综合物探技术在地下金属管线探测中的应用

狄红伟

（河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院，河南 郑州 451464）

在工业建设现代化发展的过程中，电力、通信等设施的铺设大多都选择在地下空间埋设的方式，这样既能够节约地上空间，又能保持工业建设过程的整洁性。工业化进行的持续深入，推动了地下管线系统向着更加复杂的趋势发展，因此，很多工程项目的建设都要全面的、详细的对金属地下管线设施的实际分布情况进行探测，这就需要使用到物探技术。物探技术的合理有效的使用，能够保证施工过程中最大程度的避免对地下管线造成破坏，不会严重的影响到电力、通信系统的正常运行。在利用物探技术对地下管线进行探测的时候，首先要对目标管线的探测特征和要求进行充分的了解，然后再选择相适应的探测方法，这样才能更好的对探测质量和效率进一步的有效提升，才能作为工程建设的参考依据。

1 现阶段我国金属地下管线的类型以及对探测技术的要求

1.1 我国现阶段金属地下管线不同类型分析

随着我国工业化进程的持续发展，推动了地下管线的快速建设，所使用的管线材质也出现了越来越多的类型，目前我国金属地下管线系统使用最多的是以下三大类型的地下管线设施，①燃气、供热、给水等由钢材、铸铁等金属材质构成的地下管线设施；②通信电缆或电视电缆等由铝或铜类材质构成的地下管线设施；③工业管道或者排水管道等由塑料、陶瓷以及水泥等非金属材质构成的地下管线设施。由于使用不同类型的地下管线的材质，所以在探测的时候所选择使用的物探技术也不相同[1]。

1.2 地下管线对探测技术的不同要求分析

地下管线工程隐蔽性十分的高，在对地下管线设施进行探测的时候，要尽量不会影响到地面上的正常施工以及相邻建筑物，因此在探测过程中不能使用常规的物探技术。另外，现阶段我国地下管线在铺设方面情况相对复杂，所使用的地下管线在管线型号、材质类型、连接方式等方面都有很大的差异性，并且数量较多，这就对所使用的物探技术设备的要求更高。为了能够保证探测地下管线工作的探测精度和探测效率，首先就保证物探技术以及所使用的仪器设备快速的对定点完成探测工作，并对管线的埋深和方向进行准确的确定，与此同时还要做到连续跟踪和抗干扰。另外，探测人员的技术水平要求相对也比较高，要能结合地质探测的具体要求，科学合理的选择所使用的物探技术方法，并能根据物探结果准确的判断地下管线的实际情况。

2 在探测地下管线的过程中应用物探技术所具有的重大作用

2.1 物探技术的合理有效应用能够对地质构造进行检查并定位

工程建设和规划过程中，建筑物的选址要尽量避开地震频繁的地带，这样才能更好的避免投入使用后出现安全事故，为了更好的避开地震地带，在建筑工程项目规划时，首先就要探测地质构造带位置和规模。现阶段很多建筑工程项目知识凭借经验根据区域构造地质图来对地质的主要构造情况进行判断，这样的方法准确性很差，不能真正的避开地震频发地带。因此，工程施工的建设与规划，会利用物探技术详细的勘探和分析待建区域的地质构造情况，一旦待建区域出现断裂带等地质问题，还需要使用高密度电阻率法等方法对地质深层进行探测，这样才能更好对工程建设的安全性进一步的提升[2]。

2.2 物探技术的合理有效应用能够对地质灾害进行调查

在工业化工程规划中，其重点就是防治地质灾害，为了达到尽量避免发生地质灾害的目的，工作人员在勘察和治理地质灾害的过程中使用到了物探技术，并获得了十分理想的效果。地质雷达、浅层地震法等物探技术经常被用来探测、调查，治理边坡和滑坡。根据物探技术所探测出来的结果采取有效的相应的护坡挡土措施，这样能够最大程度的避免出现地面塌陷和破坏的现象，另外，在设计和规划工程项目的时候能够依据物探技术提供的探测结果有效的避开岩溶区，能最大程度的预防塌方等施工安全事故。

2.3 物探技术的合理有效应用能够对地下管线进行探测

地下管线系统在现代化地质工程建设持续发展的推动下规模日益增大、复杂程度日益提高，因此，在工程建设和规划过程中需要探测地下管线的实际情况，要对地下管线的分布进行准确的把握，这样才能保证在实际施工中不会破坏地下管线或者构造物[3]。

3 综合物探技术在探测地下管线工作中的有效应用措施

3.1 电磁物探技术被应用到探测地下管线的实际工作中

综合物探技术中的电磁法具有探测精度高、能快速的有效的探测地下管线的优点，得以在探测各种金属地下管线的工作中被广泛的应用。电磁物探技术的工作原理是利用电磁感应来探测材质为金属的电缆和管道设施，不同频率的电磁信号被施放到地下以后，控制中心接收及转换传输信号，从而实现探测燃气管道、排水管道这类金属材质管线在地下的分布情况。电磁物探技术在对非金属材质地下管线进行探测的时候取得的效果并不理想。另外，对大直径并有极少部分露出地面的地下管线进行探测的时候可以使用直接电磁法。探测人员在进行探测的时候要把探测信号发射装置的电缆一端和待测目标进行连接，另一端要和地面接触。电磁物探技术对接地地面在湿润度方面是有要求的，一旦达不到标准，就要使用水进行润湿处理。探测装置要设置频率相同的发射机与接收机，这样探测人员就可以利用接收机来接收信号，然后根据信息来对地下管线的具体位置进行追踪以及定位，从而得到精准的地下管线的埋设深度、数量、分布等信息。探测人员要详细的对探测地下管线的结果进行记录，并对地下管线信息数据进行详细的标注，这样才能作为工程施工的参考依据[4]。

3.2 磁波物探技术被应用到探测地下管线的实际工作中

综合物探技术中的地质雷达技术对地下管线设施的探测是利用了地下管线在电磁方面和周围介质有一定的差异性。现阶段地下管线设施所使用的材质大多都是PVC管、塑料、水泥等材质，因此，管线探测仪不能很好的完成探测地下管线的任务，为了对探测地下管线的精准性和效率进一步的提升，可以使用地质雷达来进行探测。地质雷达探测技术的工作原理是具有差异性的地质界面在传播电磁波的时候电磁反射不同，探测人员首先要利用发射天线向待测地下区域发射短脉冲高频宽带电磁波，这个时候不同物理性质的地下介质阻抗电磁波的情况具有显著的差异性。因此，不同介质界面对电磁波的折射或者反射也不尽相同，这样在磁场强度、电磁波反射波形等方面反射电磁波也会发生一定的改变，探测人员可以通过详细的分析反射波形、走时以及幅度等参数准确的判断出地下介质。磁波物探技术有着广泛的适应性，能够很好的对复杂环境中的地下管线进行有效的探测，为了获得更加精准的探测结果以及更好的提高探测效率，在利用磁波物探技术探测地下管线的时候首先需要对待测区域地下管线的基本特征、物理特性进行详细的了解，并设置具有科学性、合理性的参数。

3.3 地震波映像物探技术被应用到探测地下管线的实际工作中

地震波映像技术随着科技的发展持续的发展和完善，在探测地下管线的工作中被广泛的应用。地震波映像技术的工作原理是弹性波在不同地下介质中传播的时候会出现不同的绕射波、折射、反射，对弹性波的频率、振幅以及相位变化进行详细的、准确的分析就能对地下管线设施实际分布情况进行准确的判断。探测人员在使用地震波映像物探技术的时候，要对待测目标周围环境和地下介质等因素进行综合的考量，并参考探测的实际要求来选择探测方法[5]。

3.4 磁梯度物探技术被应用到探测地下管线的实际工作中

现阶段顶管技术被广泛的应用到地下管线的施工中，这样能够对开挖地面的实际施工工程量进行有效的减少。顶管施工技术在管顶标高方面并没有制定统一的标准，这样就导致出现埋深范围变化大、埋深较深的现象，这就给探测地下管线的深度、平面位置的工作带来较大的困哪，因此在探测地下管线的时候需要使用到磁梯度物探技术。在探测地下管线的时候使用磁梯度物探技术，首先要做好钻进成孔作业，然后在钻孔下方安置磁力梯度仪，从上到下的探测金属水平管道，然后分析垂直方向上曲线的变化来得到地下管道的埋置情况。曲线变化的量化形成梯度值，测量单位距离内磁场强度的变化情况就能达到发现材质为金属的近地物体的目的。在使用磁梯度物探技术进行探测的时候，需要结合使用其他的技术手段对探测精度进一步的进行提升，还要全面的对待测区域的资料数据进行收集，对待探测地下管线位置进行粗探，然后在结合使用触探等技术方法来进一步精准的对地下管线进行定位。如果需要很高的定位精度的时候，可以通过增加触探定位点等方法来实现探测要求。梯度法和触探技术在探测地下管线的时候综合的进行运用，能够获得更高的探测精度。

4 使用物探技术探测地下管线时对探测质量进行有效提升的建议

探测人员为了对物探技术的探测质量和探测效率进一步的进行提升，首先就要统一试验和调整探测设备，确保所需要使用的探测设备能够正常的运行。另外，探测人员还要结合待测区域的不同地质结构，在实施探测之前进行具有针对性的探测试验，对相关数据进行确认以后在探测地下管线，这样能够对埋藏地下管线深度以及分布情况进行更加准确的探测。埋藏地下管线的位置过深在探测的时候会影响到探测结果的准确性。为了避免出现这样的现象，探测人员要选择更为合适的物探技术，才能确保探测数据的准确性。不同材质的地下管线、重叠等情况都会影响探测结果，因此探测人员要灵活的根据实际情况选择和调整物探技术的使用[6]。

5 结语

随着我国工业化建设的日新月异，金属地下管线系统都呈现出了规模越来越大、复杂程度越来越高的趋势，这也给工业化工程规划与建设过程中的探测地下管线的实际情况带来了一定的难度。把物探技术合理有效的应用到工程建设中，能够起到协助工作人员更好的探测地下管线情况的作用。物探技术就使用成本低、操作简单的优点，同时还能依据施工的实际情况选择更为适合的检测技术，这些优点同时也为检测地下管线的便利性和准确性提供了保障。另外，为了对工作人员探测工作的工作质量和工作效率进一步的提升，可以利用综合多种的物探方法对目标管线进行探测。