变事后应急为事前预警
——访中国市政工程协会智慧道桥专委会特聘专家、北京国电经纬工程技术有限公司董事长肖小良

■ 本刊记者 高 磊

近年来，随着国内城镇化步伐日益加快，城市建设及相关配套设施的修建也在高速发展，地下工程如地铁修建、管廊工程、管道铺设等项目越来越多，给人民生活带来便利的同时，也为城市道路带来了很大的安全隐患。2019年11月29日，中共中央总书记习近平在主持中央政治局第十九次集体学习时强调：“要健全风险防范化解机制，坚持从源头上防范化解重大安全风险，真正把问题解决在萌芽之时、成灾之前。要加强风险评估和监测预警，提升多灾种和灾害链综合监测、风险早期识别和预报预警能力。”如何从源头防范化解城市道路塌陷风险？笔者专程采访了中国市政工程协会智慧道桥专委会特聘专家、北京国电经纬工程技术有限公司董事长肖小良。

记者： 12月1日，广州大道北与禺东西路交界处发生地面塌陷，给人民群众的生产生活造成了严重损失和影响。请您谈一谈类似事故频发的主要原因。

肖小良：最近几年，类似事故呈现多发趋势：2015年8月，哈尔滨公交站台发生塌陷；2018年2月7日，佛山市禅城区在建地铁2号线突发透水事故引发隧道及路面坍塌；2018年10月7日，达州市达川区东环南路103号发生人行道路面塌陷；2019年8月28日，杭州市地铁5号线宝善桥站至建国北路站联络通道施工发生渗漏水，导致建国北路（体育场路-凤起路段）路面坍塌，伴有部分燃气泄漏；2019年12月1日，广州地铁11号线沙河站施工区域发生地面塌陷。每年全国各地发生的各类城市道路塌陷有数千起……

造成这类事故频发的原因比较复杂，主要有自然因素和人为因素，其中，人为因素引发的道路塌陷占比较大，据有关资料显示，地下工程施工和管网老化是导致地面塌陷的主要因素，主要表现在：

一是地下工程（地铁盾构施工、顶管施工等）施工扰动，破坏了道路下方地层结构及强度，导致地下管线变形、 破裂引起土体流失，该原因引起的道路塌陷事件，往往具有突发性，形成空洞快，发生频率较高；另外，回填不实引起土体疏松，疏松体转变为脱空、空洞，也会引起地面塌陷。二是埋设在城市道路下方的管线纵横交错，如果管线超期服役或管线老化，容易出现“跑冒滴漏”现象，带走管线周围部分土体，掏蚀路基逐渐形成空洞，一旦有外力诱因就容易导致路面塌陷。三是其他因素，如特殊地质条件（湿陷性黄土、岩溶地貌等）、突发降雨、年久失修的防空洞等，都是引发地面塌陷的潜在因素。

城市道路塌陷具有突发性、隐蔽性、广泛性等特点，社会影响大、处置难度大。从时间上来看，大部分塌陷事件发生在雨季，尤其是在汛期，降雨丰沛，地下水位变幅大，对道路路基稳定性影响较大，易发生道路塌陷事故。从空间上而言，道路塌陷多发生在车行道和地下管线上方，深度多为0～5米。一旦发生道路塌陷事故，可能造成难以估量的经济损失和社会影响。

记者：请您谈谈城市道路塌陷隐患防治理念及提出的背景。

肖小良：中国的城镇化进程已经推进到关键阶段，大量基础设施建设将进一步加大道路灾害安全事故的发生频率，城市地下空间的快速开发、地下管网破损等原因引发的城市道路塌陷事故数量达到近年峰值，道路安全管理工作必须贯彻党中央国务院提出的城市精细化管理思想，进一步加强标准化管理水平，才能有效地减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国应急管理体系和能力建设进行第十九次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时强调，要加强对危化品、矿山、道路交通、消防等重点行业领域的安全风险排查，提升多灾种和灾害链综合监测、风险早期识别和预报预警能力。各级党委和政府要切实担负起“促一方发展、保一方平安”的政治责任，严格落实责任制。要建立健全重大自然灾害和安全事故调查评估制度，对玩忽职守造成损失或重大社会影响的，依纪依法追究当事方的责任。要发挥好应急管理部门的综合优势和各相关部门的专业优势，根据职责分工承担各自责任，衔接好“防”和“救”的责任链条，确保责任链条无缝对接，形成整体合力。

行业管理部门和相关机构在管理上已经有了一定的成果。北京国电经纬工程技术有限公司受住房和城乡建设部委托，于2016年主编首部行业专业性指导文件《道路塌陷隐患雷达检测技术导则》（RISN-TG024-2016）；2017年受中国市政工程协会委托主编团体标准《道路塌陷隐患雷达检测技术规范》（T/CMEA 2-2018），填补了国内道路塌陷隐患雷达探测行业技术规范的空白。

作为城市道路病害探测领域的专业检测机构，北京国电经纬工程技术有限公司在多年的道路病害探测中，切实感觉到由事后处理变为事前预防的重要性。道路病害探测类似于对道路进行“体检”，能够切实有效地减少病害的发生频率。北京国电经纬工程技术有限公司根据多年的实践经验提出了“城市道路塌陷隐患防治”方案，使探测工作更具合理性、持续性和针对性。随着5G和AI技术的发展和应用，“城市道路塌陷隐患防治”的整套思路和方案也更趋于完善。

城市道路塌陷隐患防治理念主要包括以下几点：

1.建立周期性探测机制。结合各城市实际道路情况，针对重点道路及人员密集路段应建立周期性检测机制；对城市快速路、主干路、重要道路及商业繁华街道和地下管线复杂路段、道路灾害事故频率较高的路段进行周期性检测；在地铁、管廊、隧道、人防等地下工程施工期间，根据施工进度制定短周期雷达探测计划；对地下人防等已存在工程，根据城市地质情况、人防保存情况、历史塌陷数据，制定固定周期探测计划，同时建议相关部门安排废弃人防回填计划。

2.建立城市道路安全预警系统。2016年，国务院《“十三五”国家信息化规划》中提出“创新社会管理”，即“加快建设安全生产隐患排查治理体系、风险预防控制体系和社会治理精细化体系，推进网上综合防控体系建设，建立和完善自然灾害综合管理信息系统、重大和重要基础设施综合管理信息系统、安全生产监管信息系统、国家应急平台、社会治安综合治理信息系统和公安大数据中心”。目前，地理信息系统已广泛应用于资源管理、环境监测、灾害评估、应急救援、城市与区域规划等众多领域，成为社会可持续发展的有效辅助决策支持工具。

城市道路安全是城市信息化管理的重要组成部分，根据城市道路相关大数据，结合相关技术，建立城市道路安全预警系统，可有效对危害城市道路安全的事件进行预测、分析、管理，从而为城市道路安全管理提供指挥决策。

城市道路病害预警与管理系统

3.建立应急预案及联动机制。建立道路安全应急预案及联动机制，做到以人为本、预防为主。把保障人民生命安全作为首要任务，最大限度地减少道路灾害事故造成的损失。建立健全群测群防机制，充分整合资源，发挥各部门职能，建立地下工程施工单位监测、市政责任部门巡视、环卫部门发现、交警协警监视、热线市民举报的多位一体联防监管体系，确保道路灾害事故早发现、早处置。事故发生时做到统一领导、分级负责、快速反应、协同应对。充分依靠和发挥公众力量，形成统一指挥、反应灵敏、功能齐全、协调有序、运转高效的应急管理机制。

记者：请您介绍一下支持城市道路塌陷隐患防治理念落地的具体技术及应用。

肖小良：目前，针对城市道路复杂环境和具体探测需求，探地雷达法是最有效的城市道路病害探测方法。对城市道路定期进行道路塌陷隐患雷达探测，提前处置地下病害隐患，可有效保证城市道路的安全运行。这种道路空洞探测系统现在应用比较普遍。

探地雷达采用电磁波方法探测具有介电性差异的两种地下介质的分界面。探测时，发射天线发射高频宽频带电磁波，并通过另一个天线接收来自（地下）介质界面的反射波。当电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度及波形、相位等随所穿越介质的电磁特性及几何形态而变化。因此，通过检测回波时间、幅度、相位等参量，能够解译出目标深度、介质特性及结构等信息。在数据可视化上，可运用数字图像的恢复与重建技术，对地下目标进行成像处理，以期达到真实直观地显示地下目标的效果。相对于其他物探手段，在城市复杂的探测环境中，探地雷达法具有探测效率高、成本低、无损性探测、宽频带、分辨率高、抗干扰性强、使用灵活方便的优势。

道路塌陷探测工作照

北京国电经纬工程技术有限公司在2010年北京市交通委员会重大科研项目“基于城市道路路基空洞快速检测系统”的基础上建立了“道路空洞探测系统”，该系统针对城市道路塌陷隐患的特点，结合计算机智能解译技术，能有效屏蔽城市复杂电磁环境的干扰，高效、精准地用于城市道路塌陷隐患探测。该系统集成了GPS定位系统和自主研发的GDEarth三维地理信息平台，使系统在城市影像模式下运行，可以便捷定位异常点的位置和坐标。该系统由中国科学院电子学研究所和北京国电经纬工程技术有限公司共同研发并获得国家发明专利。

相对于普通地质雷达，“道路空洞探测系统”具有以下优势及创新点：1.探测深度5～8米以内，有效探测道路塌陷隐患体。2.区别于普通地质探地雷达，专业针对道路塌陷隐患探测设计。3.专利设计有效屏蔽城市复杂干扰环境，适用于城市作业环境。4.多通道雷达设计，全面采集电磁波信息，配合数据解译精准、高效。5.智能化数据解译系统。

多通道道路空洞探测系统

便携式双通道雷达

截至2019年8月底，北京国电经纬工程公司使用探地雷达技术累计为北京、上海、郑州、兰州、合肥、厦门等30余个城市的道路进行了道路塌陷隐患检测服务，累计探测道路测线里程超过33000公里，共发现道路空洞隐患2087处，其中重大塌陷隐患361处，极大减少了道路塌陷事故的发生。

1． 2016年，杭州G20峰会道路安保探测

2． 2017年，厦门金砖五国峰会道路安保探测

3． 2018年，青岛上合峰会道路安保探测

4． 2018年，上海中国国际进口博览会道路安保探测

5． 2019年，北京70周年国庆道路安保探测

2014年～2019年，受郑州市政府委托，北京国电经纬工程技术有限公司连续5年对郑州市主要道路进行道路塌陷隐患周期性探测，共计发现并处理224处道路病害。

记者：您能否从行业视角出发，谈一谈政府、企业等多方主体应该如何实现从“打补丁”向“治未病”的转变？

肖小良：城市治理要像绣花一样精细。城市治理者要坚持以人民为中心，聚焦人民群众的需求，坚持高标准，注重细微处，让城市中的居民感受到治理精度。安全保障是城市精细化治理和高质量发展体系的重要一环。

鉴于地面塌陷事故的严重性，相关管理部门应编织全方位、立体化的公共安全网，建立与城市安全保障相适应的应急管理体系，创新应急制度和方法，强化预防与应急并重、常态与非常态集合；加强风险识别和评估，最大限度地控制风险和消除隐患；推进城市道路安全工作法治化、规范化、精细化、信息化。针对城市重点区域、重点道路制定周期性道路塌陷隐患探测计划，提前探测、排查、处置道路塌陷隐患体，最大限度减少道路塌陷事故的发生。

企业应加大自主创新，提升技术实力，研究雷达数据智能解译、数据可视化应用，结合大数据、云计算、5G及AI等技术，推进实时风险评估、预警预报等，实现道路安全预警的高效化、精准化，确保城市道路越来越安全。

今后，我们仍将加大技术创新力度，助力城市精细化治理和高质量发展。

记者：谢谢您接受采访！