城市地下管線探查技術(shù)及方法研究

劉孫仲

摘 要：地下管線是城市的生命線，為城市傳輸著生產(chǎn)生活所需要的能源，保障著城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展，是促進(jìn)整個(gè)城市正常運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施。國家非常重視城市地下管線的建設(shè)，科學(xué)的鋪設(shè)城市地下管線是每個(gè)城市規(guī)劃都必不可少的一部分，人們迫切需要準(zhǔn)確探查出城市地下管線的情況。本文是立足于城市地下管線探查技術(shù)和方法來進(jìn)行闡述的。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)雷達(dá)；金屬管線；非金屬管線；探測儀

1 城市地下管線的分類

1.1 以運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)種類不同分類

供給人類日常生活用水以及工業(yè)生產(chǎn)用水的管線；排出城市污水、雨水的管線；運(yùn)輸天然氣、煤氣的管線；運(yùn)輸暖氣的管線；傳輸電力的管線；傳輸數(shù)字信息信號(hào)的管線；以及各種工業(yè)生產(chǎn)所需要的管線等。

1.2 以管線材料的種類不同分類

按照管線材料可分為金屬管線和非金屬管線兩大類。金屬管線又可以分為鋼，鐵等材質(zhì)，非金屬管線可以分為塑料、PE等材質(zhì)。

1.3 以埋設(shè)的方式不同分類

不同的運(yùn)輸管線的埋設(shè)方式也不同，可分為管埋、直埋、管溝、管塊等諸多方式。

2 金屬管線的探查技術(shù)及方法

2.1 地下管線探查的行為規(guī)范和準(zhǔn)則

城市地下管線的埋設(shè)錯(cuò)綜復(fù)雜，如果不按照規(guī)定的方法進(jìn)行探查，一旦破壞了城市地下管線，將會(huì)影響正常的生產(chǎn)生活和城市運(yùn)行，帶來不必要的損失和麻煩。如果管線中的特殊物質(zhì)泄漏，還有可能給人類帶來不可估量危害。因此，在探查城市地下管線時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵守從已知的管線到未知的管線；從簡單的管線到復(fù)雜的管線；采用簡單合適的方法；若情況特殊，則采取綜合性的方法進(jìn)行探查，這樣才能不破壞地下城市管線，各項(xiàng)工作才能正常開展，才能保證城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的正常運(yùn)行。

2.2 確定合適的操作參數(shù)

在探查工作開展之前，首先要確定探測儀的探測參數(shù)，這樣才能準(zhǔn)確的探測出地下管線的狀況。最佳發(fā)射信號(hào)位置的確定，保證探測儀能夠準(zhǔn)確的探測到地下管線的信息。確定最佳工作頻率，保證探測儀高效節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)。確定最佳的功率，保證探測儀不做過多無用的探查，浪費(fèi)工作時(shí)間。確定最佳的探測距離，保證探測儀能夠在該位置探測到地下管線的資料。還有很多參數(shù)需要確定，這些都要在工作開展之前調(diào)試好，促進(jìn)工作的正常開展。

2.3 探測儀器和方法需要滿足的條件

首先，采用與地下管線介質(zhì)不同的儀器進(jìn)行探測，獲得的信號(hào)將非常明顯，這樣才有助于從各種復(fù)雜的管線中減輕干擾，探明所需要管線的各種資料。其二，所采用的儀器抗干擾性一定要強(qiáng)，這樣才能不被周圍的干擾信號(hào)影響，探索出準(zhǔn)確的管線資料。其三，不管采用哪一種儀器，在探測管線埋藏深度時(shí)，一般采用直線法和70%法。直線法一般用于埋藏比較淺的管線，探測深度大約在50cm左右。而70%法則用于埋藏較深的管線。要在儀器峰值的狀態(tài)下進(jìn)行探測，這個(gè)時(shí)候信號(hào)強(qiáng)度大約有70%，可以探測出埋種比較深的管線信息。

2.4 金屬管線的探查方法

2.4.1主動(dòng)源法

其一，可以采用盲查法。不確定地下的是何種管線，采用盲探的方法進(jìn)行探測。但是這種方法的精度一般不太高，可用于場地管線探測。在要探測的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行縱橫或者圓形切線探測。縱橫切線的則需要和探測儀保持在同一水平線上，圓形的切線探測則需要以探測儀為圓心，以需要探測的范圍為半徑，一邊畫圓一邊進(jìn)行探測。

其二，采用感應(yīng)法。因?yàn)樵摲N方法針對(duì)的是金屬管線，利用感應(yīng)線圈與金屬管線可產(chǎn)生電磁場，利用探測儀可以探測到金屬管線產(chǎn)生的電磁場發(fā)出的信號(hào)，來定位管線的位置和管線的資料。這種方法適用于埋藏深度較淺的管線，一般接收信號(hào)距離在20cm左右。

其三，直連法。這種探測方法準(zhǔn)確度高，受干擾性小，信號(hào)強(qiáng)度大。但是只適用于有露出地面的管線。首先要將探測儀的一端與金屬管線相連，另一端與地面相連。直接發(fā)射信號(hào)在管線上探測管線的位置，了解管線的資料。

其四，夾鉗法。這種方法受到管線直徑大小的限制，如果管線的直徑過大，夾鉗則無法鉗住管線。只有口徑較小的管線，才能適用此方法。這種方法是用夾鉗鉗住管線口，將信號(hào)直接發(fā)射到管線上進(jìn)行定位。

2.4.2被動(dòng)源法

其一，甚低頻法。雖然這種方法的精度比較低抗干擾能力弱，但是這種探測方法比較簡單，探測花費(fèi)成本也低，探測所需要時(shí)間短效率高。利用甚低頻發(fā)射信號(hào)與金屬管線產(chǎn)生電磁場進(jìn)行定位，如果發(fā)射臺(tái)的位置與管線距離近的話，信號(hào)強(qiáng)度也會(huì)更大。

其二，工頻法。這種方法如果面對(duì)的干擾較大的話，則無法正常進(jìn)行，需要在干擾較小的狀態(tài)下進(jìn)行。并且成本也比較低，效率高速度快。利用動(dòng)力電纜感應(yīng)金屬管中的產(chǎn)生的電流或電磁波定位。

3 非金屬管線的探測

非金屬管線的探測與金屬管線的探測不同，它不能利用感應(yīng)電流進(jìn)行探測，但是可以利用電磁波。首先可以采用發(fā)射探頭法，這種方法精度高，抗干擾能力強(qiáng)，但是受到了探頭線長度的限制。將探頭插入管線中進(jìn)行探測，不斷的深入管線中，可以準(zhǔn)確的探測到管線的位置、埋藏深度等信息。

其次還可以采用地質(zhì)雷達(dá)法。這種方法可以輕而易舉地探測到地下管線的信息。地質(zhì)雷達(dá)向非金屬管線發(fā)射高頻度電磁波，如果地下的介質(zhì)是均勻完整的和周圍物質(zhì)相同，就不會(huì)反射電磁波，這說明該位置沒有管線。如果地下的介質(zhì)是不同于周圍物質(zhì)的，就會(huì)反射電磁波，就說明該位置存在管線。我們就可以根據(jù)此探測出該范圍內(nèi)是否沒有管線，還可以根據(jù)反射電磁波異常強(qiáng)烈的方位判斷出管線的位置在哪里，根據(jù)接收到信號(hào)的時(shí)間長短判斷出埋藏深度是多少，準(zhǔn)確的了解到城市地下管線資料。

4 結(jié)束語

城市地下管線的建設(shè)對(duì)于推動(dòng)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分重要，也越來越受到人們的重視，國家也在大力支持城市地下管線的建設(shè)?？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展也給地下管線的建設(shè)帶來了許多幫助，解決了很多鋪設(shè)地下管線的問題。但是地下管線的鋪設(shè)也同樣存在一些弊端，給人們帶來危害。因此各個(gè)城市要探測出完整的地下管線信息，建立地下管線信息庫。