三维地质雷达探测技术规程

三维地质雷达探测技术规程》编制说明一、工作简况任务来源2019年5月5日，中国标准化协会印发了＜关于《排水管道检测与非开挖修复工程监理规程》等18项中国标准化协会标准立项的通知＞（中国标协【2019】120），通知要求各申请立项的单位按照《中国标准化协会标准管理办法》的规定开展工作。本规程编制由中国城市规划协会地下管线专业委员会牵头，邀请了国内以常规地质雷达和三维地质雷达进行浅层地下空间探测的业主、施工单位、监理单位、设备制造商以及第三方检测机构等方面的专业人士参与编写工作，参编者来自中煤（西安）地下空间科技发展有限公司、中国城市规划协会地下管线专业委员会，中国煤炭地质总局水文物测队，深圳市市政设计研究院有限公司，中公高科养护科技股份有限公司，上海市岩土工程检测中心，中国冶金地质总局地球物理勘查院，沈阳地球物理勘察院，河北九华勘查测绘有限责任公司，北京市道路及市政管线地下病害工程技术研究中心，北京华航无线电测量研究所等17家单位，均具有多年地质雷达探测的工作经验，大多数参编者曾参与过相关技术标准的编写。编制背景和目标近年来，地质雷达装备持续更新，技术不断提高，成果应用领域持续扩展，特别是多通道阵列雷达、三维地质雷达等设备，成为了城市地质雷达探测的新趋势。国外，瑞典MALA公司推出了MIRA系列三维地质雷达、意大利IDS公司推出了IDSSTREAM系列三维地质雷达，国内，北京华航无线电测量研究所研制了鹰眼-A系列三维地质雷达，这些产品使得三维地质雷达在国内应用领域日益广泛、应用技术日益深入。自2015年开始，中国煤炭地质总局组织购置了6套三维地质雷达，分别在上海、杭州、厦门、兰州、澳门、斯里兰卡等地开展了城市道路地下病害及管线探测工作，其他单位也先后购置了多套三维地质雷达进行了工程应用。由于三维地质雷达技术是最近几年才发展起来的一种新的地球物理探测技术，其数据采集、处理及解译和成果编制等工作尚无可参考的，无法对三维地质雷达探测各流程的工作进行有效指导和控制，因此，通过本规程的编制发布，规范了我国相关单位和从业人员的作业行为，并为业主及施工单位提供质量控制向导。编制的目标是：通过编制此规程，施工单位和从业人员按照此《规程》对作业行为进行指导和控制，建设单位依据此《规程》进行项目监督和管理，保证三维地质雷达在浅层地下空间探测作业各环节的质量、安全、进度等方面得到有效控制1.3主要工作过程主编单位在接到通知后，立即启动了《三维地质雷达探测技术规程》（以下简称《规程》）的编制工作，经过6个多月的努力、基本形成了《规程》征求意见稿。编制工作分为以下三个阶段：1.3.1准备阶段（2019年3-7月）（1）立项：按照该《规程》所涉及的领域和行业，由中国城市规划协会地下管线专业委员会牵头，确定了由中煤（西安）地下空间科技发展有限公司等17家单位组成的编制组，并向中国标准化协会申请立项，2019年5月5日，立项获批。（2）编制《规程》草稿：主编单位在参阅国家标准化工作导则、其他行业或工种技术规程，结合三维地质雷达进行浅层地下空间探测的独特性以及自身在这一领域技术与经验积累的基础上，编写了《规程》草稿，初步确定了《规程》结构和各章节基本内容。2019年7月，草稿编制完成。（3）编制启动：2019年7月，在河南省郑州市召开“编写组第一次工作会暨标准开题会”，筹建编制组的单位和人员组成，确定了编制工作的指导思想、基本原则和具体工作思路，并确定《规程》大纲，下达编写《规程》草稿和草稿修改意见征集任务。会议上邀请中国煤炭地质总局水文物测队杜文强介绍了三维地质雷达技术在浅层地下空间探测领域的工程实践，为编制组成员提供了思路。本次会议有以下几方面的内容：一是中国标准化协会城镇基础设施分会标准部项目负责人高宇介绍了中国CAS团体标准，阐明了团体标准的社会地位和发展方向，并讲解了本次规程编制的基本要求、标准的结构和编写要点等；二是中国城市规划协会地下管线专业委员会常务副秘书长刘会忠宣读了《中国城市规划协会地下管线专业委员会团体标准编制管理办法（暂行）》和《中国城市规划协会地下管线专业委员会团体标准编制订经费管理办法（暂行）》；三是中国标准化协会城镇基础设施分会标准部项目负责人高宇宣布了《三维地质雷达探测技术规程》编制组16家单位的组成名单，同时宣布编制组成立；四是主编单位介绍了《规程》草稿内容；五是安排《规程》草稿修改意见征集任务。本次会议确定中国煤炭地质总局赵镨为编制组组长，根据参编单位各自的特长以及擅长的领域，将编制内容按照章节进行分工，确定了各个章节的牵头单位及负责人。表1:各章节编制小组牵头单位及负责人早节牵头单位名称负责人1、2、3、4中国煤炭地质总局赵错5「北京华航无线电测量研究所张鹏6「北京市道路及市政管线地下病害工程技术研究中心1陈昌彦7深圳市市政设计研究院有限公司余海忠8中国煤炭地质总局水文物测队杜文强9「中国煤炭地质总局勘查研究总院王秀荣101中煤（西安）地下空间科技发展有限公司郑文青1.3.2编制阶段（2019年7-10月）（1）草稿形成2019年7月，主编单位中煤（西安）地下空间科技发展有限公司依据根据编制设计、提纲及分工，完成《规程》草稿编制工作。（2）二稿形成2019年7月28日，“编写组第一次工作会暨标准开题会”会议期间，主编单位对《规程》草稿进行了介绍，与会专家对主要内容进行了讨论，并提出了修改意见和建议。主编单位根据各专家的意见，对《规程》草稿进行修改，形成二稿。（3）讨论稿形成2019年8月1日，主编单位将《规程》二稿分发至编写组工作群，请编写组各位专家审阅并提出修改意见和建议。编制组各参与单位仔细阅读《规程》草稿，提出详细的意见和建议，并形成了电子版，先后于8月20日前提交至主编单位。8月21-9月5日，主编单位根据收到意见和建议，对《规程》草稿内容进行补充和完善，形成《规程》讨论稿。（4）四稿形成2019年9月9日，主编单位将《规程》讨论稿分发至编写组工作群，请编写组专家提前审阅，并于2019年9月25日，在北京中国煤地大厦召开第二次编制组讨论会。与会专家对各个章节进行了详细的讨论，提出了许多重要的意见和建议。主编单位针对这些意见和建议，对《规程》讨论稿进行了详细的修改和完善。1.3.2完善阶段（2019年10-11月）第二次工作会后，主编单位再次修改和完善了会议上达成共识的有关条文，并将修改后的文本立即分发到两个正在实施的道路检测和地下管线探测工程项目，以求得实践验证，这些工程项目的监理单位在10月20日前分别回馈了意见，主编单位根据意见进一步完善了部分条款，至此，征求意见稿基本形成。表2规程实际项目意见征求表序号工程项目名称监理单位1兰州市道路地下病害体探测项目中煤（西安）地下空间科技发展有限公司2盐城市区第山防洪区水环境综合治理（含黑臭水体治理）项目工程物探服务项目中煤（西安）地下空间科技发展有限公司、规程编制原则本标准在充分调研总结现有地球物理探测及地质雷达探测的既有标准规范、三维地质雷达探测浅层地下空间探测技术现状的基础上，制定了三维地质雷达探测的实施方法和技术要求。（1）继承性。二维地质雷达探测技术在我国勘查实践中已长期应用，积累了丰富的二维地质雷达探测技术工作经验。随着地质雷达装备的更新和技术的提升，多通道阵列雷达、三维地质雷达成为了城市地下空间探测的新趋势。中煤地质总局和国内很多企事业单位以三维地质雷达技术在浅层地下空间探测中进行了大量应用，有必要对借鉴既有标准和规范，对三维地质雷达数据采集、处理及解译和成果报告等工作规范措施进行编制，以适应复杂的浅层地下空间探测工作。（2）先进性。本次技术规程编制工作应力求全面、系统和先进。在质量要求上，为了进一步提高三维地质雷达探测方法的精度，要对工程质量（包括资料采集、资料处理与资料解释等）要求有所提高；在技术发展方面，涵盖三维地质雷达探测方法近年来研究、新装备、新成果；在服务领域方面，主要针对城市道路地下管线、道路地下病害体等探测的需求。（3）—致性。地质雷达探测技术规程作为物探的一种专业技术手段，在工程检测、道路检测和城市地质方面应用很广。因此，编制的三维地质雷达探测技术的工程布置、技术设计、资料采集和资料处理解释等内容，力求与现行相关规范协同一致。（4）规范性。三维地质雷达探测技术规程作为物探工作人员的依据和技术指南，必须遵循规范性和科学性原则，主要体现在工作方法规范、专业术语规范、设计编制规范、成果表示规范等方面。（5）实用性。编制的规程应具有很好的实用性。首先，编制的规程应该能为不同层次的人员所利用。对于承担外业或室内处理、解释工作的一般技术人员，可以方便地依据本规范开展专门的外业采集或资料处理、解释工作，满足地下管线或道路地下病害体探测工作分阶段实施的需要；对于高水平的物探工作者（项目负责），可以利用本规程提供的全面的技术方法和相关要求，开展更深入的技术工作（如工程设计、成果报告编制等）。其次，编制的规程还可以为从事相关工作的管理人员、技术人员所使用。如编制的规程可以被从事道路检测的物探技术人员利用，了解三维地质雷达探测技术，在物探工程设计和实施过程中，充分利用该项技术，提高勘查精度和可靠性；还可以使从事生产的技术或管理人员对三维地质雷达探测工作能够解决的问题以及精度有所了解，能够充分利用该技术为城市地下空间安全服务；对于工程监理技术人员，利用编制的技术规程可以对三维地质雷达探测项目做全面的监理工作。三、规程主要内容根据标准化工作导则GB/T1.1—2009，规范需要完整化，这是确定规范主要编制内容的首要依据。为此，本规范编制以勘探工作顺序为主要线索设置章节：（1）前言、引言（2）范围、规范性引用文件（3）术语和定义（4）总则：目的、任务、一般规定（5）仪器设备：一般规定、数据采集设备、测量设备（6）技术设计：资料收集及现场踏勘、采集参数选择、工程布置、设计书编制与审批（7）资料采集：作业前资料准备、测量工作、现场作业、质量控制（8）资料处理：一般规定、处理前资料准备、处理方法及要求、质量控制（9）资料解译：解译前资料准备、异常体特征、解译流程及技术要求、异常体复测与验证（10）报告编制与提交（11）附录四、主要验证情况三维地质雷达在城市的应用目前主要集中在道路地下空洞等病害体的探测以及地下管线探测两个专业领域，因此，验证也主要选择了这两个专业的工程项目：一个是兰州道路地下病害体探测项目（简称兰州项目），一个是盐城市区第川防洪区水环境综合治理（含黑臭水体治理）项目工程物探服务项目（简称盐城项目）。兰州项目主要验证了三维地质雷达在道路地下病害体探测中的应用，包括测线术布设、数据采集过程、数据分析解释、验证方法、验证比例等；盐城项目主要验证了三维地质雷达在地下管线探测中的应用，包括三维地质雷达探测的水平精度、深度精度、测量精度、以及其成果与现有技术标准《城市地下管线探测技术规程》CJJ61-2017的符合情况。经验证，规程中规定的数据采集规范、处理与解释规范、复测与验证规范、精度要求等均满足三维地质雷达探测技术要求，并对三维地质雷达探测数据采集、处理解释、成果提交等提出了指导。五、标准所涉及的专利无。六、预期达到的社会效益、对产业发展的作用的情况近年城市地下空间安全问题日益凸显，安全排查工作复杂，无损、快速的三维地质雷达探测方法成为城市地下安全首选，但尚无三维地质雷达数据采集、处理及解译和成果报告等工作规范措施等。现行相关地质雷达检测规范没有突出三维地质雷达探测技术使用规范。因此，为了使三维地质雷达方法更好地适应城市地下空间安全工作需要，有必要制定一部完善的规程对三维地质雷达探测工作进行规范。1）制定《规程》是适应城市地下空间安全的需要随着城市建设发展和车辆的增多，城市道路及地下管网负荷增大，致使城市道路和管网出现各种安全隐患和病害，严重影响了道路交通和人民生命财产安全。为了对城市地下安全隐患和病害进行提前预报和提前治理，使得道路养护和维修更有重点和针对性，有效控制其进一步发展，需要引进一些新设备和技术进行城市地下安全隐患和病害进行探测。三维地质雷达在城市道路地下病害探测中高效、准确、便捷的工作特点，在一定深度范围内能够探测到城市地下安全隐患和病害，为城市安全运营提供保障。2）制定《规范》是规范三维地质雷达探测技术工作的需要随着城市地下安全隐患和病害发生率的升高，危害程度加大，与此同时，地质雷达设备不断更新，技术水平不断提高，成果应用更加广泛，原有二维地质雷达不能适应城市道路检测工作需要。因此，三维地质雷达的技术水平是此次确定编制规范的重要依据。七、采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情况，国内外关键指标对比分析或与测试的国外样品、样机的相关数据对比情况尚无。八、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调性1）本规范引用了CJJ/T8《城市测量规范》、CJJ/T73《卫星定位城市测量技术规范》，规范中关于测地方面的有关内容，或者限于篇幅未引入到本规范的内容，均应按照该《规范》最新版本执行。2）本规范还引用了JGJ437-2018《城市地下病害体综合探测与风险评估技术标准》、CJJ/T7《城市工程地球物理探测标准》、JGJ/T87《建筑工程地质勘探与取样技术规程》等规范，其有关内容适用于本规范。九、重大分歧意见的处理经过和依据9.1主要反馈意见的处理1）对于标准应紧密围绕三维地质雷达探测技术的反馈意见，本标准增加三维地质雷达相关内容和删减二维地质雷达相关内容，突出其工作方法、仪器设备、数据解释、成果表达以及相关的参数设置、成果表现等，如解释工作流程、方法和标志、识别特征以及异常验证规定，提出相关的图谱等。2）对于标准不应出现大篇幅引用其他标准的内容的反馈意见，本标准改为“参照相关内容或要求”。3）对于标准术语问题反馈，本标准增加了与三维地质雷达装备和工作相关的术语解释，其它术语在本标准中如没有特殊规定则删除。4）对于采用标准结构规范、条文简练问题反馈，本标准按照规范、规定的结构和表述方式组织整个规范的架构，规范表达条文规定，使条文表达内容明确，表述简洁直观，避免过多解释、口语化等描述内容。5）对于仪器设备性能的规定问题反馈，本标准根据多台设备和应用的普适性对三维地质雷达探测能力相关的软件、硬件等关键性技术指标进行了修改。对于章节内容结构不完整、不合理问题反馈，本标准对多个章节内容和顺序进行重新编排，对于需要补充章节进行添加，对于需要删除的章节删除。对于附表中的问题反馈，本标准根据三维地质雷达探测的需要设计重新修改和设计相关记录表格，并结合三维地质雷达探测成果特点规定成果内容、图件类型以及表述等。重大分歧意见的处理1)对于测量精度要求过高需删除或修改问题反馈，本标准选择依据《城市测量规范》。2)对于异常结果验证问题反馈，本标准选择参考《建筑工程地质勘探与取样技术规程》，修改为地下管线探测时隐蔽点验证数量不宜少于总数的5%，且不宜少于3处，其它地下异常体的验证数量宜不少于总数20%，且不宜少于3处。十、规程作为强制性或推荐性规程的建议本标准为中国标准化协会推荐性标准，属于自愿性标准，供政府、行业和社会自愿采用。本标准规定了三维地质雷达探测技术的仪器装备、技术设计、资料采集、资料处理与解释、报告编制等工作的技术要求，具有系统性、全面性和技术指导性，与现行有关技术标准一起配套使用，对进一步规范三维地质雷达探测工作，提高技术水平和成果精度有着重要意义。因此，建议作为推荐性行业准发布实施。十一、贯彻《规程》的要求和措施建议随着我国城市建设的发展，很多地下设施已经逐渐达到或超过使用年限，导致道路发生路面塌陷、地下管线爆裂等严重影响城市安全的恶性事故，三维地质雷达技术被认为是解决这类安全隐患的有效手段，而目前尚未相关规范对三维地质雷达探测作业进行规范，导致业主方技术要求不切实际、施工方作业方法不尽完善，所以应尽快颁布并执行。贯彻《规程》主要有以下建议和要求：标准宣贯的受众不仅仅是监理单位的监理人员，还应该有建设单位和施工的领导或技术负责人；《规程》发布后，应及时编写相应培训教材，制定培训大纲和培训计划；及时收集整理实施过程中的意见。十二、废止现行有关标准的建议无十三、其他应予说明的事项无