綜合物探技術(shù)在地下管線探測(cè)中的應(yīng)用

折蒙

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(cè)中，綜合物探技術(shù)的運(yùn)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(cè)特征及其常用探測(cè)方法，并對(duì)提高探測(cè)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(cè)質(zhì)量；探測(cè)方法

地下管線探測(cè)技術(shù)就是對(duì)城市地下各種管線進(jìn)行探查和測(cè)繪的交叉技術(shù)。探查是對(duì)已有地下管線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和采用不同的探測(cè)方法探尋各種管線的埋設(shè)位置和深度；測(cè)繪是對(duì)已查明的地下管線進(jìn)行測(cè)量和編繪管線圖。

1 地下管線的分類和探測(cè)特征

1.1 地下管線的分類

我國(guó)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(guó)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(cè)特征

地下管線的探測(cè)特征有以下3點(diǎn)：①地下管線所處的環(huán)境復(fù)雜，管線的探測(cè)屬于隱藏性工程，管線探測(cè)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(cè)，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(hào)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(cè)的難度。③地下管線探測(cè)設(shè)備能做到持續(xù)追蹤和迅速定位管線，從而迅速測(cè)定管線深度是否在 3～5 m 之內(nèi)。

此外，探測(cè)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(cè)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(shí)際情況選擇符合實(shí)際需求的物理方法探測(cè)地下管線。

2.1 電磁法

在探測(cè)地下金屬管線和電纜時(shí)，應(yīng)首選電磁法，因?yàn)殡姶欧ú僮骱?jiǎn)單、精準(zhǔn)度高。電磁法運(yùn)用了電磁感應(yīng)的原理，其具體探測(cè)流程為：金屬管道和電纜在 A 電磁場(chǎng)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(chǎng)。此時(shí)，可在地面上測(cè)量 B 磁場(chǎng)的電流強(qiáng)度和電流的分布形式，并以此來探測(cè)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(zhǎng)度大于管線的埋藏深度時(shí)，才可利用電磁法探測(cè)地下管線。在金屬管線的探測(cè)方法中，還有一種直接法，其主要應(yīng)用對(duì)象為有部分管線露出地面的金屬管線。采用直接法探測(cè)時(shí)，將探測(cè)設(shè)備有發(fā)射機(jī)的一面與露出的金屬線相連、貼緊，并將探測(cè)設(shè)備的另一面朝地。此時(shí)，開啟發(fā)射機(jī)并設(shè)定相對(duì)頻率，探測(cè)設(shè)備的接收機(jī)頻率必須與發(fā)射機(jī)頻率一致，探測(cè)人員依據(jù)接收機(jī)上收到的磁場(chǎng)信號(hào)強(qiáng)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(yùn)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(cè)地下管線。在探測(cè)地下管線時(shí)，由特殊材料組成的地下管道無法應(yīng)用管線探測(cè)設(shè)備探測(cè)。此時(shí)，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(jī)向地下輸出電磁波后，地下發(fā)出的反射回波會(huì)被接收機(jī)接收，由于探測(cè)目標(biāo)會(huì)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(jī)的電磁波與管線接觸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高強(qiáng)度的反射回波；在反射回波被接收機(jī)接收后，光纜會(huì)將該信號(hào)反饋至操控臺(tái)，操控臺(tái)記載、整理信號(hào)后，屏幕上會(huì)顯示出雷達(dá)圖像，探測(cè)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(cè)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(cè)量目標(biāo)與內(nèi)地磁場(chǎng)存在距離而產(chǎn)生的強(qiáng)度變化決定的，以此可確定地下管線的位置。在對(duì)地下金屬管線的位置精準(zhǔn)定位時(shí)，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(cè)埋藏較深的金屬管線。

由于磁梯度法的探測(cè)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(cè)誤差并不具備參考價(jià)值。因此，要運(yùn)用觸探法進(jìn)一步確認(rèn)磁梯度探測(cè)。

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(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度，且在探測(cè)埋藏深度時(shí)可將誤差值縮小到±10cm以內(nèi)。因此，應(yīng)用觸探法對(duì)地下管線探測(cè)有重要意義。

3 提高探測(cè)質(zhì)量的方法

由于探測(cè)設(shè)備自身帶有某些問題，所以，在探測(cè)前要統(tǒng)一試驗(yàn)探測(cè)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(cè)直埋地下管線時(shí)，由于土的特征不同，會(huì)影響探測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度，因此，需要進(jìn)行探測(cè)試驗(yàn)，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(huì)對(duì)探測(cè)設(shè)備的探測(cè)結(jié)果造成較大的影響。特別是在運(yùn)用感應(yīng)法探測(cè)時(shí)，埋藏較深的管線只能接收到微弱的信號(hào)，導(dǎo)致探測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。為了解決該問題，需要改變探測(cè)方式，比如改變發(fā)射機(jī)的擺放姿勢(shì)。此外，地下管線的材質(zhì)和導(dǎo)電性也會(huì)對(duì)探測(cè)結(jié)果造成一定程度的影響。探測(cè)金屬管道和電纜時(shí)，普通的管線探測(cè)設(shè)備即可完成探測(cè)工作。

而在探測(cè)非金屬管道時(shí)，一般會(huì)運(yùn)用地質(zhì)雷達(dá)法探測(cè)。

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(cè)結(jié)果的主要因素。因此，在探測(cè)這類管線時(shí)，常無法精準(zhǔn)探測(cè)管線的位置和埋藏。此時(shí)，應(yīng)運(yùn)用各式各樣的方法探測(cè)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(cè)重疊的金屬管道時(shí)，重疊管線間的異常疊加現(xiàn)象會(huì)對(duì)管線探測(cè)造成干擾，而運(yùn)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(huì)存在很大的誤差。因此，應(yīng)在管線岔開的區(qū)域探測(cè)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(cè)方法較多。在探測(cè)地下管線的過程中，要選擇正確、合適的探測(cè)方法。當(dāng)在探測(cè)過程中遇到特殊情況時(shí)，除了應(yīng)利用探測(cè)設(shè)備測(cè)量，還要勘查實(shí)地情況，并將探測(cè)方法與勘察結(jié)果相結(jié)合。只有這樣，才能使探測(cè)結(jié)果更加精準(zhǔn)，并節(jié)約人力和財(cái)力。

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