綜合物探方法在地下管線探測中的應(yīng)用分析

李俊明 孟憲超 山東巖土勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司

1 前言

加強(qiáng)城市建設(shè)規(guī)劃工作，是推進(jìn)城市化建設(shè)的重要內(nèi)容，搞好城市規(guī)劃，能促進(jìn)城市的發(fā)展，提高城市的建設(shè)質(zhì)量。因此，為了推動社會的發(fā)展和城市的建設(shè)，必須對施工過程中的地下管線進(jìn)行妥善處理。在施工過程中采用物探技術(shù)，有利于獲取所探測區(qū)域的地下物質(zhì)分布，解決施工過程中遇到的地質(zhì)問題或工程問題。另外，物探技術(shù)的使用成本低，易于操作，是城市規(guī)劃建設(shè)中有效的探測手段，有利于城市規(guī)劃的順利實(shí)施，在城市建設(shè)中被廣泛地應(yīng)用。

2 地下管線的類型以及探測方面的特點(diǎn)

2.1 地下管線的類型

隨著時代的發(fā)展，我國城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要用到很多地下管線，其中的類型和特性各不相同，其中有排水管、燃?xì)夤芤约半娏芫€等。如果從物理性質(zhì)的角度來看，我國的地下管線大致上有兩大類，一類為銅、鋁材料等構(gòu)建的電纜，通訊電纜等；還有一類是金屬管線，由鋼、鐵等材料構(gòu)成，通常來說水、燃?xì)庖约肮I(yè)管道用到金屬管線的概率比較大。

2.2 探測地下管線的特點(diǎn)

首先，地下管線通常都處在非常特殊的環(huán)境中，因此我們說探測管線工程有著一定程度的隱藏性，大部分的管線所在區(qū)域?yàn)楣S以及街道下方，這就導(dǎo)致其很有可能給探測工作帶來困擾，給正常的工作帶來影響。其次，地下通常有著各種各樣的管線，各方面的特性都有著一定的差異，尤其是物理種類的管線通常會非?？斓木统霈F(xiàn)改變，這就導(dǎo)致管線探測工作難以順利地進(jìn)行。最后，地下管線探測設(shè)備有著極其優(yōu)良的性能，能夠很好地完成追蹤工作而且針對管線展開精準(zhǔn)的定位，可以對管線所在的深度進(jìn)行判定范。不僅如此，探測設(shè)備還可以很好地完成抗干擾工作，更加精準(zhǔn)的進(jìn)行分辨。

3 管線探測中物探技術(shù)的實(shí)際作用

本文結(jié)合作者自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對于管線探測工作進(jìn)行了細(xì)致的分析，介紹了一些比較常見的物探方法，對其展開對比，帶給讀者更直觀的了解。

3.1 電磁感應(yīng)法

若是在地下埋設(shè)了金屬管線，四周一定會具有磁場，能夠利用磁場得知管線所處的區(qū)域以及埋設(shè)的深度。金屬管線探測方法有很多種，這其中電磁感應(yīng)法屬于應(yīng)用效果最令人滿意的。此法主要依據(jù)電磁感應(yīng)原理，可有效地在電纜、光纜等起導(dǎo)電作用的金屬管線上，假如給水管有很好的導(dǎo)電性能也能起到很大的作用。要準(zhǔn)確地了解目標(biāo)管道的各個方面的情況，管道就需要選擇人工激發(fā)的電流，工作人員需要根據(jù)管道的類型選擇相應(yīng)的激發(fā)方法。

有些金屬管道需要選擇直連法，使其與管道儀式發(fā)射器連接，管道就會產(chǎn)生相應(yīng)的電流，這種電流引起的磁場需要由工作人員通過接收器來完成接收，可以有效地測量出管道所在的區(qū)域和深度。因?yàn)殡娎|不具備接口而且沒有辦法和儀器展開直接的連接，工作人員則應(yīng)該運(yùn)用夾鉗法，讓目標(biāo)管線出現(xiàn)感應(yīng)電流，之后通過接收機(jī)完成磁場接收工作，可以精準(zhǔn)的測量出管線所處的區(qū)域以及深度。此方法的優(yōu)勢就是有非常好的探測效果，并且具有令人滿意的探測效率，不過在非金屬管線上無法應(yīng)用，適用性不夠理想。

3.2 電磁波法

電磁波法屬于進(jìn)行非金屬管線探測的過程中應(yīng)用范圍最廣的一類方法，在地面上完成測線的安排，之后發(fā)射電磁波，管線針對電磁波展開反射最后就會通過接收天線來完成接收工作，工作人員在經(jīng)過計(jì)算之后就能夠得知管線所處的區(qū)域以及深度。進(jìn)行測線布置的過程中工作人員一定要根據(jù)測線與管道之間的走向確保其垂直，對整理而來的信息展開科學(xué)的處理，最后通過圖像來進(jìn)行體現(xiàn)，這樣就能夠得知管線埋設(shè)所處的區(qū)域和深度。

此方法可以在對探測非金屬管線的過程中起到非常好的效果，能夠讓管線所處的區(qū)域直觀地展現(xiàn)出來，不過其有著很低的工作效率，對于場地也有著很高的要求，如果干擾太大就難以順利地進(jìn)行下去。若是道路下存在鋼筋網(wǎng)，就能夠屏蔽很多受到雷達(dá)發(fā)射的電磁波，而且環(huán)境里具有一定的電磁干擾，給探地雷達(dá)帶來很大的干擾，有些時候沒有辦法發(fā)現(xiàn)目標(biāo)體。

3.3 瞬變電磁法

如果想要做好自來水管道、污水和雨水管道探測工作，工作人員就應(yīng)該運(yùn)用瞬變電磁法來提升探測工作的成效。運(yùn)用瞬變電磁法來完成探測工作與探地雷達(dá)探測工作有著很大的相似度，結(jié)束了數(shù)據(jù)采集工作后工作人員還需要對其進(jìn)行一系列科學(xué)有效的處理，最后呈現(xiàn)出測線成果圖。

管道所用到的金屬材質(zhì)的以及內(nèi)部具有導(dǎo)電物質(zhì)的管道屬于低阻，而用非金屬材料制成的管道的以及內(nèi)部不存在導(dǎo)電物質(zhì)的管道屬于高阻，工作人員可以借此得知管道所處的區(qū)域、深度和它的種類。此方法的優(yōu)勢就是金屬和導(dǎo)電體在進(jìn)行探測的時候非常的靈敏，可以有效地的用于對自來水管以及含水管線的探測，對其他類型的管線也可以起到作用。不過如果管線埋設(shè)過深，就無法將其各方面的情況精準(zhǔn)的進(jìn)行體現(xiàn)。

3.4 地質(zhì)雷達(dá)法

在探測工作中用到的探測方法還有地質(zhì)雷達(dá)法，它的工作原理是通過對地下物質(zhì)進(jìn)行高頻電磁波的掃描來判定地下目標(biāo)體及地質(zhì)情況，使用探地雷達(dá)的一個天線發(fā)射高頻短脈沖寬頻帶電磁波，而另一個天線則用來接收反射波，進(jìn)而使用相關(guān)的技術(shù)程序?qū)⒉ㄐ蔚恼?fù)峰值進(jìn)行記錄和表示，這樣就可以得到表示地下目標(biāo)體或者地質(zhì)條件的反射面，根據(jù)接收到的波的雙程走時和振幅頻率等相關(guān)的信息推測地下物體的存在情況和具體的分布。并且電磁波在傳播時，其相應(yīng)的波形會隨著介質(zhì)的電性發(fā)生變化，易于探測工作的進(jìn)行。

3.5 磁梯度法

在運(yùn)用磁梯度法完成探測工作的過程中，第一步要做的就是鉆孔，之后在這里面加入磁力梯度設(shè)備，完成相應(yīng)的測量工作。測量目標(biāo)與內(nèi)地磁場有著一定的距離，所以就會出現(xiàn)強(qiáng)度的變化，這樣的變化導(dǎo)致曲線變化，因此工作人員能夠精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)地下管線所處的區(qū)域。在對地下金屬管線展開定位的過程中，能夠找出管線內(nèi)部具有的橫斷面，而且根據(jù)相關(guān)的順序來完成鉆孔工作，可以精準(zhǔn)的落實(shí)管線所處區(qū)域以及深度。

不過磁梯度法相關(guān)的理論基礎(chǔ)還有一定的缺陷，而且相關(guān)的操作規(guī)范沒有得到貫徹。磁化傾角等方面的原因還可以對其造成非常大的負(fù)面影響，探測誤差就會比較大，給探測結(jié)果帶來干擾。在進(jìn)行磁梯度法應(yīng)用的時候還應(yīng)該通過觸探法來深入地確認(rèn)。不僅能夠落實(shí)磁梯度探測結(jié)果，還能夠讓探測結(jié)果足夠的精確，可以將誤差把控在10cm左右，觸探法可以起到非常大的作用價值。

4 加強(qiáng)探測質(zhì)量的實(shí)際方法

探測設(shè)備并不是完全沒有問題的，工作人員在正式進(jìn)行探測工作之前需要先對探測設(shè)備展開檢驗(yàn)，查驗(yàn)設(shè)備數(shù)值，要確保這其中不會有設(shè)備數(shù)值有問題的情況出現(xiàn)；進(jìn)行直埋地下管線探測工作的過程中，土壤有著不一樣的特性，因此能夠?qū)е绿綔y結(jié)果缺乏精準(zhǔn)。為此，在完成探測試驗(yàn)工作的過程中有必要針對埋藏所處的區(qū)域和深度展開判定，使其足夠精準(zhǔn)。

另外，若管道埋深較深，極有可能導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)問題，尤其是在進(jìn)行檢測時采用的方法屬于感應(yīng)法，若管道埋深較深，則會導(dǎo)致信號極弱，造成檢測結(jié)果誤差較大、精度不高。要解決這個問題，必須改變探測方法，比如把發(fā)射器換成另一種體位。此外，地下管線材料和導(dǎo)電性能對探測結(jié)果也有一定的影響，在對電纜和金屬管道進(jìn)行探測時，只需使用普通的管線探測設(shè)備即可完成探測工作。

而對于非金屬管道探測工作來說，應(yīng)該運(yùn)用地質(zhì)雷達(dá)法完成探測。地下管道有非常多都屬于并行管道，并行管線所具有的特性就是可以很集中的完成各類型的排列。探測結(jié)果所面臨的干擾通常是由相鄰管線導(dǎo)致的，在完成探測的過程中通常沒有辦法足夠精準(zhǔn)的得知探測管線所處的區(qū)域以及深度，因此，工作人員就應(yīng)該運(yùn)用不同的方法來完成探測。

不僅如此，地下管線里有很多的管線都有一定概率出現(xiàn)上下交疊，針對交疊的金屬管道展開探測工作的過程中，疊加現(xiàn)象很有可能造成管線探測工作無法順利地進(jìn)行下去，電磁法能夠?qū)Υ朔N管線展開非常精準(zhǔn)的定位，不過對埋設(shè)的深度展開探測就會出現(xiàn)非常大的誤差。

鑒于此，如果想切實(shí)做好埋藏深度探測工作，就需要盡可能地挑選管線岔開的區(qū)域完成，以確保重疊管線深度的探測足夠精準(zhǔn)。技術(shù)人員是否具有足夠的專業(yè)技能以及經(jīng)驗(yàn)是否豐富，也可能給地下管線探測質(zhì)量帶來影響。有關(guān)單位需要提高自身的招聘門檻，挑選滿足要求的技術(shù)人員，而且一定要做好培訓(xùn)工作，要讓工作人員具備充足的專業(yè)技能，懂得怎樣運(yùn)用先進(jìn)的新機(jī)器以及施工工藝，確保工作人員對各方面規(guī)范有足夠的了解，要多給工作人員實(shí)際操作的機(jī)會，盡可能地豐富工作人員的經(jīng)驗(yàn)。制定科學(xué)合理的獎懲制度，對于工作表現(xiàn)優(yōu)異的員工要進(jìn)行物質(zhì)上的獎勵，對于工作表現(xiàn)不佳的員工也要進(jìn)行相應(yīng)的懲處，這樣工作人員的專業(yè)性才能得到提升。

5 結(jié)束語

本文主要就綜合物探技術(shù)在地下管線探測中的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析與論述，并在對現(xiàn)有物探技術(shù)進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)的論述的基礎(chǔ)上，提出了加強(qiáng)探測質(zhì)量的實(shí)際方法。實(shí)際作業(yè)中，還需要工作人員針對不同現(xiàn)場，認(rèn)真分析查閱相關(guān)資料，不斷總結(jié)，采用多臺儀器、多種方式方法交叉探測，更好地提高探測效率和數(shù)據(jù)精度。希望能夠?qū)ν惞ぷ餮芯刻峁┮恍┮庖娚系膮⒖肌?/p>