城市公共安全中的管线探查与工程物探

2017-12-26高明山时志兴

海峡科技与产业 2017年12期

杨锁高明山时志兴

天津华北地质勘查局核工业二四七大队天津 301800

这几年以来，我国相关城市报道的建筑物坍塌和公路沉陷的事故数不胜数，各地的政府对公路沉陷以及建筑物倒塌也引起了高度的重视。政府强调，城市地底下的每户居民平均都有6条管线与之相互交错，虽然对于城市居民带来了非常大的方便度，并且对我国城市的经济发展也带来了不可衡量的功劳。与此同时，也导致了城市公共安全产生了很多的祸患。

1 城市公共安全中的管线探查存在的问题

（1）由于工程力学环境不断恶化，主要是由于各个城市的自然因素与人工因素，才会造成城市中的管线发生退化损害，并且线管的破损速率会根据不同水平的速度逐渐加快。供排水管线破损是所有破损管件中最常见的，继而，建筑物的地下根基又会由于宣泄的脏水将其掏空，然后就会陆续出现水沟以及空洞等现象。基于此，导致建筑物塌陷和公路沉陷事故，接着就对人民的生命财产安全造成无法衡量的灾难性事故。

（2）另一方面，各个城市挖掘和回填地下线管，工程的地质条件会随着工程条件的改变发生变化，例如管线逐渐扭曲、破损。城市公共安全必须重点防范的地方就是城市的管线密布地区。总之，城市地下管线探测，不只是在“精准定位”和“分布状况”上面盘恒，而要与工程物探一同协作。才能更充分的施展城市工程公共安全保障中的效力。

2 地下管线探查中的功能扩充

现代城市重要的基础设施就是地下管线，现代化城市管理的重要工具主要是准确的探测地下管线的位置，高度空间要素，深埋倾向等要素，建设地下管线的信息库。早期的地下管线勘察，对管线本身的空间分布的精准空位具有一定的局限性，触及管线所处空间的工程地质条件和变化较少。基于此，一般采用电磁感应类的勘察方式，例如，从金属探测器到地质雷达，同时，也会采用常规的物探方式，例如蓄电法和磁法，当然是在少数情况下，在用方法、仪器对管线进行测量时务必要与工程物探两全，要将它的功能得以扩充。

（1）勘探深度需要从4～5m扩大至11～20m。

（2）运用多种方法，将岩土的物性参数，例如介电常数、节点密度、电阻率以及弹性模量的不均衡分布充足的利用起来。进而把周围空间的工程地质力学状况进行细致的刻画。以便日后找出断层和空洞等各方面的隐患。

越多的物探方法和各种仪器，能够帮助地下管线探测工作得以更好的发挥。比如，MHz 级探地雷达、三分量动态瞬变电磁方法、地容耦合式电阻率部面法等。但是，因为地下管线勘测区具有特殊性，即强行干扰。继而，在进行地下管线勘测式时，由于很多作业区域基本分布在建筑群落里面，因此，操作时由于区域狭小且具有一定的局限性。基于此，我们的勘测工具一定要轻便高效、抵御干扰功能强，无损检测等。笔者将对下面的可行仪器做简单介绍。

2.1 三分量动态瞬变电磁仪

动态纳米瞬变系统，主要对数据进行一个多种通道的快速采集，是电磁法常规时间域的创新，并且比常规的TEM仪器时间早，在发射机关断后1 μs左右以最快的速度进行采样，准确定位，随时进行动态勘测，集成了快速的发射关断和高速采样的整套系统。

2.2 抗干扰伪随机电法仪

最早起的电磁法仪器，消除噪声的随机分以及布信噪比的提高，都是以累计积分的方式来进行的。如今，由于社会经济社会的迅猛发展和现代化城镇不断深入，和人们活动有关的一切噪声确不断地在增加，例如电磁、振动等。并且噪声的情势各种各样，如若只采用常规的办法是没有成效的。反而背道而驰。基于此，桔灯公司创新研究出了了抗干扰力极强的新型电法仪器。

3 城市工程物探中地下管线的影响

不但作业区的局限性和极大地干扰性会影响城市进行工程物探，而且地下管线的存在也为城市进行工程物探带来了严峻的挑战。

（1）我国各个城市的地下导线，基本上都属于金属物品，其导电性能非常的好，它会为工程物探形成强干扰法，并且展现出反常的动态，更会造成电磁场的布局产生严重的变形。

（2）城市公共工程安全敏感区域，就是地下管线密布区，要想在城区不接触施工地的地下管道，来实施工程物探是绝对不可行的，它不是任何仪器或者各种方法就能够解决的，一定要实行全方面的研究和实验。基于此，我国各个城市在进行工程勘测时，务必要密切配合地下管线共同勘测，准确的找出其他物探方式，结合城市管线现状做出最科学、合理的说明。