不同地下管線對(duì)應(yīng)的不同探測(cè)方法的探討

【摘要】近些年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地下管線的材料不斷更新，對(duì)傳統(tǒng)的底線管線探測(cè)方法是一個(gè)挑戰(zhàn)，好在隨著地下管線探測(cè)儀器的不斷更新及大量作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)不同的管線的探測(cè)方法也有了相應(yīng)的進(jìn)步和完善，本文就不同種類(lèi)的地下管線相對(duì)應(yīng)的探測(cè)方法做簡(jiǎn)單陳述和探討。

【關(guān)鍵詞】地下管線；探測(cè)方法

1、地下管線的分類(lèi)及常用材質(zhì)

1.1給水管線

給水管線，作為城市人口生存的生命線，輸水管線的材質(zhì)必須符合水標(biāo)準(zhǔn)，主要材質(zhì)壓力大的主管道等地方有鑄鐵，現(xiàn)在壓力小的主管道主要用PE，進(jìn)戶(hù)和進(jìn)小區(qū)的用PVC，PPR。

1.2排水管線

雨水及污水管線一般稱(chēng)作排水管線，主管道的材質(zhì)主要是砼，壓力大的特殊地方有用無(wú)縫鋼管的。

1.3燃?xì)夤芫€

作為輸送可燃?xì)怏w的專(zhuān)用管道，燃?xì)夤芫€是用金屬燃?xì)夤苘浌軄?lái)取代傳統(tǒng)的卡扣方式橡膠軟管，可以解決橡膠管易脫落、易老化、易蟲(chóng)咬、使用壽命短的缺陷。

1.4熱力管線

熱力管線從鍋爐房、直燃機(jī)房、供熱中心等出發(fā)，從熱源通往建筑物熱力入口的供熱管道。應(yīng)選用GB3087標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)縫鋼管。

1.5電力管線

電力管采用PVC-C管，上部回填土夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.94。

2、地下管線探測(cè)技術(shù)原理及適用范圍

根據(jù)探測(cè)時(shí)依據(jù)的不同物性差異可以將探測(cè)方法分為電磁感應(yīng)法、地質(zhì)雷達(dá)法、地震波法、高密度電阻率法、井中磁梯度法等。

2.1電磁感應(yīng)法

電磁感應(yīng)法是地下管線探測(cè)的主要方法，主要物性接觸是以地下管線與周?chē)橘|(zhì)之間有明顯的導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率和介電性。根據(jù)電磁感應(yīng)原理觀測(cè)和研究電磁場(chǎng)空間和時(shí)間變化規(guī)律，達(dá)到尋找地下金屬管線或解決其它地質(zhì)問(wèn)題的目的。當(dāng)?shù)叵鹿芫€與周?chē)橘|(zhì)間電性差異明顯且管線長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于管線埋深時(shí)，探測(cè)效果明顯。根據(jù)施加信號(hào)的方式不同，電磁感應(yīng)法分為直接法、感應(yīng)法、示蹤法和甚低頻電磁法。

2.1.1直接法：

直接法，也稱(chēng)為充電法，適用于探測(cè)大口徑的金屬管線。該方法是將發(fā)射機(jī)輸出端接到被測(cè)金屬管線上，利用直接加到被測(cè)金屬管線上的信號(hào)進(jìn)行探測(cè)。充電法的特點(diǎn)是信號(hào)強(qiáng)，定位、定深精度高，且不易受鄰近管線的干擾，但金屬管線必須有出露點(diǎn)，可用于定位、定深或追蹤各種金屬管線。按連接方式不同可分為單端充電法和雙端充電法。

2.1.1.1單端充電法

當(dāng)目標(biāo)管線有一個(gè)出露點(diǎn)時(shí)用單端充電法，把發(fā)射機(jī)的一端接到被測(cè)金屬管線上，另一端接地來(lái)探測(cè)地下管線。

2.1.1.2雙端充電法

當(dāng)目標(biāo)管線有兩個(gè)出露點(diǎn)時(shí)，用雙端充電法，把發(fā)射機(jī)的兩端都接到被測(cè)金屬管線上。

2.1.2感應(yīng)法

感應(yīng)法主要用于地下金屬管線的無(wú)損檢測(cè)，適用于埋深較淺的金屬管線及帶有金屬骨架的管線（電力電纜、電信電纜等）。探測(cè)時(shí)，發(fā)射機(jī)的發(fā)射線圈產(chǎn)生一次電磁場(chǎng)，目標(biāo)管線受一次電磁場(chǎng)的感應(yīng)產(chǎn)生二次電磁場(chǎng)，通過(guò)分析接收機(jī)接收的目標(biāo)管線二次電磁場(chǎng)信號(hào)來(lái)定位地下管線。

2.1.3示蹤法

示蹤電磁法是借助示蹤裝置，使其沿非金屬管道發(fā)射電磁信號(hào)，然后利用管線探測(cè)儀尋找追蹤信號(hào)，從而探測(cè)非金屬管線的地面投影位置以及埋深。常用的示蹤裝置有兩種，一種是商用示蹤探頭，通過(guò)非金屬管道在地面的出入口置于管線內(nèi)。另一種是將一根有絕緣層的示蹤導(dǎo)線送入非金屬管線內(nèi)，示蹤導(dǎo)線端部剝開(kāi)一米左右，裸出金屬線，使它與管道內(nèi)的水汽相接觸，以給信號(hào)提供回路。將發(fā)射機(jī)的一端接到示蹤導(dǎo)線上，另一端接地，這樣在整個(gè)導(dǎo)線上產(chǎn)生交變電流，在其周?chē)a(chǎn)生二次電磁場(chǎng)。然后利用一般地下管線儀追蹤電磁信號(hào)，從而探測(cè)到非金屬管線。

2.2地質(zhì)雷達(dá)法

地質(zhì)雷達(dá)法 （又稱(chēng)探地雷達(dá) ）工作時(shí)，由發(fā)射天線向地下介質(zhì)發(fā)射一定中心頻率的高頻脈沖電磁波，當(dāng)電磁波在巖層中遇到探測(cè)目標(biāo)時(shí)，電磁波會(huì)反射回地面，被接收天線所接收。分析接收到的反射波波形，波形的正負(fù)峰值分別以黑白色或灰階或彩色表示，這樣同相軸或等灰度、等色線就可形象的反映出目標(biāo)管線的剖面圖，從而達(dá)到定位目標(biāo)管線的目的。雷達(dá)波在地下介質(zhì)中的傳播遵循波動(dòng)方程理論，反射回地面的電磁波脈沖，其傳播路徑、電磁場(chǎng)強(qiáng)度與波形將隨所通過(guò)介質(zhì)的電性質(zhì)及幾何形態(tài)而變化，因此，從接收到的雷達(dá)反射回波走時(shí)、幅度及波形資料，可以推斷出地下管線的位置。

探地雷達(dá)既能探測(cè)金屬管線，又能探測(cè)非金屬管線，應(yīng)用范圍廣泛。其探測(cè)效果主要取決于目標(biāo)管線與周?chē)橘|(zhì)的電性差異。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，城市地下管線的材質(zhì)不斷由金屬向非金屬過(guò)渡，并有取而代之的趨勢(shì)。非金屬管線抗污染強(qiáng)、不易結(jié)垢、造價(jià)低、安裝方便、不易腐蝕、易于埋設(shè)和維修等。非金屬地下管線的定位是探測(cè)的難點(diǎn)，在探測(cè)非金屬管線時(shí)多采用探地雷達(dá)。

2.3地震波法

地震波法又稱(chēng)淺層地震勘探法，基本原理是利用地下管線與周?chē)橘|(zhì)的面波差異來(lái)定位地下管線。

利用地下介質(zhì)的波阻抗值 （密度、速度）差異，當(dāng)?shù)叵虏煌橘|(zhì)界面兩側(cè)的彈性波速度和波阻抗差越大時(shí)，地震波法探測(cè)效果就越好。以地下各種介質(zhì)的彈性和密度的差異為基礎(chǔ)，在地表以人工方法激發(fā)地震波，在地下傳播的地震波遇到不同介質(zhì)的分界面時(shí) ，會(huì)產(chǎn)生反射、折射和透射；地震波在地下不同介質(zhì)中的傳播速度各不相同，研究分析人工震源產(chǎn)生的地震波的傳播規(guī)律，通過(guò)對(duì)地震波記錄進(jìn)行處理和解釋?zhuān)梢酝茢嗟叵鹿芫€的位置和埋深。根據(jù)地震波不同，地震波法又具體分為直達(dá)波法、折射波法、反射法。

結(jié)語(yǔ)：

隨著國(guó)家對(duì)城市建設(shè)投資規(guī)模的進(jìn)一步加大，地下管線探 測(cè)的工作量日益增加，對(duì)探測(cè)精度要求也越來(lái)越高，加之城市不斷發(fā)展，各種管線密如蛛網(wǎng)，交叉并行，管線探測(cè)工作面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，探測(cè)環(huán)境也越來(lái)越苛刻。在管線探測(cè)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，采用實(shí)地調(diào)查與儀器探查相結(jié)合的方法。一是認(rèn)真分析、查閱資料、研究調(diào)繪圖，摸清其分布和走向在進(jìn)行探測(cè)；二是采用多種方式、方法交叉探測(cè)，從中找出較可靠的異常值在定位；三是向權(quán)屬單位直接參與敷設(shè)管線的人員了解管線的分布情況，在部分地段進(jìn)行開(kāi)挖、釬探驗(yàn)證，最大限度的確保管線探測(cè)的精度。

參考文獻(xiàn)：

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[2]徐勝.常規(guī)地下管道的檢測(cè)方法，房地產(chǎn)導(dǎo)刊.2015.

[3]徐杰明，卓瑞忠.弱信號(hào)管線的探測(cè)方法探討，科學(xué)研究.2014.

作者簡(jiǎn)介：

李星海（1978-），男，漢族，安徽省蕪湖市人，工程師，大專(zhuān)學(xué)歷，物探工程師，單位：華東冶金地質(zhì)勘查局物探隊(duì)。