根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2025年發(fā)布的《城市市政基礎(chǔ)設(shè)施安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)報(bào)告》顯示,2025年全國(guó)已統(tǒng)計(jì)的市政道路塌陷事件共8721起,其中72%由地下空洞未及時(shí)探測(cè)處置引發(fā),單次塌陷事件平均造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)12萬(wàn)元,還可能伴隨人員傷亡、交通中斷等次生風(fēng)險(xiǎn),高效開(kāi)展市政道路空洞探測(cè)已成為各地市政運(yùn)維部門(mén)的核心工作之一。作為非破壞性道路檢測(cè)的核心設(shè)備,探地雷達(dá)(又稱(chēng)地質(zhì)雷達(dá))憑借檢測(cè)效率高、識(shí)別精度優(yōu)的特點(diǎn),已經(jīng)成為市政道路空洞探測(cè)的主流技術(shù)選型。
2025年我國(guó)常住人口城鎮(zhèn)化率達(dá)67.8%,全國(guó)市政道路總里程突破580萬(wàn)公里,其中服役年限超過(guò)10年的道路占比達(dá)42%。隨著道路服役時(shí)間增長(zhǎng),加上地下管網(wǎng)滲漏侵蝕、周邊工程施工擾動(dòng)、土體自然沉降等因素影響,道路內(nèi)部易形成松散、脫空、空洞等隱蔽隱患,若未及時(shí)發(fā)現(xiàn)處置,極易在車(chē)輛荷載、降水等因素觸發(fā)下發(fā)生路面塌陷。
傳統(tǒng)的市政道路檢測(cè)手段多依賴(lài)人工巡查、鉆孔取芯等方式,不僅效率低、對(duì)路面結(jié)構(gòu)有破壞性,也無(wú)法實(shí)現(xiàn)大范圍地下隱蔽隱患的全覆蓋排查,難以滿(mǎn)足當(dāng)前城市道路安全運(yùn)維的需求。在此背景下,采用探地雷達(dá)開(kāi)展規(guī)模化空洞探測(cè),成為提升市政道路安全水平的重要技術(shù)路徑。
探地雷達(dá)也被稱(chēng)為地質(zhì)雷達(dá),是一種利用高頻電磁波探測(cè)地下介質(zhì)分布的非破壞性檢測(cè)設(shè)備。設(shè)備通過(guò)地面發(fā)射天線(xiàn)向地下發(fā)射頻率為10MHz~2.5GHz的寬頻帶短脈沖電磁波,電磁波在傳播過(guò)程中遇到介電常數(shù)存在差異的介質(zhì)分界面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射信號(hào),由接收天線(xiàn)采集反射回波后,通過(guò)分析回波的振幅、相位、傳播時(shí)間等參數(shù),即可反演地下介質(zhì)的結(jié)構(gòu)、位置、規(guī)模等信息。
由于地下空洞內(nèi)填充的空氣或積水與周邊土體、混凝土鋪裝層的介電常數(shù)差異可達(dá)3~10倍,空洞的反射信號(hào)會(huì)呈現(xiàn)明顯的同相軸錯(cuò)斷、振幅增強(qiáng)、雙曲線(xiàn)形反射特征,技術(shù)人員可通過(guò)識(shí)別這些典型特征,精準(zhǔn)判斷空洞的埋深、大小、形態(tài)等參數(shù),為后續(xù)隱患處置提供依據(jù)。當(dāng)前市政道路檢測(cè)常用的探地雷達(dá)多搭載100MHz~1GHz的可切換天線(xiàn),可覆蓋0.5~5米的探測(cè)深度,完全匹配市政道路下方0~3米的主要隱患分布區(qū)間。
2026年中國(guó)城市規(guī)劃協(xié)會(huì)發(fā)布的《2026年市政設(shè)施檢測(cè)行業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》顯示,2026年國(guó)內(nèi)市政道路檢測(cè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)突破320億元,其中探地雷達(dá)相關(guān)的空洞探測(cè)服務(wù)及設(shè)備采購(gòu)占比達(dá)28%,較2025年提升7個(gè)百分點(diǎn),目前已有超過(guò)80%的地級(jí)以上城市將探地雷達(dá)納入市政道路定期檢測(cè)的必備設(shè)備選型【2】。
從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,當(dāng)前探地雷達(dá)在市政道路空洞探測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用正在向三個(gè)方向演進(jìn):一是多頻天線(xiàn)一體化集成,無(wú)需頻繁更換天線(xiàn)即可同時(shí)完成淺層鋪裝層病害和深層空洞隱患的同步探測(cè),檢測(cè)效率較傳統(tǒng)單天線(xiàn)設(shè)備提升60%以上;二是AI智能識(shí)別技術(shù)融合,通過(guò)導(dǎo)入大量標(biāo)注的空洞探測(cè)數(shù)據(jù)集訓(xùn)練算法模型,可自動(dòng)識(shí)別雷達(dá)圖像中的空洞特征,識(shí)別準(zhǔn)確率較傳統(tǒng)人工判讀提升40%以上,同時(shí)降低對(duì)操作人員的能力要求;三是與智慧城市運(yùn)維平臺(tái)打通,探測(cè)得到的空洞位置、規(guī)模、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)等數(shù)據(jù)可直接同步至城市市政基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行監(jiān)測(cè)平臺(tái),自動(dòng)生成處置工單,實(shí)現(xiàn)“探測(cè)-預(yù)警-處置-復(fù)核”的全流程閉環(huán)管理。
目前市政道路空洞探測(cè)常用的技術(shù)手段包括人工巡查、鉆孔取芯、聲波檢測(cè)、探地雷達(dá)探測(cè)四類(lèi),各類(lèi)技術(shù)的適用場(chǎng)景和優(yōu)劣勢(shì)存在明顯差異。
人工巡查主要通過(guò)觀(guān)測(cè)路面沉降、裂縫等表觀(guān)特征判斷內(nèi)部隱患,僅能發(fā)現(xiàn)已接近地表的晚期空洞,隱患識(shí)別準(zhǔn)確率不足20%,檢測(cè)效率約為1公里/人/天,僅適合小范圍臨時(shí)排查;鉆孔取芯通過(guò)在路面鉆孔直接觀(guān)察地下結(jié)構(gòu),識(shí)別準(zhǔn)確率較高,但屬于破壞性檢測(cè),會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)造成二次損傷,檢測(cè)效率僅為0.2公里/天,不適合大范圍普查;聲波檢測(cè)通過(guò)向地面施加激振力分析傳播聲波特征判斷地下空洞,受環(huán)境噪聲、路面材質(zhì)影響較大,對(duì)體積小于0.5立方米的空洞識(shí)別率不足30%,應(yīng)用場(chǎng)景限制較多。
相較于上述技術(shù),探地雷達(dá)(地質(zhì)雷達(dá))屬于非破壞性檢測(cè)技術(shù),檢測(cè)過(guò)程無(wú)需破壞路面,檢測(cè)效率可達(dá)15~20公里/天,對(duì)0.2立方米以上的空洞識(shí)別率可達(dá)85%以上,同時(shí)可同步識(shí)別地下土體松散、脫空等前期隱患,適合大范圍市政道路空洞普查和重點(diǎn)區(qū)域定期巡檢,是當(dāng)前綜合性?xún)r(jià)比處于較高水平的道路檢測(cè)技術(shù)之一。
探地雷達(dá)目前已在國(guó)內(nèi)多個(gè)城市的市政道路空洞探測(cè)項(xiàng)目中得到規(guī)模化應(yīng)用,典型應(yīng)用場(chǎng)景包括市政主干道定期普查、重點(diǎn)區(qū)域?qū)m?xiàng)排查、新建道路竣工驗(yàn)收三類(lèi)。
2025年某省會(huì)城市市政管理局開(kāi)展主城區(qū)320公里主干道的道路檢測(cè)專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng),采用多頻探地雷達(dá)設(shè)備開(kāi)展全覆蓋空洞探測(cè),僅用22天*完成了全部檢測(cè)任務(wù),累計(jì)排查出直徑0.3米以上的地下空洞127處,其中32處屬于高危隱患,全部在兩周內(nèi)完成灌漿處置,后續(xù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,該區(qū)域2025年下半年道路塌陷事件較2025年上半年下降91%,有效保障了城市道路運(yùn)行安全。
2026年某*新區(qū)開(kāi)展軌道交通沿線(xiàn)道路專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè),針對(duì)軌道交通1號(hào)線(xiàn)沿線(xiàn)2米范圍內(nèi)的27公里市政道路,采用探地雷達(dá)開(kāi)展空洞探測(cè),累計(jì)發(fā)現(xiàn)施工遺留空洞19處、土體松散區(qū)37處,全部在軌道交通試運(yùn)營(yíng)前完成處置,避免了道路塌陷對(duì)軌道交通運(yùn)營(yíng)安全造成影響。
此外,探地雷達(dá)也被廣泛應(yīng)用于新建道路的竣工驗(yàn)收環(huán)節(jié),可識(shí)別道路施工過(guò)程中遺留的回填不密實(shí)、內(nèi)部空洞等隱患,從源頭降低道路投入使用后的安全風(fēng)險(xiǎn)。
在路面無(wú)明顯積水、無(wú)大量金屬管線(xiàn)干擾的常規(guī)場(chǎng)景下,探地雷達(dá)對(duì)鋪裝層下方0~3米范圍內(nèi)、體積0.2立方米以上的空洞識(shí)別率可達(dá)85%以上,若搭配AI輔助分析系統(tǒng),準(zhǔn)確率可進(jìn)一步提升10%~15%,完全符合2025年修訂的《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》中對(duì)道路檢測(cè)設(shè)備的精度要求【3】。若探測(cè)區(qū)域存在大量金屬管線(xiàn)、大面積積冰積水,可通過(guò)調(diào)整雷達(dá)參數(shù)、增加交叉測(cè)線(xiàn)的方式降低干擾,保障檢測(cè)精度。
當(dāng)前市政領(lǐng)域常用的探地雷達(dá)搭配100MHz~500MHz天線(xiàn)時(shí),有效探測(cè)深度可達(dá)0.5~5米,完全覆蓋市政道路下方雨水、污水、給水、燃?xì)獾裙芫W(wǎng)的主要埋設(shè)深度,除空洞外還可識(shí)別管網(wǎng)周邊的土體脫空、松散等隱患,同步排查管網(wǎng)滲漏引發(fā)的次生道路風(fēng)險(xiǎn)。
目前主流的探地雷達(dá)設(shè)備均支持符合*統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的探測(cè)數(shù)據(jù)格式輸出,可直接對(duì)接各地的智慧城市市政運(yùn)維平臺(tái),將空洞的位置、埋深、大小、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)等信息同步上傳,系統(tǒng)可自動(dòng)生成處置工單推送至對(duì)應(yīng)運(yùn)維部門(mén),實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的高效流轉(zhuǎn)和閉環(huán)管理。
【1】 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 2025年城市市政基礎(chǔ)設(shè)施安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)報(bào)告[R]. 北京:住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城市建設(shè)司,2025.
【2】 中國(guó)城市規(guī)劃協(xié)會(huì). 2026年市政設(shè)施檢測(cè)行業(yè)發(fā)展白皮書(shū)[R]. 北京:中國(guó)城市規(guī)劃協(xié)會(huì),2026.
【3】 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. CJJ 37-2025 城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S]. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2025.