基于复杂条件下城市地下管线探测技术应用论文_王力

基于复杂条件下城市地下管线探测技术应用论文_王力

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摘要:随着城市的不断扩大,城市规划越来越重要。在城市规划中,城市的地下管线作为基础设施是极为重要的一部分。但是由于地下管线早期资料不健全而且没有统一的单位进行规划,所以给新的城市规划带来麻烦。地下管线的探测成为了一项重要的任务。对于复杂条件下的城市的地下管线,如何合理的探测出地下管线的具体水平位置以及深度是非常重要的。本文从城市地下管线的探测技术出发,说明城市建设中探测技术的重要性。对于地下管线的探测的方法做常用的就是电磁法和电磁波法。

关键词:探测技术;应用;地下管线

一、地下管线探测的基本原理

地下管线的主要探测方法是电磁法。地下管线与所处环的周围介质的导电性与导磁性存在一个差异,电磁法的原理就是在这个前提下,在工作的时候再利用电磁感应原理,观察到目标管线周围的电磁场空间以及时间的分布规律,从而达到找到目标管线比较准确位置的目的。在进行作业的时候,主要通过磁场的激发,使得管线产生电流,管线一产生电流,与此同时就会产生相同频率的电磁场,这个时候,就可以利用相关的仪器来探测磁场的分布规律了,从而确定目标管线的位置。但是如果想要得到目标管线的准确位置,必须满足几个条件。一个是当用磁场激发管线产生电流的时候,管线所产生的磁场可以被相关的仪器接收到,并且可以比较清楚的根据接收到的信号进行计算。第二个是激发出来的管线的电流最好能较少的干扰测量结果。第三个是使用的仪器最好能够足够先进的发射和接收信号。探地雷达的工作原理就是通过高频电磁波来探测地下介质的分布。由于地下管线与周围的介质在导电性、导磁性、介电性上存在差异,探地雷达就是利用这个差异来进行工作的。

二、近间距并行管线的探测

我国随着城市建设加快,地下管线的分布越来越密集。为了节省空间,所以一般地下管线在埋的时候都是平行埋的方法,所以这就给探测的时候带来的相应的困难。具体来讲,就是由于地下管线密集程度加大,管线与管线之间的间距变得越来越小。这个时候在测量的时候,异常曲线经常呈现的是单峰状,这个时候是无法通过峰值确认地下有几个管线的。在管线与管线距离稍微大点的时候,虽然产生多个峰值,但是峰值与峰值是不对称的。所以,这样也无法确认管线到底有几条。所以为了能够精确的测量管线,减少非目标管线的干扰,可以用以下几种工作方法。

1、直接法

直接法一般用于金属管线。它是利用管线露出地面的部分,直接向管线充电。通过充电,改变管线的电流方向。

2、夹钳法

这个方法就是运用专门的感应钳来夹住管线使其产生感应电流。这种方法一般用于电缆等

3、水平、倾斜和垂直压线法

在进行管线作业的时候,直接法和夹钳法可以减少外部非管线的干扰。在这个前提下,就可以运用水平、倾斜和垂直压线法。水平、倾斜和垂直法就只利用在进行操作的时候,发射机的水平线圈不会激发管线产生干扰因素。这样的话,就可以达到突出目标管线异常的目的。

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三、各类非金属管线的探测

随着高科技材料的产生和应用,地下管线的材料的种类也多了起来。以前大多数使用金属管线,现在有些非金属管线取代了金属管线。但是在进行管线探测的时候,一般的探测仪对于非金属管线起到的作用不大,虽然有非金属管线的探头,但是由于对于管线的探测要求的是比较精确的位置,而非金属管线的探头探测的结果不能够满足或者不能满足对于数据或者画像的分析,所以,一般对于探测非金属管线使用的是雷达探测。

1、雷达剖面上地下管线异常的特征

对于非金属管道,例如给水、排水、燃气等非金属管道在与周围的介质存在明显电性差异的时候,电磁波反射出一个具有峰值的曲线,这个峰值就是管线的中心位置。对于管沟、管块类的管线,反射波的形状呈现平直的直线状态,这个时候管线的中心位置就是直线的中心位置。对于管线直径的判断,反射波的曲线越平缓,管线的直径也就越大,管线的曲线越起伏不平的尖锐,管线的直径也就越小。管线所埋的深度也影响曲线的形状。埋的越深,所看到的反射波的曲线也会越平缓。

2、探地雷达探测地下管线的主要影响因素

由于城市地下的地貌存在差异,所以,在进行探测的时候并不是理论上说的那么简单。除了上述说过的一些因素的影响以外,不同的空间也有不同的影响因素,所以,这给探测过程中得到准确的数据和图像带来的一定的难度。所以,就要努力的分析在探测过程中受到的干扰因素,尽可能的减少甚至消除干扰因素的影响。一,对于目标地下管线来说,周围存在的介质的介电常数存在这较大的差异。利用这一点,当地下管线的与周围介质的差异越大的时候,反射系数也就越大,得到的图像的画面也就越清晰。第二,由于在进行地下管线填埋的时候,一般都是在目标位置进行挖开地面填埋,所以,这就使得挖开的那一部分区域的土地的结构与周围土地结构产生的差异。从而导致介电常数和电导率的差异也不一样。这对于在探测的时候的目标管线的识别也产生的一定的干扰。所以,在对于目标管线进行探测的时候,应该通过查阅资料或者运用探测手段得到目标管线的所用到的材料、规格,以及当时填埋目标管线所用到的方式,这为目标管线探测的时候排除这些因素的干扰提供一些数据支持。

四、结语

随着城市地下管线的建设越来越密集,地下管线所用到的材料的种类也越来越多。尤其是对于非金属管线的应用越来越广泛。但是由于非金属管线不具有金属管线所具有的导电性,这就给探测上带来了一定的难度。虽然雷达探测一定程度上可以解决这个问题,但是,对于复杂的城市地下管线来说,因为干扰因素太多,所以很难做到精确的测量。所以,应该加强非金属探测仪器的研究和发展,或者在铺设管道的时候,在非金属管线上埋上金属示踪线或者记标钉。由于地下管线的铺设越来越广泛,但是对于非金属探测的很多问题解决还不够满意,所以不管是精确度还是其他方面都要进一步提高。

参考文献

[1]王国田,庞卫霞. 复杂条件下管线探测技术的应用[J].中华建设,2016

[2]张奎. 城市地下管线探测与管理技术的发展及应用[J].江西建材,2016

[3]蔡武宜. 探讨复杂条件下的地下管线探测技术[J].低碳世界,2016

论文作者:王力

论文发表刊物:《基层建设》2017年3期

论文发表时间:2017/5/5

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