随着经济的高速发展,城市规划区覆盖范围不断扩大,作为城市生命线的地下管线也日益增多,管线纵横交叉日趋复杂,而城市地下管线更新管理机制的不健全,导致管线资料内容不完整、现势性差。因此彻底摸清和掌握地下管线信息资源,建立地下管线综合管理信息系统已势在必行。地下管线探测是重新梳理地下管线,建立健全的地下管线库的基础。

一、地下管线分类

地下管线按照权属单位不同,可分为给水、排水(雨水、污水、雨污合流)、燃气、电力、通讯(电信、移动、联通、有线电视等)、热力等市政公用管线及铁路、民航、军用等专用管线,担负着输送能量、传输物资、传递信息等重要任务,是城市名副其实的“生命线”。

二、地下管线探测前提条件分析

地下管线探测方法目前广泛使用的是仪器探测与井中调查相结合的方法。

这种方法是以地下管线与周围介质(土体)的密度、磁性、电阻率、介电常数等物性参数差异为前提,采用地球物理方法对地下管线进行定位的技术。

城市地下管线按材质大致可归纳为三大类:第一类为铸铁、钢材构成的金属管线,如给水、燃气、热力及压力雨(污)水管线等;第二类为由水泥、塑料等材质构成的非金属管线,如重力流式雨(污)水管线、PE材质燃气管线、PVC材质给水管线等;第三类为带金属骨架的管线(指内芯为铜、铝材质,外层为塑料的电缆),如电力电缆、通讯电缆等。这些管线作为探测目标体,与周围介质(土体)之间存在密度、波速、电阻率、介电常数、导磁性、导热性等某一方面或几方面的物性参数差异,这些差异是能够运用物探技术对其进行有效探测的前提。

地下管线探测最常用的方法:地下管线探测前提条件分析(1)

地下管线探测

三、地下管线探测的主要技术方法

地下管线的存在会改变天然或人工的地球上物理场的分布情况,而后产生异常。通过对这些异常的分布状况、形态及性状的研究,可以获得与地下管线位置相关的资料,这些资料为地下管线探测奠定了理论基础。

进行地下管线现场探测时,根据不同情况,秉着有效、快速、经济的原则,选择某一种或多种物探方法进行探测。地下管线探测中采用的物探方法主要有:直接法、夹钳法、感应法、地质雷达法等。

1、直接法

将管线探测仪发射机的一端连接到管线的出露点上,另一端连接在垂直管线走向的地线上,发射机通过连接向管线施加特定频率的交变电流,该电流沿管线向其延伸方向流动,通过大地回到地线,构成回路。同时,管线周围形成同样频率的交变电磁场,再在管线上方地面用接收机扫描接收这个交变电磁场,对管线进行定位、定深。该种方法特点是发射机信号输出强、抗干扰性能好,定位、定深精度高,易分清近距离管线,但金属管线必须有出露点,且需良好的接地条件。

2、夹钳法

在无法将发射机信号输出端直接连在被测管线的情况下,可采用夹钳法。

工作时,将发射机信号施加于夹钳上,再将夹钳套在被测金属管线上。夹钳相当于初级线圈,管线与大地形成的回路相当于次级线圈。当发射机输出的交变电流在初级绕组中流动,环形磁场穿过管线回路时,便在管线中产生感应二次电流。在管线密集区探测中,夹钳法是一种交叉影响小而有效的方法,一般适用于管径较小的管线。

3、感应法

将发射机放在目标管线上方,由发射机线圈发出一个特定频率的交变电磁场,交变电磁场在管线上会耦合出一个同样频率的交变电流,电流沿管线向其延伸方向流动,同时在管线周围又形成同样频率的交变电磁场,然后用接收机在管线上方扫描接收这个二次场,对管线进行定位、定深。

4、地质雷达法

利用脉冲雷达系统,连续向地下发射脉冲宽度为几毫微秒的视频脉冲,接收反射回来的电磁波脉冲信号,进而对管线进行定位、定深。

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