陈杰林
深圳新能电力开发设计院有限公司
摘要：城市地下管网是城市的重要基础设施，管网资料是城市规划建设、管理的基础资料，在城市建设与管理过程中具有重要作用。针对城市复杂环境下各类干扰情况，总结阐述采用综合物探方法开展地下管线探测的有效技术与方法。
关键词：地下管线探测方法；城市复杂环境；应用
引言
在城市复杂环境下，地下管线埋设深度变化大，管线走向多变，地电条件复杂，各种干扰因素对于地下管线的有效探测带来很大难度和挑战。
1城市地下管线探测技术及其应用
1.1地下管线的主要类别
城市地下管线作为市政体系的重要组成部分，按照权属单位可以分为给水、排水、燃气、电力、通信、热力等市政公用管线，以及铁路、民航、军用等专用管线，各类地下管线都担负着非常重要的任务，为城市日常运营提供能量、物资、信息，是人们生产生活中必不可少的一部分。
1.2影响地下管线探测精度的主要因素
1.2.1环境方面
地下管线探测精度受多种因素影响，其中，环境是最直接也是最重要的一个，其影响主要体现在信号干扰及管线判别上，需要加大抗干扰能力和针对不同管线采取合适的施测方案，如可以根据管线材质、埋设特点、信号感应性等要素制定方案。
1.2.2人员方面
由于参与人员探测经验不足，不了解地下管线探测流程，造成的错判、漏判都会影响地下管线探测工作成效。因此，在对地下管线进行探测前，首先要明确管线工艺流程，分析地下管线特征，并据此对现场作业人员进行培训，以便提高对现场探测情况的判断和分析能力。
1.3地下管线探测技术方法
1.3.1地质雷达技术
地质雷达技术即探地雷达技术，利用探地雷达向地下介质发射一定频率的高频脉冲电磁波，若遇到探测目标，电磁波会反射回来由天线接收。根据接收到的雷达波形，结合相应的判断标准能够形象地反映目标管线的剖面，达到定位目标管线的目的。雷达波在地下介质中传播会遵循相应的波动方程理论，而反射回来的电磁波脉冲、传播路径、波形、电磁场强度会受到通过的介质的影响，因此，在接收雷达反射波时，通过其波形及幅度资料可以推断出地下管线的具体位置。
1.3.2地震波技术
地震波技术又被称为浅层地震勘探技术，主要利用地下介质密度、速度差异，若不同介质界面两侧的弹性波速、波阻差距较大，其探测效果就会更好。在地表以人工方式激发地震波，在地下传播过程中，会遭遇不同介质的分界面，而各种介质的弹性和密度都存在差异，进而产生不同的反射、折射、透射情况；地震波在地下不同介质中的传播速度不同，通过研究地震波的传播规律，对地震波记录数据进行处理，就可以获取地下管线的埋深及位置。一般情况下，根据地震波的不同，这种技术方法可以分为瑞雷波法、直达波法、反射波法、折射波法，对于地下管线探测工作来说，瑞雷波法较为常用。
1.3.3高密度电阻率技术
高密度电阻率技术类似于常规电阻率探测方法，以目标管线与周围介质的导电性差异为依据进行地下管线探测。利用高密度电阻率技术进行探测时，要先将电极一次性布设完成，使用转换器形成不同类型的电极排列方式、移动方式，然后对现场数据进行采集。
1.3.4井中磁梯度技术
对于地下金属管线来说，一般情况下会产生较强的磁性。采用井中磁梯度技术可以借助金属管线与周围介质间的磁性差异进行地下管线探测，通过对垂直分布的磁场强度进行测量，判断出因地下管线造成的磁异常部位，从而确定地下管线的具体走向，然后进行定量计算，明确地下管线在地表的投影位置及其埋深。
1.3.5高精度磁测技术
高精度磁测技术能够精确定位磁异常部位，进而实现对地下管线的准确定位，特别是针对非开挖、并行且间距较近的非金属管线，其探测效果非常好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是这种技术方式所测得的磁场值当中包含了磁场背景值与磁体磁场值2部分，需要在现场应用过程中，去除磁场背景值的影响。
1.4地下管线探测技术方法的应用情况
1.4.1管线出露
对于施工现场存在出露点的管线，可以使用直接法或夹钳法进行探测，若管线规模较大，且不存在出露点的时候，可以使用感应技术进行管线探测，现场操作过程中，增加的信号施加点位要尽量选择在浅埋深、管线少的区域。
1.4.2管线埋深
对于埋深较大的管线要尽量采用直接法或夹钳法进行探测，若现场条件不允许，可以使用感应技术进行探测，对于埋深浅且规格大的管线还可以采用地质雷达技术方法进行探测。
2复杂环境下物探方法应用
2.1探测施工环境下干扰压制
对于连续性电磁干扰体、浅埋信号灯线、路灯线及金属水管等的干扰，采用由已知到未知、先易后难的循序进行探测。采用直接法、夹钳法等方法先对强电磁信号、易激发线缆如通信、电力等进行探测，而后对受干扰严重、埋藏较深管线进行探测，部分出露情况较好区域可使用感应法，将发射机直接放置于目标管线上进行激发，以达到精准探测管线深度、位置的目的。对于非连续性的电磁干扰体如变压器、铁门、平铺铁板等尽量避开，额外选点进行探测。
2.2近间距平行管线探测
在管线探测中，遇到近间距平行管线，由于电磁场的相互感应和叠加形成的干扰，产生的磁场相互叠加，给探测造成较大的测深误差及平面定位错误，针对此类情况，采用直接法或夹钳法进行探测，以减弱相邻管线造成的干扰影响。如果遇到无明显点，或接地条件较差的情况而无法直接使用直连法或夹钳法等情况，采用感应法，包括垂直压线法、水平压线法、倾斜压线法、旁侧感应法、激发法（差异激发法）等方法对目标管线进行探测，根据现场管线埋设的不同特点，选择合适的信号激发方式，使目标管线上产生的电流最大，削弱临近管线上的电流对目标管线造成的干扰影响，从而准确分辨不同管线。
2.3上下重叠管线探测
(1)金属管道重叠:采用电磁法探测重叠的金属管道，仔细观测上下管道的叠加异常，对其精确定位;在其分叉处分别定深，来推知重叠处管道的深度。（2）金属与非金属管道重叠:金属管道与非金属管道的电性存在较大差异，可采用电磁法对金属管道进行定位、定深;对非金属管道采用探地雷达、开挖等手段来进行定位、定深。（3）非金属管道重叠:管道与周围介质存在波阻抗差异，这为地质雷达探查重叠管道提供了依据，可采用地质雷达探测。
2.4纵横交叉管线探测
采用电磁法中的有源法和无源法，直接法和感应法互相配合进行探测。对于管线自身能发出特定频率信号的管线，采用无源法，对于电力管线与通信管线等其它管线平行且交叉的情况，借助电力自身的50HZ的交流频率信号，来确定电力管线的平面位置和埋深;对于通信管线与其它管线平行且交叉的情况，借助电信自身发出的通讯信号，来确定电信管线的平面位置和埋深;对于给水、燃气等自身不能发出特定信号的管线，采用有源法，选择合适的激发方式，来探测此类管线。
2.5预埋非金属空管探测
在管线探测中，常见部分区域预埋非金属空管，此类管线可利用空管内预设示踪线或人工穿插示踪线，通过示踪电磁法进行探测。也可通过采用地质雷达探测、钎探、开挖验证等方式进行探测。
结语
随着城市建设的不断发展，地下管线网络在数量和规模上不断加大，分布情况更加复杂，通过综合各种行之有效的物探方法进行探测，保证地下管线信息数据的精准性、有效性，既可提高工作效率、又可简化操作、降低成本。
参考文献
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[3]陈燕.基于综合物探技术在地下管线探测中的应用分析（J）.西部资源，2019（4），P130～131.
论文作者:陈杰林
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/27
标签：管线论文; 地下论文; 技术论文; 地震波论文; 介质论文; 管道论文; 方法论文; 《中国西部科技》2019年第23期论文;