變事后應急為事前預警
——訪中國市政工程協會智慧道橋專委會特聘專家、北京國電經緯工程技術有限公司董事長肖小良

■ 本刊記者 高 磊

近年來，隨著國內城鎮化步伐日益加快，城市建設及相關配套設施的修建也在高速發展，地下工程如地鐵修建、管廊工程、管道鋪設等項目越來越多，給人民生活帶來便利的同時，也為城市道路帶來了很大的安全隱患。2019年11月29日，中共中央總書記習近平在主持中央政治局第十九次集體學習時強調：“要健全風險防范化解機制，堅持從源頭上防范化解重大安全風險，真正把問題解決在萌芽之時、成災之前。要加強風險評估和監測預警，提升多災種和災害鏈綜合監測、風險早期識別和預報預警能力?！比绾螐脑搭^防范化解城市道路塌陷風險？筆者專程采訪了中國市政工程協會智慧道橋專委會特聘專家、北京國電經緯工程技術有限公司董事長肖小良。

記者： 12月1日，廣州大道北與禺東西路交界處發生地面塌陷，給人民群眾的生產生活造成了嚴重損失和影響。請您談一談類似事故頻發的主要原因。

肖小良：最近幾年，類似事故呈現多發趨勢：2015年8月，哈爾濱公交站臺發生塌陷；2018年2月7日，佛山市禪城區在建地鐵2號線突發透水事故引發隧道及路面坍塌；2018年10月7日，達州市達川區東環南路103號發生人行道路面塌陷；2019年8月28日，杭州市地鐵5號線寶善橋站至建國北路站聯絡通道施工發生滲漏水，導致建國北路（體育場路-鳳起路段）路面坍塌，伴有部分燃氣泄漏；2019年12月1日，廣州地鐵11號線沙河站施工區域發生地面塌陷。每年全國各地發生的各類城市道路塌陷有數千起……

造成這類事故頻發的原因比較復雜，主要有自然因素和人為因素，其中，人為因素引發的道路塌陷占比較大，據有關資料顯示，地下工程施工和管網老化是導致地面塌陷的主要因素，主要表現在：

一是地下工程（地鐵盾構施工、頂管施工等）施工擾動，破壞了道路下方地層結構及強度，導致地下管線變形、 破裂引起土體流失，該原因引起的道路塌陷事件，往往具有突發性，形成空洞快，發生頻率較高；另外，回填不實引起土體疏松，疏松體轉變為脫空、空洞，也會引起地面塌陷。二是埋設在城市道路下方的管線縱橫交錯，如果管線超期服役或管線老化，容易出現“跑冒滴漏”現象，帶走管線周圍部分土體，掏蝕路基逐漸形成空洞，一旦有外力誘因就容易導致路面塌陷。三是其他因素，如特殊地質條件（濕陷性黃土、巖溶地貌等）、突發降雨、年久失修的防空洞等，都是引發地面塌陷的潛在因素。

城市道路塌陷具有突發性、隱蔽性、廣泛性等特點，社會影響大、處置難度大。從時間上來看，大部分塌陷事件發生在雨季，尤其是在汛期，降雨豐沛，地下水位變幅大，對道路路基穩定性影響較大，易發生道路塌陷事故。從空間上而言，道路塌陷多發生在車行道和地下管線上方，深度多為0～5米。一旦發生道路塌陷事故，可能造成難以估量的經濟損失和社會影響。

記者：請您談談城市道路塌陷隱患防治理念及提出的背景。

肖小良：中國的城鎮化進程已經推進到關鍵階段，大量基礎設施建設將進一步加大道路災害安全事故的發生頻率，城市地下空間的快速開發、地下管網破損等原因引發的城市道路塌陷事故數量達到近年峰值，道路安全管理工作必須貫徹黨中央國務院提出的城市精細化管理思想，進一步加強標準化管理水平，才能有效地減少由于道路塌陷引起的安全事故。

2019年11月29日，中共中央政治局就我國應急管理體系和能力建設進行第十九次集體學習。中共中央總書記習近平在主持學習時強調，要加強對?；?、礦山、道路交通、消防等重點行業領域的安全風險排查，提升多災種和災害鏈綜合監測、風險早期識別和預報預警能力。各級黨委和政府要切實擔負起“促一方發展、保一方平安”的政治責任，嚴格落實責任制。要建立健全重大自然災害和安全事故調查評估制度，對玩忽職守造成損失或重大社會影響的，依紀依法追究當事方的責任。要發揮好應急管理部門的綜合優勢和各相關部門的專業優勢，根據職責分工承擔各自責任，銜接好“防”和“救”的責任鏈條，確保責任鏈條無縫對接，形成整體合力。

行業管理部門和相關機構在管理上已經有了一定的成果。北京國電經緯工程技術有限公司受住房和城鄉建設部委托，于2016年主編首部行業專業性指導文件《道路塌陷隱患雷達檢測技術導則》（RISN-TG024-2016）；2017年受中國市政工程協會委托主編團體標準《道路塌陷隱患雷達檢測技術規范》（T/CMEA 2-2018），填補了國內道路塌陷隱患雷達探測行業技術規范的空白。

作為城市道路病害探測領域的專業檢測機構，北京國電經緯工程技術有限公司在多年的道路病害探測中，切實感覺到由事后處理變為事前預防的重要性。道路病害探測類似于對道路進行“體檢”，能夠切實有效地減少病害的發生頻率。北京國電經緯工程技術有限公司根據多年的實踐經驗提出了“城市道路塌陷隱患防治”方案，使探測工作更具合理性、持續性和針對性。隨著5G和AI技術的發展和應用，“城市道路塌陷隱患防治”的整套思路和方案也更趨于完善。

城市道路塌陷隱患防治理念主要包括以下幾點：

1.建立周期性探測機制。結合各城市實際道路情況，針對重點道路及人員密集路段應建立周期性檢測機制；對城市快速路、主干路、重要道路及商業繁華街道和地下管線復雜路段、道路災害事故頻率較高的路段進行周期性檢測；在地鐵、管廊、隧道、人防等地下工程施工期間，根據施工進度制定短周期雷達探測計劃；對地下人防等已存在工程，根據城市地質情況、人防保存情況、歷史塌陷數據，制定固定周期探測計劃，同時建議相關部門安排廢棄人防回填計劃。

2.建立城市道路安全預警系統。2016年，國務院《“十三五”國家信息化規劃》中提出“創新社會管理”，即“加快建設安全生產隱患排查治理體系、風險預防控制體系和社會治理精細化體系，推進網上綜合防控體系建設，建立和完善自然災害綜合管理信息系統、重大和重要基礎設施綜合管理信息系統、安全生產監管信息系統、國家應急平臺、社會治安綜合治理信息系統和公安大數據中心”。目前，地理信息系統已廣泛應用于資源管理、環境監測、災害評估、應急救援、城市與區域規劃等眾多領域，成為社會可持續發展的有效輔助決策支持工具。

城市道路安全是城市信息化管理的重要組成部分，根據城市道路相關大數據，結合相關技術，建立城市道路安全預警系統，可有效對危害城市道路安全的事件進行預測、分析、管理，從而為城市道路安全管理提供指揮決策。

城市道路病害預警與管理系統

3.建立應急預案及聯動機制。建立道路安全應急預案及聯動機制，做到以人為本、預防為主。把保障人民生命安全作為首要任務，最大限度地減少道路災害事故造成的損失。建立健全群測群防機制，充分整合資源，發揮各部門職能，建立地下工程施工單位監測、市政責任部門巡視、環衛部門發現、交警協警監視、熱線市民舉報的多位一體聯防監管體系，確保道路災害事故早發現、早處置。事故發生時做到統一領導、分級負責、快速反應、協同應對。充分依靠和發揮公眾力量，形成統一指揮、反應靈敏、功能齊全、協調有序、運轉高效的應急管理機制。

記者：請您介紹一下支持城市道路塌陷隱患防治理念落地的具體技術及應用。

肖小良：目前，針對城市道路復雜環境和具體探測需求，探地雷達法是最有效的城市道路病害探測方法。對城市道路定期進行道路塌陷隱患雷達探測，提前處置地下病害隱患，可有效保證城市道路的安全運行。這種道路空洞探測系統現在應用比較普遍。

探地雷達采用電磁波方法探測具有介電性差異的兩種地下介質的分界面。探測時，發射天線發射高頻寬頻帶電磁波，并通過另一個天線接收來自（地下）介質界面的反射波。當電磁波在介質中傳播時，其路徑、電磁場強度及波形、相位等隨所穿越介質的電磁特性及幾何形態而變化。因此，通過檢測回波時間、幅度、相位等參量，能夠解譯出目標深度、介質特性及結構等信息。在數據可視化上，可運用數字圖像的恢復與重建技術，對地下目標進行成像處理，以期達到真實直觀地顯示地下目標的效果。相對于其他物探手段，在城市復雜的探測環境中，探地雷達法具有探測效率高、成本低、無損性探測、寬頻帶、分辨率高、抗干擾性強、使用靈活方便的優勢。

道路塌陷探測工作照

北京國電經緯工程技術有限公司在2010年北京市交通委員會重大科研項目“基于城市道路路基空洞快速檢測系統”的基礎上建立了“道路空洞探測系統”，該系統針對城市道路塌陷隱患的特點，結合計算機智能解譯技術，能有效屏蔽城市復雜電磁環境的干擾，高效、精準地用于城市道路塌陷隱患探測。該系統集成了GPS定位系統和自主研發的GDEarth三維地理信息平臺，使系統在城市影像模式下運行，可以便捷定位異常點的位置和坐標。該系統由中國科學院電子學研究所和北京國電經緯工程技術有限公司共同研發并獲得國家發明專利。

相對于普通地質雷達，“道路空洞探測系統”具有以下優勢及創新點：1.探測深度5～8米以內，有效探測道路塌陷隱患體。2.區別于普通地質探地雷達，專業針對道路塌陷隱患探測設計。3.專利設計有效屏蔽城市復雜干擾環境，適用于城市作業環境。4.多通道雷達設計，全面采集電磁波信息，配合數據解譯精準、高效。5.智能化數據解譯系統。

多通道道路空洞探測系統

便攜式雙通道雷達

截至2019年8月底，北京國電經緯工程公司使用探地雷達技術累計為北京、上海、鄭州、蘭州、合肥、廈門等30余個城市的道路進行了道路塌陷隱患檢測服務，累計探測道路測線里程超過33000公里，共發現道路空洞隱患2087處，其中重大塌陷隱患361處，極大減少了道路塌陷事故的發生。

1． 2016年，杭州G20峰會道路安保探測

2． 2017年，廈門金磚五國峰會道路安保探測

3． 2018年，青島上合峰會道路安保探測

4． 2018年，上海中國國際進口博覽會道路安保探測

5． 2019年，北京70周年國慶道路安保探測

2014年～2019年，受鄭州市政府委托，北京國電經緯工程技術有限公司連續5年對鄭州市主要道路進行道路塌陷隱患周期性探測，共計發現并處理224處道路病害。

記者：您能否從行業視角出發，談一談政府、企業等多方主體應該如何實現從“打補丁”向“治未病”的轉變？

肖小良：城市治理要像繡花一樣精細。城市治理者要堅持以人民為中心，聚焦人民群眾的需求，堅持高標準，注重細微處，讓城市中的居民感受到治理精度。安全保障是城市精細化治理和高質量發展體系的重要一環。

鑒于地面塌陷事故的嚴重性，相關管理部門應編織全方位、立體化的公共安全網，建立與城市安全保障相適應的應急管理體系，創新應急制度和方法，強化預防與應急并重、常態與非常態集合；加強風險識別和評估，最大限度地控制風險和消除隱患；推進城市道路安全工作法治化、規范化、精細化、信息化。針對城市重點區域、重點道路制定周期性道路塌陷隱患探測計劃，提前探測、排查、處置道路塌陷隱患體，最大限度減少道路塌陷事故的發生。

企業應加大自主創新，提升技術實力，研究雷達數據智能解譯、數據可視化應用，結合大數據、云計算、5G及AI等技術，推進實時風險評估、預警預報等，實現道路安全預警的高效化、精準化，確保城市道路越來越安全。

今后，我們仍將加大技術創新力度，助力城市精細化治理和高質量發展。

記者：謝謝您接受采訪！