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城市地下管线探测技术方法研究与应用

王勇  
【摘要】:城市地下管线是城市建设和发展的瓶颈,是现代化城市正常运行的基本保证。随着城市化进程的不断加快,城市地下管线不论是在管线材质上还是在敷设手段及管线数量上都发生着翻天覆地的变化。目前,地下管线的种类越来越多,各种管线交叉并行,密如蛛网,城市地下管线的作用也越来越显著。 由于地理因素和历史等原因,城市地下管线“老”、“密”、“乱”的状况越来越严重,落后的管线管理手段以及现有管线探测技术和城市高速发展之间的矛盾也日益尖锐。与此同时,科学技术也是一把双刃剑,在给城市管网建设带来福音的同时,也带来了一大批管线探测的难题。例如共同沟技术的应用,导致了多条管线密集并行;新型管线材质的开发,金属管线逐步被非金属管线取代;非开挖技术的应用,产生了各种类型的深埋管线……,由此引发了一系列管线探测难题。目前,城市地下空间的开发利用离不开已有城市地下空间信息的支撑,所以加强对城市管线探测技术与方法的研究,不仅是城市自身经济和社会发展的需要,也是城市规划、建设和管理的需要,具有重大的现实意义和深远的历史意义。 在城市化高速发展的今天,城市管线探测的环境越来越苛刻。地面建筑物越来越多,地下设施越来越密集。空间、地面及地下的各类干扰多而严重,各类干扰体(源)形式多样。管线埋设工艺多样化,埋设时间各不相同。地下介质物性参数不均匀且多变等等。如何在这样的环境条件下获取精确的管线信息,是当今城市管线探测亟待解决的问题。 近间距并行管线、非金属管线以及深埋管线的探测是当今管线探测的难点问题,本文首先从理论方法上对现有的管线探测方法进行了分析与总结,进而结合工程实例,采用不同的探测方法及试验参数对近间距并行管线、非金属管线及深埋管线的探测效果进行了对比与分析。总结全文研究工作,论文主要结论如下: (1)电磁感应法是管线探测的常用方法,在进行近间距并行管线探测时,应该根据管线的类型、埋深及现场情况,选择不同的频率参数及压线方法进行试验。当现场管线有出露或有管线的附属物时,应该优先选择夹钳法探测并行的地下管线,然后根据现场条件选择相应的探测方法探测其它管线。与其它压线方法相比,倾斜压线法受现场条件的限制少,操作简单,取得的探测效果也比较好,是一种很有效的实用探测方法,可作为近间距并行管线探测的主要方法之一。采用倾斜压线法探测时,适宜选择较高的工作频率进行激发。电磁感应法在探测非金属管线和深埋管线时,通常需要在管线内穿越导线,进而采用充电法或夹钳法来达到探测目的。 (2)地质雷达法是一种无损检测方法,对埋深较浅的管线,无论是金属管线还是非金属管线,探测效果均较好,对于埋深较大的深埋管线,探测效果不稳定,受管线类型及环境的干扰较大,对于某些情况特殊的埋深管线无法得到理想效果。同时,地质雷达法只能对管线进行剖面探测,不能对管线进行追踪,该方法只适宜作为其它探测方法的补充,不能作为主要的探测方法来应用。 (3)瞬态瑞雷面波法无论是平面位置定位,还是埋深测量,瞬态瑞雷面波法在探测特深管线方面,具有比较好的应用效果。瞬态瑞雷面波法可用于探测钢筋混凝土引水管渠,但应在有关技术规定中降低其埋深测量的精度要求。探测塑料管线时,瞬态瑞雷面波法可确定管线的平面位置,但精度却不能满足技术规范规定的要求,而且难以确定管道埋设的深度。瞬态瑞雷波(面波)法可用于探测管径较大的排水管道及天然气管道,相比较而言,面波法剖面上管道产生的绕射波形没有地震映像法明显,但面波法可以利用面波的频散特性得到介质波速的异常值处确定管道埋深。与地震映像法一样,面波法同样会受到地层条件的影响,当地层分层一致、均匀是能够取得较好的效果。 (4)地震映像法在地下管线探测中是一种比较常见的探测技术,在利用该方法探测埋设较深且口径较大的金属或非金属管道时,探测效果较明显。当有多条近间距并行管道时,绕射波形会受到其他管道产生的绕射波的干涉,导致绕射波形出现异常。当多条管道间距较大时,测试剖面产生多条管道的绕射波形,从而能够较为清晰的判别各管道位置。地震映像法在探测非开挖管线时常受到激发条件以及地层条件的影响,当地表为厚混凝土层等,同时激发的能量不足时,会导致不能形成能量较强的波组,从而难以判别管道的反映。当地下介质分布不均匀,较为杂乱时,亦会对波形产生干扰。 (5)高密度电法能够较为准确的测出地下非开挖管线的平面位置及埋深。但是对于中心城区管线而言,高密度电法测线布置受到很大限制,尤其是对埋深较大的非开挖管道,测线长度需更大,往往因为现场作业条件的限制而得不出理想得结果,同时对于中心城区,电极与地面尤其是道路的耦合效果是影响测试效果的重要因素。高密度电法利用电极布置优势,高效率获取大量的观测信息,通过适当的反演分析解释,在常规直流电法难以分辨的地段,比较清楚的区分出目标体(地下管道)的位置、走向和大致范围,可与其它物探方法配合,解决城市非开挖管道的探测难题。 (6)高精度磁测法能直观的确定磁异常的位置,对管线的定位有着较好的效果。对于有近间距并行管线的非开挖管道而言,该方法是一种较为有效的方法,为探测非开挖非金属管道开辟了新思路。但是该方法测得的磁场值为磁体磁场值与磁场背景值叠加后的磁场强度值,如何去除背景值影响进行反演,计算出磁体深度尚需进一步进行研究。 (7)磁梯度法能够有效的对近间距并行管线、非金属管线及深埋管线进行探测,并且能准确的确定管线的平面位置及埋深。但是该方法探测精度受成孔质量影响,用该方法探测深埋管线时需其他方法配合确定管线的位置,避免过多的钻孔以及钻孔时破坏到管道。磁梯度法通常作为管线探测的一种辅助方法和一种验证手段。 (8)在确定管线的埋深时,一般来说,采用70%法测量的精度要高于直读法,因此,在测量管线的埋深时,应优先选择70%法来测量管线的深度,尤其当测量的对象是管道时更应如此。在大多情况下,测量给水管线的埋深时,无论采用直读法还是70%法,应用何种激发方法、何种工作频率,其测量结果大多都不能符合规定的精度要求,需要开展进一步的试验工作进行总结。 总之,城市地下管线是城市赖以生存的生命线,面对越来越苛刻的探测环境以及蜂拥而至的探测难题,加强对城市管线探测技术方法的研究是大有必要的。


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5 李立志;陈伟明;;上海城市地下管线探测及非开挖技术的发展[A];现代测量技术与地理信息系统科技创新及产业发展研讨会论文集[C];2009年
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