綜合物探方法在地下管線探測中的應(yīng)用分析

吳超

1 引言

隨著國內(nèi)城市化進程的不斷加快，地下管線的數(shù)量與種類不斷增加。地下管線屬于城市、企業(yè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其施工過程具有較強的隱蔽性特點。地下管線不僅擔負著各種能源的輸送與調(diào)配任務(wù)，同時還具有通訊與圖像的傳輸?shù)裙δ堋Ｒ蚨?，要注重綜合物探方法的應(yīng)用，提升地下管線的探測質(zhì)量。

2 地下管線的分類、探測特點與技巧分析

2.1 地下管線的分類

根據(jù)物理性質(zhì)的不同，可以將地下管線大致分為三種類型：①主要是由鑄鐵或者是鋼材構(gòu)成的金屬管線，比如說給水管線、燃氣管線以及供熱、工業(yè)管道等。②主要是由銅、鋁等材料構(gòu)成的電纜，比如動力電纜以及通訊電纜、有線電視電纜等等。③主要是由水泥以及陶瓷、塑料等材料構(gòu)成的非金屬管線，比如排水管道以及工業(yè)管道、給水管等等。

2.2 地下管線探測的特點

在進行地下管線的探測工作時，主要有如下幾個特點：①地下管線所處的環(huán)境相對復雜，并且地下管線屬于隱蔽工程，管線的探測區(qū)域大多位于城區(qū)的繁華街道或者是工廠的復雜地段。因而，探測過程中對于地面、地下、空中的干擾較大，并且不適合一些常規(guī)物探方法的使用。②地下管線的種類與數(shù)量繁多，并且在鋪設(shè)方式（連接形式）以及管材、型號方面存在著較大的差異。另外，在進行地下管線的探測工作時，對于儀器的要求較高，并且探測過程中能夠連續(xù)跟蹤，同時還要快速的定向、定點、定深。探測時，要根據(jù)工作現(xiàn)場的情況作出準確的解釋。此外，探測儀器的探測深度要達到3～5m，并且要具有較高的分辨率以及較強的抗干擾效果。

2.3 地下管線的探測技巧

對于城市地下管線的探測工作來說，它與常規(guī)的一些物探方法一樣，可將其分為五個階段：首先，就是踏勘以及儀器、探測方法、探測技術(shù)的選擇；其次，就是野外定位工作以及野外點位測量工作，最后要進行室內(nèi)資料的整理以及探測成果圖件的編制工作。在對指定區(qū)域進行地下管線的探測工作時，要嚴格遵循先簡后繁、先易后難的重要原則。同時，還要先從管線稀少地區(qū)進行探測，并且逐步過度到管線密集的地區(qū)。探測過程中，先要探測電纜（通訊電纜、電力電纜），之后再進行鐵管的探測，最后進行非金屬管線的探測。另外，探測過程中要先測淺管、后測深管，先測管徑大的管線，隨后探測管徑小的管線。只有嚴格按照上述方法開展探測工作，才能節(jié)省時間、人力與物力。

3 綜合物探方法在地下管線探測中的應(yīng)用分析

3.1 電磁法

電磁法探測的精度與效率較高，因而在目前的地下管線探測中，該方法有著廣泛的應(yīng)用。電磁法應(yīng)用過程中，主要利用電磁感應(yīng)進行地下金屬管道以及電纜的探測。但是，在應(yīng)用這一方法進行非金屬管道的探測工作時，效果不是很明顯。電磁法探測過程中，可以把地下管道信號及時的傳輸?shù)娇刂浦行?，探測時通過施加不同的頻率信號與轉(zhuǎn)換信號，進而實現(xiàn)金屬管道的探測?，F(xiàn)階段，在進行城市地下管道的探測工作時，該方法的應(yīng)用較為廣泛，尤其在一些排水管道、燃氣管道的探測工作時，該方法有著較為明顯的優(yōu)勢。對于直接探測法而言，在進行金屬管線的探測工作時經(jīng)常用到。探測過程中，工作人員需要借助探測儀發(fā)射機將電纜線的一端與待查目標進行連接，同時還要確保電性接觸的狀況。之后，再用電纜線的另一端進行接地，這一過程中如果接地的地面較為干燥，工作人員需要用水進行土地的濕潤。對于探測到的管線信息要進行詳細的記錄，并且要標注清楚管線的具體信息。在進行暴露點極少或者是管徑較大的金屬管道的探測工作中，電磁感應(yīng)法有著顯著的探測效果。

3.2 磁波（地質(zhì)雷達）法

由于地下目標體和周圍介質(zhì)存在著一定的電磁差異性，因而探測過程中不同介質(zhì)可以表現(xiàn)出不同的電磁特性?，F(xiàn)階段，在進行城市管線的探測工作中，經(jīng)常會遇到特殊材質(zhì)的地下管線，比如水泥管道以及塑料管道、PVC管等等。對于這些管線來說，地質(zhì)雷達法有著較強的適用性。一般來說，城區(qū)的地電條件較為復雜，這就給地質(zhì)雷達法的應(yīng)用增加了一定的難度。因而，探測過程中工作人員首先要進行工作區(qū)域物理特征以及管道特征的了解。之后，再選用合理的工作參數(shù)，并且要做好異常狀況的合理解釋。對于地質(zhì)雷達探測法來說，主要應(yīng)用的是電磁波的反射原理與折射原理，該方法在金屬以及非金屬管道的探測過程中有著不錯的效果。

3.3 超聲波法

近幾年來，國內(nèi)水底工程設(shè)施的數(shù)量日益增多，比如輸油管道以及輸水管道等等。在進行水下管線的探測工作時，其難度相對較大，因而一些探測方法應(yīng)用過程中會受到一定的限制。通過超聲波探測法的應(yīng)用，可以對水下管線的深度以及平面位置等信息進行全面的了解。對于超聲波法來說，其工作的原理主要是借助水下超聲波的傳播特性。工作狀態(tài)下，發(fā)射器將會按照一定的間隔源源不斷的發(fā)射出特定寬度的電脈沖。一般來說，通常將電脈沖發(fā)射器安裝到機船底部的換能器上面，并且換能器可以將電脈沖轉(zhuǎn)換成聲能。這一過程中，記錄器會記錄下零位線。超聲波脈沖在其傳播時，如果發(fā)現(xiàn)水下存在相應(yīng)的管道，那么一部分的聲波將會被反射回來，通過應(yīng)用接收放大器，可以進行相關(guān)數(shù)據(jù)信息的記錄。由于超聲波在水中部分的傳播速度是不會發(fā)生改變的，因而通過記錄反射波的到達時間就可以計算出管線的所在深度。

3.4 地震波映像法

對于彈性波來說，其在地下介質(zhì)的傳播時會發(fā)生相應(yīng)的折射、反射以及繞射波現(xiàn)象，因而在進行地下管線的探測過程中，可以根據(jù)彈性波的振幅以及相位、頻率等狀況，實現(xiàn)對地下管線的探測。對于這一方法來說，探測過程中經(jīng)常會受到地下介質(zhì)以及周圍環(huán)境的影響，因而探測過程中要根據(jù)具體狀況合理選擇探測方法。

3.5 磁梯度法

頂管施工工藝在目前的各類管道敷設(shè)工作中得到了廣泛的應(yīng)用，但是，因為開挖施工過程中管道不具備統(tǒng)一的管頂標高要求，因而管道在埋深方面會有較大的變化范圍。另外，現(xiàn)階段管道的埋置深度普遍較深，這也就增加了探測工作的難度。對于磁梯度法而言，需要采用鉆孔的方式把磁力梯度儀下放至鉆孔內(nèi)，并且探測過程中需要自上而下的進行水平金屬管道的探測工作。根據(jù)垂直方向上的曲線變化情況，可以清楚的了解到管道的埋置狀況。在進行實際的應(yīng)用過程中，工作人員需要借助一些參考資料或者是輔助技術(shù)，進而實現(xiàn)管線位置的粗略探測。之后，操作人員還要使用觸探方式進行管線精確的定位。由于磁梯度法的探勘精度較高，并且能夠快速的進行深埋金屬管線的探測工作，因而該方法目前有著廣泛的應(yīng)用。探測過程中，通過將磁梯度法與觸探探測法綜合使用，可以提升探測工作的精度。一般來說，該方法的探測誤差可以控制在10cm之內(nèi)。

4 結(jié)束語

由于地下管線的探測方法較為多樣，因而在進行實際的探測過程中，要根據(jù)現(xiàn)場的具體狀況合理選擇探測方法與探測設(shè)備。另外，探測過程中要注意先進探測儀器、技術(shù)的應(yīng)用，提升探測工作的精確度，為我國的城市建設(shè)工作做出更大貢獻。

[1]《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》（CJJ61-2003，J271-2003）[S].

[2]閔長青，胡浩，孫偉，王國學.綜合物探方法在南京御道街管線探測中的應(yīng)用[J].西部探礦工程，2014（10）：103～108.

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