综合物探方法在地下管线探测中的应用分析

2018-02-14吴超

建材与装饰 2018年25期

吴超

1 引言

随着国内城市化进程的不断加快，地下管线的数量与种类不断增加。地下管线属于城市、企业的重要基础设施，其施工过程具有较强的隐蔽性特点。地下管线不仅担负着各种能源的输送与调配任务，同时还具有通讯与图像的传输等功能。因而，要注重综合物探方法的应用，提升地下管线的探测质量。

2 地下管线的分类、探测特点与技巧分析

2.1 地下管线的分类

根据物理性质的不同，可以将地下管线大致分为三种类型：①主要是由铸铁或者是钢材构成的金属管线，比如说给水管线、燃气管线以及供热、工业管道等。②主要是由铜、铝等材料构成的电缆，比如动力电缆以及通讯电缆、有线电视电缆等等。③主要是由水泥以及陶瓷、塑料等材料构成的非金属管线，比如排水管道以及工业管道、给水管等等。

2.2 地下管线探测的特点

在进行地下管线的探测工作时，主要有如下几个特点：①地下管线所处的环境相对复杂，并且地下管线属于隐蔽工程，管线的探测区域大多位于城区的繁华街道或者是工厂的复杂地段。因而，探测过程中对于地面、地下、空中的干扰较大，并且不适合一些常规物探方法的使用。②地下管线的种类与数量繁多，并且在铺设方式（连接形式）以及管材、型号方面存在着较大的差异。另外，在进行地下管线的探测工作时，对于仪器的要求较高，并且探测过程中能够连续跟踪，同时还要快速的定向、定点、定深。探测时，要根据工作现场的情况作出准确的解释。此外，探测仪器的探测深度要达到3～5m，并且要具有较高的分辨率以及较强的抗干扰效果。

2.3 地下管线的探测技巧

对于城市地下管线的探测工作来说，它与常规的一些物探方法一样，可将其分为五个阶段：首先，就是踏勘以及仪器、探测方法、探测技术的选择；其次，就是野外定位工作以及野外点位测量工作，最后要进行室内资料的整理以及探测成果图件的编制工作。在对指定区域进行地下管线的探测工作时，要严格遵循先简后繁、先易后难的重要原则。同时，还要先从管线稀少地区进行探测，并且逐步过度到管线密集的地区。探测过程中，先要探测电缆（通讯电缆、电力电缆），之后再进行铁管的探测，最后进行非金属管线的探测。另外，探测过程中要先测浅管、后测深管，先测管径大的管线，随后探测管径小的管线。只有严格按照上述方法开展探测工作，才能节省时间、人力与物力。

3 综合物探方法在地下管线探测中的应用分析

3.1 电磁法

电磁法探测的精度与效率较高，因而在目前的地下管线探测中，该方法有着广泛的应用。电磁法应用过程中，主要利用电磁感应进行地下金属管道以及电缆的探测。但是，在应用这一方法进行非金属管道的探测工作时，效果不是很明显。电磁法探测过程中，可以把地下管道信号及时的传输到控制中心，探测时通过施加不同的频率信号与转换信号，进而实现金属管道的探测。现阶段，在进行城市地下管道的探测工作时，该方法的应用较为广泛，尤其在一些排水管道、燃气管道的探测工作时，该方法有着较为明显的优势。对于直接探测法而言，在进行金属管线的探测工作时经常用到。探测过程中，工作人员需要借助探测仪发射机将电缆线的一端与待查目标进行连接，同时还要确保电性接触的状况。之后，再用电缆线的另一端进行接地，这一过程中如果接地的地面较为干燥，工作人员需要用水进行土地的湿润。对于探测到的管线信息要进行详细的记录，并且要标注清楚管线的具体信息。在进行暴露点极少或者是管径较大的金属管道的探测工作中，电磁感应法有着显著的探测效果。

3.2 磁波（地质雷达）法

由于地下目标体和周围介质存在着一定的电磁差异性，因而探测过程中不同介质可以表现出不同的电磁特性。现阶段，在进行城市管线的探测工作中，经常会遇到特殊材质的地下管线，比如水泥管道以及塑料管道、PVC管等等。对于这些管线来说，地质雷达法有着较强的适用性。一般来说，城区的地电条件较为复杂，这就给地质雷达法的应用增加了一定的难度。因而，探测过程中工作人员首先要进行工作区域物理特征以及管道特征的了解。之后，再选用合理的工作参数，并且要做好异常状况的合理解释。对于地质雷达探测法来说，主要应用的是电磁波的反射原理与折射原理，该方法在金属以及非金属管道的探测过程中有着不错的效果。

3.3 超声波法

近几年来，国内水底工程设施的数量日益增多，比如输油管道以及输水管道等等。在进行水下管线的探测工作时，其难度相对较大，因而一些探测方法应用过程中会受到一定的限制。通过超声波探测法的应用，可以对水下管线的深度以及平面位置等信息进行全面的了解。对于超声波法来说，其工作的原理主要是借助水下超声波的传播特性。工作状态下，发射器将会按照一定的间隔源源不断的发射出特定宽度的电脉冲。一般来说，通常将电脉冲发射器安装到机船底部的换能器上面，并且换能器可以将电脉冲转换成声能。这一过程中，记录器会记录下零位线。超声波脉冲在其传播时，如果发现水下存在相应的管道，那么一部分的声波将会被反射回来，通过应用接收放大器，可以进行相关数据信息的记录。由于超声波在水中部分的传播速度是不会发生改变的，因而通过记录反射波的到达时间就可以计算出管线的所在深度。

3.4 地震波映像法

对于弹性波来说，其在地下介质的传播时会发生相应的折射、反射以及绕射波现象，因而在进行地下管线的探测过程中，可以根据弹性波的振幅以及相位、频率等状况，实现对地下管线的探测。对于这一方法来说，探测过程中经常会受到地下介质以及周围环境的影响，因而探测过程中要根据具体状况合理选择探测方法。

3.5 磁梯度法

顶管施工工艺在目前的各类管道敷设工作中得到了广泛的应用，但是，因为开挖施工过程中管道不具备统一的管顶标高要求，因而管道在埋深方面会有较大的变化范围。另外，现阶段管道的埋置深度普遍较深，这也就增加了探测工作的难度。对于磁梯度法而言，需要采用钻孔的方式把磁力梯度仪下放至钻孔内，并且探测过程中需要自上而下的进行水平金属管道的探测工作。根据垂直方向上的曲线变化情况，可以清楚的了解到管道的埋置状况。在进行实际的应用过程中，工作人员需要借助一些参考资料或者是辅助技术，进而实现管线位置的粗略探测。之后，操作人员还要使用触探方式进行管线精确的定位。由于磁梯度法的探勘精度较高，并且能够快速的进行深埋金属管线的探测工作，因而该方法目前有着广泛的应用。探测过程中，通过将磁梯度法与触探探测法综合使用，可以提升探测工作的精度。一般来说，该方法的探测误差可以控制在10cm之内。