地下管线探测方法在城市复杂环境中的应用论文_谢威

地下管线探测方法在城市复杂环境中的应用论文_谢威

辽宁地质海上工程勘察院 116299

摘要:地下网管是城市的基本设施中不可或缺的一部分,其资料是非常重要的基本资料,对城市发展意义重大。例如对湖南省的某个县城的管线进行勘查时,遇到了各种各样的干扰,对这些干扰进行总结,最后形成地下管线勘察的方式方法。

关键词:城市复杂环境;综合物探方法;管线探测

一、常用探测方法

(一)直接连接法

分为单端连接,双断连接、远接点单端连接三种方法,这三种方法全部都是把电磁信号放到指定管线上,然后对指定线管进行勘察。如果金属制管线有较好的勘察条件,就使需查金属管线一端连接发射机探测线,探测线的另一端接地,也可以直接连在金属管线的另一端。金属质管线有绝缘层,接点的绝缘层要清理完全,在垂直管线的方向上,放置易于导电的电极,作为接地的地方,接地电阻要尽量减少。如果距离较近,用此方法可以很好定位、定深或追踪各种金属管线,但当距离变远时,信号就会变弱,容易造成探测数据的不准确,在像燃气管道这样的易燃易爆管道、电力及通信线缆上使用这种方法,会极其危险。

(二)感知法

有磁偶极和点偶极两种感知的方法,如果作业的地方比较小,通常运用两个人配合的方法,一个人操作接收机,另一个人操作发射机,发射线圈发射的谐变电磁场,能让地下金属管道产生感应电流,最后形成二次场,搜索金属管线,追踪未知金属管线的方位和走向,都要用到二次场,一般来说,磁偶极感应法比电偶极感应法使用更多,因为电偶极感应法会受到基地条件的影响。

(三)跟踪显示电磁法

如果非金属管道有出入口,且适合放置示踪器,就可以将适中探头或发射电磁信号的电缆插入非金属管道(沟)里,电磁信号就能被在地面上用仪器追踪到了。带套管的线缆类管线、有出入口的非金属管道及人防工程探测经常使用该方法。

(四)地质雷达法(电磁波)

用地质雷达发射天线向地下发射高频宽频短脉冲电磁波,再依据接收天线记录的反射回来的电磁脉冲信号,对发射回来的电磁脉冲信号进行接收,通过电磁波在地下介质传播时,与周围介质电性不同的管线界面时各反射波的不同强度和波形特点、到达时间的不同,判断出地下管线分布情况。最后达到探查和追踪非金属管线埋深和位置的目的。

二、复杂环境下物探方法应用

(一)作业的时候干扰压制

(1)对于一些不太好处理容易测算错误的干扰,要先处理已知的,容易处理的干扰,然后再处理未知的,不容易处理的干扰。先用特定的方法,对容易处理的线缆进行勘测,然后对受到严重干扰、在比较深的位置的管线进行位置测算,对于出路露件良好的地方,也可以运用感应法,把发射机放在选定的管线上激发,这样可以大大提高管线探测数据的精确性。

(2)如果遇到不连续的电磁干扰,最好躲避开,另外选点勘察。非连续性的干扰,比如水泥路面下的钢筋网。探测时要把接收机提到一定高度,目的是对钢筋网产生的干扰信号进行躲避,但要修正探测深度。

(3)对于脉冲型电磁干扰,这种干扰可以由车辆等造成,所以开展探测工作的时候要避开车辆高峰时间,对于良好照明情况,安全施工条件允许区域,可以选择夜间施工作业。

(4)高压电网产生的干扰,最好的探测方法是直接法和夹钳法,通过加大激发功率,缩小收发距,来突出目标管线电池信号,从而达到压制工业游散电流的目的。

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(5)遇到隔离栏、金属护栏干扰,要把接收机提高至一定高度,保证底部线圈或上部线圈和栏杆的横杆高度相同,因为这时金属护栏的干扰信号是最小的,最能压制干扰。

(二)探测近间距的平行管线

探测途中,管线距离较近,经常会发生一些比较大的错误,此种情形下,为了减少距离比较近的管道造成的影响,一般会用直接连接法和夹钳法,如果条件非常的差,没有办法直接使用直连法和夹钳法,那就用一些压线法、旁侧感应法与激发法进行判断,依据施工区域管线设置的不同特征,运用正确的激发信号的方法,设法让施工管线上的电流最强,减小距离比较近的其他的管线对正在施工的管线的影响,最后辨别出不一样的管线。

(三)探测上下重叠的管线

(1)钢、铁等管道的叠加:使用电磁法寻找叠加的钢铁之类的管道,认真判断管道的叠加问题,找到其位置,测量叠加在一起的深度。

(2)钢铁等与塑料之类管道的叠加:这两类管道的性质不同,可分别采用电磁法和探地雷达、开挖等手段,分别对钢铁管道和塑料之类的管道进行测量。

(3)塑料之类的管道叠加:管道和旁边物体的波阻抗不同,可以用地质雷达勘测叠加的管道。

(四)探测纵横交叉的管线:

勘察时可以运用电磁法,电磁法又包含很多可以用来测量此类管线的子方法。如果管线本身就能发出一些特殊的信号,就是用无源法,如果电力管线和不同的管线交叉在一起,用50赫兹的电力自己发出去的信号,来测算出管线的数据;遇到通信管线和不同管线交互平行,要使用电信本身的特殊的信号,来算出电信网管的相关数据;如果线管不能发出特殊信号,就运用有源法,使用正确的方式来测量这类管线。

(五)探测预埋的非金属空管

进行管线探测时,时常见到部分区域预埋非金属空管的情况,对于此类管道,可以提前在空管里准备是示踪线或手动穿插,也可以使用地质雷达探测、钎深、开挖验证等方法。

(六)探测超深地下管线:

城市部分区域(穿越道路、山体、河流、建筑物等)新增管线,会受到环境条件的制约,由于无法进行开挖埋设,只能用非开挖方式铺设,此类管道的中间埋设较深,而两边并没有那么深,要是有管线在上面,探测工作将会变得十分的艰难。对于这类情况,不同的实地地球物理条件和钢管材料,需要选择不同的方法进行探测,对于非金属材质管道,地质雷达可以不对两端前进行探测,而用浅层地震法、面波法、电阻率法、磁体度法等方法中的一种或多种对埋设很深的中断进行探测;金属材质管道或线缆,可采用直连法中的远接点单端连接和夹钳法,如果线管埋深较大且穿越距离较长,由于探测距离增大时信号会迅速衰减,需要提高性噪比、增大发射功率。最大值法、数值为零法等方法,可以对管线的数据进行对比分析。

结语

在城市不断发展的过程中,地下管网络的规模和数量逐渐增大,分布情况变得复杂起来,把所有有用的综合物探方法综合起来进行勘察,确保埋在地下线管的信息数据的正确性,对操作、成本和工作效率都有重要意义。因此物探方法与技术的研究和完善,可以极大推动我国城市建设和社会发展。

参考文献:

[1]陈沛针.基于复杂条件下地下管线探测模拟方法探究[J].建材与装饰,2019(36):243-244.

[2]王宁,王伟杰.物探方法在管线探测中的应用[J].西部探矿工程,2019,31(12):66-69.

[3]欧泽华.城市地下管线测量方法探讨与实践[J].智能城市,2019,5(21):81-82.

论文作者:谢威

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/13

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