周边道路城市地下管线敷设区域，应定期进行检测，首次检测时间为竣工2年后，后续检测时间间隔宜为3-7年。

党政军主要驻地和外国驻华使馆机构等周边道路城市地下管线敷设区域，检测时间间隔宜为3-5年。

城市快速路、主干路、高速公路、一级公路、二级公路及CBD区附近道路城市地下管线敷设区域，检测时间间隔宜为3-5年。

城市次干路、支路、三级公路及四级公路地下管线敷设区域，检测时间间隔宜为4-6年。

其他地下管线敷设区上方，检测时间间隔宜根据实际情况安排。

4.3　特殊检测

新建暗挖、顶管、盾构等地下管线的隧道衬砌施工结束后应进行衬砌背后土体密实情况检测。

在地下管线周边实施穿越施工，施工前、及施工后安排检测。

地下管线沿线的道路发生突然沉降、塌陷等异常现象时，宜及时安排检测。

汛期及汛期后、地下水位突然变化、道路荷载增加、地震断裂带等地下管线周边土体环境变化区域，宜根据自然环境变化造成的影响安排检测。

当管线上方的既有道路进行拓宽、改建及大修时，应对影响范围内的管线周边土体进行检测。

5　检测基本规定

5.1　一般规定

地下管线周边土体病害检测工作应由具有资质的检测单位实施。

在进行地下管线周边土体病害检测期间，宜同时对既有地下管线自身状况进行检测。

在地下管线周边土体病害检测时探地雷达法天线中心频率、探测深度及精度宜根据下表要求进行选用。

探地雷达中心频率、探测深度及精度对应表格

序号

天线中心频率范围

探测深度范围

探测精度

1

80MHz~100MHz

0~5m

0.40m

2

200MHz~400MHz

0~3m

0.25m

3

600MHz~1.6GHz

0~1m

0.09m

在检测实施前，需进行详细、准确、全面的检测区域内地下管线调查，并绘制检测区域地下管线图；当检测任务较简单或工作量较小时，此项工作可简化。

对规定范围内全部地下管线的周边土体病害进行探地雷达检测后，应对检测出的土体病害位置及范围进行确定，并评定风险等级。

当检测任务较简单或工作量较小时，可不进行风险等级评定工作。

注1：

隧道内衬砌背后探地雷达检测；地下管线周边实施穿越施工，施工前、后进行的探地雷达检测；单一管线周边土体病害探地雷达检测；上述三种检测属于检测任务较简单的情况。

5.2　检测要求

符合探地雷达检测的地下管线周边土体病害一般具有下列基本条件：

a）土体病害的几何尺寸与其埋藏深度或探测距离之比不应小于1/5;

b）土体病害对激发的异常场应能够从干扰背景中分辨出来。

地下管线周边土体病害检测项目投入的仪器设备应满足性能稳定、结构合理、构件牢固可靠、防潮、抗震和绝缘性能良好的要求。

仪器设备应定期进行检查、校准和保养。

在隧道内衬砌背后进行探地雷达检测时，探地雷达主机主要性能和技术指标应符合现行行业标准《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》TB10223-2004；J341-2004第4.1.2及第4.1.3的规定；其他检测应符合《城市工程地球物理探测规范》CJJ7-2007第5.7.3及第5.7.5的规定。

探地雷达天线的选择应符合本规范第5.1.2的相关规定。

探地雷达法的测线布设应符合下列要求：

a）测线布设应覆盖整个探测区域；

b）在路面探测地下管线周边土体病害普查时，应以平行道路方向布置测线，200-400MHz天线测线间距不大于2m，80-100MHz天线测线间距不大于4m；详查时，应网格状布置测线，200-400MHz天线测线间距不大于1m，80-100MHz天线测线间距不大于2m；

c）隧道内衬砌背后空洞探地雷达检测应以平行隧道方向布线为主，垂直隧道方向布线为辅。

平行隧道布线的位置应在隧道拱顶、左右拱腰和左右边墙各布1条，若隧道开挖断面面积大于30m2时，应根据隧道断面尺寸在隧道拱顶部位适当增加测线；垂直隧道方向布线可按检测内容和要求布设线距，一般情况线距8-12m；采用点测时，每断面不少于6个点。

检测中发现异常区域应进行详查，详查时测线或测网的布设应保证异常的完整、连续、便于追踪并具有足够的异常背景。

宜采用不同频率天线或其他方法确定土体病害的属性。

地下管线周边土体病害检测路面检测中所检测到的土体病害位置的测量点位误差应小于m。

6　检测过程控制

6.1　前期准备

人员准备

检测单位应建立健全的组织机构，人员分工明确，在项目实施过程中，保证主要人员的相对稳定。

设备准备

根据项目复杂程度及规模，配置相应的仪器设备及辅助工具。

投入的主要仪器设备在项目实施前应进行有效性试验，选用正确、有效的装置系统。

资料搜集，应包括：

a）检测区域地形图、坐标控制点；

b）检测区域地下管线图及管线相关资料；

c）检测区域近3年内地面塌陷及管线破损等相关资料；

d）检测区域内历年检测成果；

e）与检测工作有关的其他资料。

现场踏勘，在资料搜集的基础上，对检测区域进行现场踏勘，主要包括：

a）校核检测区域地形图、坐标控制点；

b）校核检测区域地下管线分布情况；

c）校核检测区域地面塌陷位置，并记录检测区域内主要下沉区、网裂及拥包等；

d）检测区域的工程环境。

方案编制，在资料搜集和现场踏勘的基础上编制检测实施方案，应包括：

a）工作目的和内容、检测范围、工期和进度要求；

b）检测依据的标准规范；

c）检测区域工程环境条件、地下管线等情况和分析；

d）检测项目的重难点及对策；

e）现场工作安排及工作量估算；

f）仪器、设备和配套工具等配备情况；

g）施工组织、人员安排；

h）质量保证措施；

i）安全作业保证措施；

j）拟提交的成果资料内容。

项目启动

a）委托方组织项目启动会，检测单位应介绍项目检测实施方案并进行专家评审，与相关管理部门和地下管线权属、道路管理等单位建立联系机制；

b）检测单位组织的内部项目启动会，所有参检人员必须参加，宣贯检测实施方案，详细解读：

人员组织、仪器设备投入、实施工期计划、安全生产、应急处置等安排情况。

交通占道手续办理：

需要在道路范围内进行检测工作的，应在开展现场工作前按照交管部门的相关规定办理交通占道手续。

当检测任务较简单或工作量较小时，第6.1.1~第6.1.7条内容可进行简化。

6.2　现场检测

一般规定

地下管线周边土体病害现场检测工作包括地下管线调查、探地雷达探测、坐标定位、质量管控和安全管理五部分。

地下管线调查

地下管线调查目的是在核查已搜集管线资料准确性的基础上，通过管线调查、探测等方法查明地下管线信息，为检测地下管线周边土体病害和检测结果风险评估提供依据。

地下管线调查依据《城市地下管线探测技术规程》（CJJ61）的相关规定，管线点应包括线路特征点和附属设施（附属物）中心点，可分为明显管线点和隐蔽管线点两类。

a）明显管线点应进行实地调查、核查和测量。

明显管线点位置应设置在窨井（包括检查井、闸门井、阀门井、仪表井、人孔和手孔）井盖中心，记录管线的相关信息应包括：

管线的平面位置、走向、埋深、规格、性质、材料和检查井内异常情况等。

详见表1。

明显管线点现场调查记录表

管线

点号

平面

位置

走向

埋深

规格

性质

材料

检测井内异常情况

描述

备注

b）隐蔽管线点的调查结合已有的管线资料进行现场核查和测量，应对核查结果有出入的隐蔽管线点进行详细调查，按表2填写调查结果。

隐蔽管线点现场调查记录表

管线点号

管线点

类别

材质

管线

规格

（mm）

隐蔽点

探查方法

埋深（cm）

偏距

（cm）

埋设方式

备注

特征

附属物

激发

定位

定深

管顶（内底）

中心

探测

修正后

探地雷达检测

探地雷达检测应包括下列内容：

a）现场检测数据采集前，根据任务要求以及有效性试验的结果进行参数设置，参数设置应选择在背景干扰较少的场地进行。

参数设置包括采集模式、时窗、采样点数、道间距、增益等。

b）现场标定（介电常数确定），探地雷达仪器主要参数设置详见表3。

探地雷达仪器主要参数设置表

名称

参数值

天线中心频率（MHz）

80-100

200-400

600-1600

采集模式

手动采集、连续采集、测量轮采集

时窗

（ns）

120-150

80-100

20-40

采样点数n

512/1024

512/1024

512

道间距（cm）

≤10

≤5

≤2

c）根据任务要求，测线布设时除应符合本规范第5.2.3条的规定外，还应符合下列规定：

1）布置测线应根据工程环境条件和探测要求需要进行布设，测线间距应保证异常的连续、完整和便于追踪；

2）布置测线时，测线方向应尽量避开地形及其它干扰的影响，应垂直于或大角度相交于探测对象或已知异常的走向，测线长度应保证异常的完整和具有足够的异常背景；

3）天线移动的速度应能反映探测对象的异常，天线移动速度不宜超过20km/h；

4）探测范围内，测线应通过或靠近已知地层或与其它物探方法测线重复布设；

5）设计的测线如果受到地形、临时停放的车辆等物体的影响而无法按原计划执行时，将根据现场情况对测线位置和工作量做出合理调整，或在工期内，待具备测试条件时再对其进行补充探测；

6）当检测区域内发现可疑异常时，需对可疑异常区域的测线加密，或采用不同频率的天线重复和重点探测；当可疑异常位于边界附近时，应把测线适当扩展到测区外追踪异常。

d）探地雷达现场检测工作应分为普查和详查两种工作方式，需根据不同的检测对象采用不同的检测方式。

在满足对检测范围全覆盖、无遗漏的原则基础上，宜将检测对象分为对各路口之间普通路段、重点检测区段和详查异常区域进行检测。

1）各路口之间普通路段：

各路口之间的普通路段宜采用普查方式进行检测，其探地雷达测线布置情况如下：

●主路、辅路机动车道及非机动车道：

雷达测线平行于车道中线，200-400MHz天线测线间距应不大于2.0m，80-100MHz天线测线间距应不大于4.0m。

●人行步道：

雷达测线平行于路缘石，200-400MHz天线测线间距应不大于2.0m，80-100MHz天线测线间距应不大于4.0m。

2）重点检测区段：

各个路口、桥区路段、历年塌陷区域和现状路面缺陷区域，上述重点检测区段须采用详查检测方式，测线布置情况如下：

●检测范围内的路口、桥区路段（路口特指与检测范围交叉的道路且一般主路路宽超过20m的交叉路口；桥区路段特指城市立交桥桥区下方路口）：

除沿路方向的主测线外，另沿垂直路行进方向布设辅助测线，与主测线形成网格状布置方式，200-400MHz天线测线间隔应不大于2.0m，80-100MHz天线测线间隔应不大于4.0m；

●现状路面缺陷区域和搜集到的近3年检测范围内塌陷区域：

在上述区域范围内宜根据现场实际情况加密测线。

3）隧道检测：

当地下管线的施工方式为隧道时，应采用600-1600MHz天线对隧道的初支和二衬进行检测，测线布设6条，分别为拱顶、左右拱腰、左右边墙和仰拱。

4）详查异常区域：

在探地雷达检测普查结束后，应针对普查中判断的可疑异常区域进行详查。

详查中须采用两种不同频率天线进行网格状加密检测，200-400MHz天线测线网格间距应不大于1.0m，80-100MHz天线测线网格间距应不大于2.0m。

c）异常区域位置的标记：

根据异常区域所在路段及位置进行统一编号并现场标识，并对异常区域周边环境进行描述（记录异常区域附近标志性建筑物，采用现场拍照或摄像等方式，对异常区域周边环境进行影像记录）。

d）严重异常区域验证：

对判定的严重异常区域，应采用其他方法进行验证，如：

钻探及标贯、浅层地震法、高密度电法等，优先选用能定量反映土体密实程度的验证方法。

e）数据采集时须满足：

1）测量轮模式采集时，每次数据采集前要对测量轮进行标定；

2）测量轮模式采集时，单个数据记录的长度不大于500m，尽量减少距离累积的误差；

3）连续测量时的天线移动速度应均匀，采用100MHz中心频率天线检测时，天线移动速度不大于10km/h，采用200MHz中心频率天线检测时，天线移动速度不大于20km/h，并应与仪器的扫描率相匹配；

4）严禁在雨、雪天或场地内有大量积水时进行检测，若测线上部分地段有积水，需对其位置进行描述。

坐标定位

应对检测范围内管线点、探地雷达测线位置进行坐标定位：

a）坐标定位应在满足测量精度要求的基础上，宜优先采用以RTK为主、全站仪为辅的综合方法进行坐标定位。

b）测线定位时应符合下列规定：

1）探地雷达检测工作测线中的起止点、转折点、异常点、地形突变点和其它重要的点位，应进行测量定位；

2）可根据地形图中与实际情况一致的地形、地物进行测量定位；

3）可利用探测区域内电磁波的已知明显反射（如金属井盖、已知金属管线等）对应探地雷达测线进行定位。

质量管理控制措施

a）在检测过程中，按照工作进度及时进行过程质量检查和资料审核，并应遵循内、外业同步进行，内业尊重外业工作，内业指导外业的原则，及时对资料进行初步整理和解释，如发现原始资料有可疑之处或论证不够充分时，应作必要的补充检测；对于质量不合格的数据，应重新进行检测。

b）检测单位在检测过程中应加强自查、自检工作。

c）检测单位在检测过程中应密切配合委托单位工作，对相关单位提出的问题要认真进行处理，并将处理情况和处理结果及时报告委托单位。

检测交通安全措施

a）为保障检测过程安全，根据相关法律法规规定和项目要求，在现场检测工作开展前应由项目负责人组织检测方面的安全知识培训，并对参加检测人员进行安全技术交底；现场作业时应符合交通管理部门相关管理规定。

b）在有车辆通行的道路等场地上进行管线调查、探地雷达普查和详查时，宜按交通管理部门相关规定执行。

6.3　严重异常的通报

查明为严重异常区域的病害，应先电话，后书面及时通报委托方，汇报内容和格式按照附录A进行编写。

检测单位协助相关单位现场确定土体病害位置，并协助制定相应的处置方案。

6.4　成果报告的编写

按照本规范第8章要求编制项目成果报告。

根据地下管线周边土体病害检测项目情况或按照委托方要求，组织内部专家评审论证会，对成果报告及土体病害进行评审论证。

6.5　后期服务

检测单位按照委托方项目要求履行后期服务，并提交后期服务报告，其内容及表达形式详见本规范8.1及8.2。

在检测区域以及有效的时间范围之内，发生土体塌陷等类型的事故时，检测单位应参与事故的抢险工作，并查明事故塌陷的影响范围、周边地下管线情况，协助分析塌陷的原因。

7　检测结果的防控应用

7.1　一般规定

在对既有地下管线周边土体病害进行检测时，可对土体病害对地下管线风险评估进行评定。

在对土体病害对地下管线的风险进行评估前应通过搜集资料得到地下管线的相关信息（如：

管线种类、管材、埋设方式、管径、埋置深度及服役年限等）

风险评估流程图

宜对检测出的土体病害周边管线，逐条进行风险评估。

7.2　土体病害等级评定

土体病害的等级评定依据DB/TXXXX-XXXX《城市道路与管线地下病害探测及评价技术规范》中的相关规定。

7.3　土体病害对地下管线的风险评定等级划分

在确定土体病害属性后，针对土体病害区域对现况地下管线运行的风险等级评定等级，综合考虑病害区域本身属性、病害区域与现况地下管线的位置关系、环境因素、管线的结构形式、材质、接口形式、种类、建成年代等因素。

可以进一步评定土体病害对现有地下管线的风险影响程度，按照对现况管线运行风险的严重程度，土体病害对既有地下管线的风险影响可划分为四个等级（A、B、C、D）。

四个等级的定义如下：

●A级风险——此类风险源已严重影响到管线的安全运行，易引发严重次生灾害，建议管线单位立即采取相关处置措施；

●B级风险——此类风险源对管线的安全运行造成了较大影响，可能引发次生灾害。

建议管线单位制定维修养护计划，在实施前对管线运行安全进行监测；

●C级风险——此类风险源对管线的安全运行造成了一定影响。

建议管线单位加强重点巡视和安全检查；

●D级风险——此类风险源对管线的安全运行影响较小，建议管线单位定期巡视。

7.4　土体病害对地下管线的风险评估

采用层次分析法评定土体病害区域对地下管线安全运营的影响程度，评估分级、评估权重及因子参见表4～5。

以给水管线为例，计算地下管线自身状况内二级因子的权重，二级权重总值预设为1，最后得出管线种类为0.35，管材为0.12，埋设方式为0.05，管径为0.05，埋置深度为0.03，服役年限为0.4.

地下管线周边土体病害对管线的风险评估表

一级因子

二级因子

分类

分值S

二级权重W2

二级因子评估分值A2

一级权重W1

一级因子评估分值A1

最终评估分数T

备注

地下管线自身状况

管线类别

给水

3

0.35

A2=SxW2

0.33