马路塌方（或称路基沉陷）是指道路表面或地下结构突然发生塌陷，形成坑洞或裂缝，严重时可能导致交通事故或设施损坏。为了预防和监测马路塌方，通常需要综合考虑多种因素并采用一系列监测技术和措施。

1. 塌方原因分析

• 地下水位变化：地下水位的升高或降低可能引起土体的软化或坍塌。
• 排水系统故障：排水系统堵塞或损坏会导致地基土壤被水侵蚀，导致塌方。
• 地质条件：软土地基、沉积层厚度变化、地质断层等因素可能导致道路塌陷风险增大。
• 施工影响：地下工程施工（如隧道挖掘、管道铺设）可能扰动土层，引发塌方。
• 交通荷载：重型车辆长期行驶可能引发路基土壤压缩或失稳。

2. 监测系统设计

• 地质勘察与风险评估：在马路施工前，应进行详细的地质勘察，评估潜在的塌方风险。对于已有的道路，应定期进行检查，识别可能的风险区域。
• 监测点布置：根据风险评估结果，在高风险区域布置监测点，覆盖道路表面及地下结构。

3. 监测技术与设备

• 地下水位监测：
  • 地下水位传感器：埋设在道路地下，监测地下水位的变化。特别是在多雨季节和地下水位较高的地区，这项监测非常重要。
• 地表沉降监测：
  • GNSS监测：使用高精度GNSS设备实时监测道路表面的垂直位移，检测微小的沉降变化。
  • 静力水准仪：用于检测道路多个点之间的高度差异，监测地基沉降。
• 倾角仪监测：
  • 倾角仪：安装在路基或道路结构的关键位置，实时监测道路的倾斜角度变化，间接反映潜在的沉降或塌方。
• 地声监测：
  • 地声传感器：用于捕捉道路下方土体的微小活动，如土体位移或裂缝扩展，提供塌方前兆信息。
• 雷达监测：
  • 地面雷达探测：利用合成孔径雷达（SAR）技术对道路表面进行成像，检测微小的地表位移，识别潜在的沉降区。
• 管道监测：
  • 管道检测仪：对地下排水管道和供水管道进行定期检查，识别渗漏、堵塞等问题，防止因管道故障引发塌方。

4. 数据采集与分析

• 实时数据采集：通过上述监测设备实时采集道路沉降、地下水位、倾斜等数据。
• 数据传输：利用无线通信技术（如4G/5G、LoRa）将数据传输至监控中心。
• 数据分析与预警：利用专业软件对数据进行分析，识别异常情况。当数据超过预设阈值时，系统自动发出预警。

5. 预警与应急响应

• 预警系统：当监测数据出现异常，或道路出现明显沉降迹象时，系统会触发预警，通知相关部门采取行动（如交通管制、人员疏散）。
• 应急预案：制定道路塌方应急预案，明确各部门职责，确保在塌方发生时能够迅速响应，减少损失。

6. 定期检查与维护

• 设备维护：定期检查和校准监测设备，确保其正常运行。
• 道路检查：定期对道路表面和地下结构进行物理检查，如通过探地雷达（GPR）扫描识别潜在空洞或裂缝。
• 排水系统维护：定期清理和检查排水系统，防止堵塞或渗漏引发道路塌方。

7. 案例应用

• 城市主干道：在城市主干道上布置监测系统，监测因交通荷载和地下施工引发的潜在塌方风险。
• 高架桥和隧道入口：对高架桥和隧道入口区域进行重点监测，防止因结构失稳或地基沉降引发的塌方。
• 山体道路：在易受滑坡和泥石流影响的山区道路，布置滑坡和沉降监测设备，确保道路安全。