广州市城市规划勘测设计研究院 510300
摘要：随着社会经济的不断发展，城市化进程的不断加快，越来越多的新技术应用于地下管线探测中。很多项目的建设离不开对地下管道线路的分布情况的了解，因此，人们越来越重视地下管线探测技术。本文主要在地下管线的种类以及探测方面的特点的基础上，分析了地下管线探测中的物探方法及应用。
关键词：物探方法；地下管线探测；应用
1地下管线的种类以及探测方面的特点
1.1地下管线的种类
我国城市中有着各种各样的地下管线，大致可分为八大类别，共计有20余种，包括排水管、燃气管、供水管、通信管线、工业管线以及电力管线等。从物理性质来说我国的地下管线可以分为两类，一类是金属的管线，材质为钢、铁等材料，一般水、燃气以及工业管道会使用金属管线；另一类是铜、铝材料等制成的电缆，通讯电缆等都属于此类。
1.2探测地下管线的特点
（1）由于地下管线通常处于比较复杂的环境中，因此，探测管线的工程属于隐藏性工程，很多管线所处的位置是工厂、街道下方，很多方面的因素会对探测工作产生严重的干扰，甚至无法操作那些常规的物探技术。（2）地下往往具有多种种类的管线，在型号、材料、分布等方面各不相同，而地下管线中物理种类的管线一般会比较快的发生变化，因此，给管线探测工作带来了更大的难度。（3）地下管线探测设备的功能比较强大，可以持续进行追踪并且对管线进行准确的定位，判断管线是否处于3~5米深的范围之内。除此之外探测设备还有能力可以抗干扰，从而提高分辨能力的准确性。
2物探方法在地下管线探测中的应用
2.1电磁感应法
金属管线周围会有磁场的存在，可以通过磁场接收来对管线的位置和埋设的深度进行判断，电磁感应法是目前金属管线探测方法中最为有效的。该方法以电磁感应原理为基础，对于电缆、光缆等用于导电的金属管线非常适用，如果给水管的导电性能比较好的情况也可以使用。为了更加准确地将目标管线分辨出来，管线中最好使用人工激发的电流，不同类型的管线应该选择不同的激发方法。
对于管径较大的金属管道来说最好使用直连法，将管道和管线仪发射机使用导线直接连接在一起，管道上因此会有一定频率的电流产生，这个电流产生的磁场使用接收机来进行接收，从而对管线的位置和深度进行测量。对于电缆这种没有接口并且不能与仪器直接相连的管线，可以使用夹钳法，将夹钳添加在目标管线上时有感应电流产生，然后用接收机接收其磁场，从而对管线的位置和深度进行测量。这种方法的优点在于具有良好的探测效果，并且探测效率高，但是对于非金属管线不适用，具有一定的局限性。
2.2电磁波法
电磁波法是在探测非金属管线时候最常使用的方法，在地面进行测线的布置，然后通过探地雷达的发射天线将电磁波发射出去，管线对电磁波进行反射最终由接收天线进行接收，以时程关系为依据来对管线的位置和深度进行确定。布置测线的时候需要注意测线和管道之间的走向保持垂直，将采集到的原始数据进行一系列的处理，最终以图像的形式显示出来，就能够确定管线埋设的具体位置以及深度。该方法在探测废金属管线的时候非常适用，可以将管线的位置清晰的显示在探测成果图中，但是工作效率偏低，对场地要求比较高，需要在干扰较小的情况下进行。如果道路下有钢筋网铺设的话，会屏蔽一部分雷达发射的电磁波，加上环境中可能存在的电磁干扰，会对探地雷达产生影响，有时候无法找到目标。
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2.3 瞬变电磁法
在探测自来水管道、污水管道以及雨水管道时，可以使用瞬变电磁法保证探测效果的质量。瞬变电磁法是利用磁源将一次脉冲电磁场发送到地下，对地层介质进行激励从而感应二次电磁场，利用线圈对二次电磁场来接受这些感应，分析接收到的相应信息从而顺利的找出地下目标体的位置。使用瞬变电磁法进行探测的过程与探地雷达探测的过程比较相似，将数据采集完成之后经过滤波、一维反演以及时深转换的流程进行处理，最终形成测线成果图。管道是金属材质的或者管道内有导电物质是低阻，管道是非金属材质的或者管道内没有导电物质则是高阻，从而将管道的位置、深度以及类型判断出来。这种方法的优点对于金属以及导电体会有较为灵敏的反映，在探测自来水管或者含水管线的时候比较适合，对于其他管线也有一定作用。但是对于那些埋设的比较深的管线，可能不能精准的将其管径、埋设深度等信息反映出来。
2.4磁梯度法
在使用磁梯度法探测过程中，首先要进行钻孔，然后在其中放入磁力梯度设备，对水平走向的金属管道内垂直方向的曲线变化进行测量。测量目标和内地磁场之间有距离存在，因此会有强度变化产生，这种变化决定了曲线变化，可以将地下管线的位置准确的找出来。在定位地下金属管线的时候，可以在垂直走向的管线内可以将存在管线区域的横断面找出来，并按照一定的顺序在横断面区域内进行钻孔，从而将管线的位置和深度准确的确定下来。但是磁梯度法还没有完善的探测理论，并且没有严格和固定的操作方法，而且磁化倾角等因素还会对其产生很大影响，因此，探测误差在参考价值方面是缺失的。所以对磁梯度法还需要使用触探法去进行进一步的确认。这样不仅可以对磁梯度探测结果进行确认，还可以使探测结果具有更高的精准度，将管线埋藏深度的探测误差控制在±10cm的范围之内，对于地下管线探测来说触探法的应用具有很重要的意义。
3提升地下管线探测质量的措施
探测设备自身可能拥有一些问题，所以在开始探测工作前先要将探测设备统一检查、试验一遍，并对设备数值进行判定，确定其中是否有设备数值异常需要改正；在对直埋地下管线进行探测的时候，土壤具有不同的特征，会对探测结果的精准度产生影响，在探测试验进行的时候需要对埋藏的位置以及深度进行判定，保证其准确性。如果管线埋藏的深度较深，会很大的影响到探测设备探测的结果，尤其是探测的时候使用的方法为感应法，深埋地下的管线接收到的信号是非常微弱的，会对探测结果的准确程度产生很大的影响。为了解决这个问题可以将探测方式改变一下，例如将发射机摆放成为其他姿势。除此之外探测的结果还会在一定程度上受到地下管线材质以及导电性的影响，在对电缆以及金属管道进行探测的时候，探测工作使用一般的管线探测设备就可以完成。
地下管道中很多都是并行管道，并行管线的特点就在于比较集中的排列方式以及各不相同的排列种类。对探测结果产生干扰的最主要的因素就是相邻管线带来的干扰。在进行探测的时候往往不能将探测管线的位置和深度准确的找出来，需要应用各种各样的方法来进行探测。除此之外地下管线中多条管线还可能会上下交叠在一起，对交叠在一起的金属管道进行探测的时候，异常的叠加现象必然会干扰到管线探测工作，电磁法可以对这种类型的管线进行准确的定位，但是在埋设的深度上会有很大误差存在。在对埋藏深度进行探测的时候应该尽量选择管线岔开的区域来进行，从而保证重叠管线深度的探测结果准确。
技术人员的操作技能水平以及实践经验对地下管线探测质量也具有一定影响。结合地下管线探测作业对技术人员的要求，从而选择合适的技术人员，并加强对技术人员的教育培训，使其对新技术、新知识有一定的认识和理解，掌握新机器的应用、新技术原理、注意事项等，在实践工作中不断提高技术人员的技能水平。同时在单位内部逐渐实现岗位培训的多样化、岗位练兵的常态化、技能竞赛的制度化，营造良好的人才培养氛围，全方位提高技术人员的整体素质，推动地下管线探测质量的提高。
4结束语
探测地下管线的物探方法有很多种，在探测中必须要保证选择正确、合适的探测方式，如果遇到了特殊的探测情况，不仅要借助探测设备来进行测量，还要对实地情况进行勘查，并且有效的结合探测方法和勘察的结果，只有这样才能得到更加精准的探测结果，并且不浪费人力和财力。
参考文献
[1]李双超,吴露.浅析综合物探技术在地下管线探测中的应用[J]. 科技与创新,2015,21:134+136.
[2]杜良法. 地下管线探测中的物探方法试验和探测仪器一致性校验[J]. 城市勘测,2012,01:146-148.
论文作者:程亚飞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/20
标签：管线论文; 地下论文; 管道论文; 深度论文; 物探论文; 金属论文; 方法论文; 《基层建设》2017年第31期论文;