淺析綜合物探技術(shù)在地下管線探測中的應(yīng)用

李雙超+吳露

摘 要：迅速了解地下管線的布置情況，是今后城市建設(shè)中的必然要求。在地下管線的探測中，綜合物探技術(shù)的運用起到了非常重要的作用。因此，分析了地下管線的分類、探測特征及其常用探測方法，并對提高探測質(zhì)量的方法進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：地下管線；物探技術(shù)；探測質(zhì)量；探測方法

中圖分類號：TU990.01 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.134

1 地下管線的分類和探測特征

1.1 地下管線的分類

我國城市地下管線種類繁多，包括排水、供水、燃?xì)?、電力、通信和工業(yè)等8大類20多種管線。我國地下管線按物理性質(zhì)大致可分為2類：①鐵、鋼材料組成的金屬管線，比如水、燃?xì)?、供熱和某些工業(yè)管道等；②銅、鋁材料組成的電纜，比如通訊電纜、有線電視電纜等。

1.2 地下管線的探測特征

地下管線的探測特征有以下3點：①地下管線所處的環(huán)境復(fù)雜，管線的探測屬于隱藏性工程，管線探測的區(qū)域大部分處于繁華街道或工廠等地區(qū)，其地上、地下和空中部分嚴(yán)重干擾了地下管線探測，甚至連常規(guī)的物探技術(shù)都無法操作。②地下管線的種類很多，其布局形式、管線材料、管線型號均不相同。由于地下管線中物理種類的管線變化過快，進(jìn)而在一定程度上加大了管線探測的難度。③地下管線探測設(shè)備能做到持續(xù)追蹤和迅速定位管線，從而迅速測定管線深度是否在3～5 m之內(nèi)。此外，探測設(shè)備還具有準(zhǔn)確的分辨能力和抵抗干擾的能力。

2 物探技術(shù)在地下管線探測中的應(yīng)用

地下管線與周圍介質(zhì)在物理性質(zhì)方面有很大的不同。因此，要根據(jù)實際情況選擇符合實際需求的物理方法探測地下管線。

2.1 電磁法

在探測地下金屬管線和電纜時，應(yīng)首選電磁法，因為電磁法操作簡單、精準(zhǔn)度高。電磁法運用了電磁感應(yīng)的原理，其具體探測流程為：金屬管道和電纜在A電磁場的影響下形成感應(yīng)電流，進(jìn)而在地下管線周圍形成B電磁場。此時，可在地面上測量B磁場的電流強度和電流的分布形式，并以此來探測地下金屬管線的方位。只有在地下管線和周圍介質(zhì)有明顯的電性區(qū)別，且管線長度大于管線的埋藏深度時，才可利用電磁法探測地下管線。在金屬管線的探測方法中，還有一種直接法，其主要應(yīng)用對象為有部分管線露出地面的金屬管線。采用直接法探測時，將探測設(shè)備有發(fā)射機的一面與露出的金屬線相連、貼緊，并將探測設(shè)備的另一面朝地。此時，開啟發(fā)射機并設(shè)定相對頻率，探測設(shè)備的接收機頻率必須與發(fā)射機頻率一致，探測人員依據(jù)接收機上收到的磁場信號強度分析金屬管線的具體位置和深度。

2.2 地質(zhì)雷達(dá)法

地質(zhì)雷達(dá)法運用了電磁波反射原理，依據(jù)地下管線與周圍介質(zhì)之間存在的電磁差別性來探測地下管線。在探測地下管線時，由特殊材料組成的地下管道無法應(yīng)用管線探測設(shè)備探測。此時，采取地質(zhì)雷達(dá)法可解決這一問題。地質(zhì)雷達(dá)法的具體操作過程為：發(fā)射機向地下輸出電磁波后，地下發(fā)出的反射回波會被接收機接收，由于探測目標(biāo)會與周圍介質(zhì)之間產(chǎn)生很大的電性差別，所以，當(dāng)發(fā)射機的電磁波與管線接觸時，會產(chǎn)生高強度的反射回波；在反射回波被接收機接收后，光纜會將該信號反饋至操控臺，操控臺記載、整理信號后，屏幕上會顯示出雷達(dá)圖像，探測人員可依據(jù)雷達(dá)圖像判定地下管線的位置、深度和規(guī)格。

2.3 磁梯度法

磁梯度法的具體操作過程為：用鉆孔的方法將磁力梯度設(shè)備放入孔內(nèi)，測量水平走向的金屬管道在垂直方向的曲線變化。曲線變化是由測量目標(biāo)與內(nèi)地磁場存在距離而產(chǎn)生的強度變化決定的，以此可確定地下管線的位置。在對地下金屬管線的位置精準(zhǔn)定位時，可沿垂直管線走向找出管線存在區(qū)域的橫斷面，并在橫斷面區(qū)域內(nèi)按一定的順序鉆孔，從而精準(zhǔn)確定管線的深度和位置。采用磁梯度法也能精準(zhǔn)、迅速探測埋藏較深的金屬管線。由于磁梯度法的探測理論還不完善，且操作方法沒有嚴(yán)格、固定的標(biāo)準(zhǔn)，加之易受管徑、磁化傾角等因素的影響，其探測誤差并不具備參考價值。因此，要運用觸探法進(jìn)一步確認(rèn)磁梯度探測。這樣不僅能確認(rèn)磁梯度探結(jié)果，還可在一定程度上提高探測結(jié)果的精準(zhǔn)度，且在探測埋藏深度時可將誤差值縮小到±10 cm以內(nèi)。因此，應(yīng)用觸探法對地下管線探測有重要意義。

3 提高探測質(zhì)量的方法

由于探測設(shè)備自身帶有某些問題，所以，在探測前要統(tǒng)一試驗探測設(shè)備，并判定設(shè)備數(shù)值是否需要改正及其數(shù)值；探測直埋地下管線時，由于土的特征不同，會影響探測結(jié)果的精準(zhǔn)度，因此，需要進(jìn)行探測試驗，從而判定埋藏深度和位置的準(zhǔn)確性。

如果管線埋藏太深，則會對探測設(shè)備的探測結(jié)果造成較大的影響。特別是在運用感應(yīng)法探測時，埋藏較深的管線只能接收到微弱的信號，導(dǎo)致探測結(jié)果不準(zhǔn)確。為了解決該問題，需要改變探測方式，比如改變發(fā)射機的擺放姿勢。此外，地下管線的材質(zhì)和導(dǎo)電性也會對探測結(jié)果造成一定程度的影響。探測金屬管道和電纜時，普通的管線探測設(shè)備即可完成探測工作。而在探測非金屬管道時，一般會運用地質(zhì)雷達(dá)法探測。

并行管線的情況在地下管線中普遍存在。并行管線排列較集中、種類各不相同。相鄰管線是干擾并列管線探測結(jié)果的主要因素。因此，在探測這類管線時，常無法精準(zhǔn)探測管線的位置和埋藏。此時，應(yīng)運用各式各樣的方法探測管線的位置和埋藏深度。此外，地下管線中還存在管線上下重疊的情況。探測重疊的金屬管道時，重疊管線間的異常疊加現(xiàn)象會對管線探測造成干擾，而運用電磁法可精準(zhǔn)定位此類管線，但在埋藏深度的定深上會存在很大的誤差。因此，應(yīng)在管線岔開的區(qū)域探測埋藏深度，從而判定重疊管線的管線深度。

4 結(jié)束語

地下管線的探測方法較多。在探測地下管線的過程中，要選擇正確、合適的探測方法。當(dāng)在探測過程中遇到特殊情況時，除了應(yīng)利用探測設(shè)備測量，還要勘查實地情況，并將探測方法與勘察結(jié)果相結(jié)合。只有這樣，才能使探測結(jié)果更加精準(zhǔn)，并節(jié)約人力和財力。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕