综合物探技术在地下管线探测中的应用王晨

综合物探技术在地下管线探测中的应用王晨

王晨尚晓赵建涛

中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司河北石家庄050031

摘要：随着社会的进步和我国经济的迅速增长，近几年来我国的城市化建设的进程明显的加快，通讯、电力等电缆也不再采用传统的架空方式，而是采用地下埋设的方法，因此随着城市规模的扩大，逐渐的形成了庞大的地下管线系统。很多建筑项目在进行施工之前都必须清楚的了解地下管线的详细分布，所以地下管线的探测技术受到人们越来越多的重视。文章重点就综合物探技术在地下管线探测中的应用进行研究分析，以供参考和借鉴。

关键词：综合物探技术；地下管线；探测；应用

引言

城市的建设和规划是推进城市化建设的主要工作，做好城市的规划可以促进城市的发展，提高城市的建设质量，这也就表明了城市建设的主要任务，因此要推动社会的发展和城市的建设，就要做好建设施工过程中地下管线的处理，在施工时使用物探技术有利于摄取被探测地区地下物质的分布情况，解决施工过程中遇到的地质问题或工程问题。而且物探技术的使用成本较小，操作简便，是城市规划建设中的有效探测手段，有利于促进城市规划的顺利进行，在城市的建设中得到广泛的应用。

1地下管线分类及探测

1.1地下管线分类

城市地下管线是城市建设的一个重要组成部分，将其按照权属单位分类，大致可以分为给水、排水、燃气、电力、通讯以及热力等市政公用管线以及铁路、民航和军用等专用管线，其担负着非常重要任务，负责城市输送能量、传输物资和传递信息，在人们的生活中使必不可少的一部分。

1.2地下管线探测

地下管线探测方法一般分为两种：一种是采用井中调查、开挖样洞或简易触探相结合的方法，这种方法在我国早期城市管线普查中应用较多，目前主要应用在某些复杂地段的管线探测及检查验收中使用；另一种是仪器探测与井中调查相结合的方法，近年来在我国城市地下管线探测中广泛使用。

2影响地下管线探测精度的分析

2.1环境因素

地下管线探测精度会受到各方面的因素影响，环境是非常重要的一个影响因素，其体现在对信号的干扰和管线进行判别上，所以需要大大的加强抗干扰能力（如采用直接法、改变频率等），以及针对不同管线采取适合的施测方案，例如根据不同材质管线的埋设特点和对信号的感应性，制定不同的探测方案。对于金属管线，由于主线管径较大，感应信号持续时间长，且传播远，利于采用“从支线到主线”，减弱信号干扰。

2.2人员素质

不熟悉管线流程和经验不足造成错判漏判是影响探测质量的主要因素，对此在施测前应从管线工艺流程入手，分析管线的特点，对作业人员进行培训，以提高对复杂情况的判断能力和信号的分析能力。

3综合物探技术在地下管线探测中的作用

城市是人类进入现代化社会的标志，是人类赖以生存的物质基础。在现代化社会中，城市地下管线的建立与完善则是城市正常的生活秩序的基础与保障，是城市的新的生命线。不同的管线种类对应的管线材料和埋设方式是不同的，所以我们必须采取不同的探测方法才能取得较好的探测效果。20世纪80年代，由于计算机技术、天线技术和滤波技术的发展，基于物探技术的地下管线探测技术得到了发展与应用，并且取得了较好的效果。20世纪80年代中后期，这种技术使得地下管线探测的应用领域更加广泛，探测精度也得到了提高。

3.1检查并定位地质的构造

在城市的建设和规划中偏要尽量避免建筑物的选址在地震频繁的地带，防止以后发生安全事故，为了减少这种情况的发生，就要在工程项目建设之前进行地质构造带位置和规模的探测。有的工程项目建设中，会根据区域构造地质图凭经验来判断地质的主要构造情况，但是这种方法缺乏准确性，不能保证建设的安全性。因此，在城市的规划建设中，一般会使用物探技术对地质构造进行详细的勘探和分析，若发现建设区域有断裂带灯情况，还要采取高密度电阻率法等其他方法进行深层的探测，保证城市建设的安全性。

3.2地质灾害的调查

地质灾害是城市规划中的重点防治灾害，为了避免地质灾害的发生，工作人员将物探技术应用到了地质灾害的勘察和治理过程中，并且取得了良好的成效。在对于边坡和滑坡的调查和治理中，就经常会使用地质雷达、浅层地震法等进行探测，在边坡有失稳现象或者滑坡现象之前，就对其进行相应的勘测，研究区域内裂缝和滑动面，为地质的分析提供科学的依据，根据所探测的结果实施相应的护坡挡土措施，最大程度的降低地面的塌陷和破坏，并且在设计中还要根据物探技术探测的结果避开一些岩溶区，防止发生塌方等施工安全事故。

4地下管线探测中常用的方法

4.1电磁法

在探测地下金属管线和电缆时，应首选电磁法，因为电磁法操作简单、精准度高。电磁法运用了电磁感应的原理，其具体探测流程如下：金属管道和电缆在A电磁场的影响下形成感应电流，在地下管线周围形成B电磁场，此时可在地面上测量B磁场的电流强度和电流的分布形式，并以此来探测地下金属管线的方位，只有在地下管线和周围介质有明显的电性区别，且管线长度大于管线的埋藏深度时，才可利用电磁法探测地下管线。在金属管线的探测方法中，还有一种直接法，其主要应用对象为有部分管线露出地面的金属管线。采用直接法探测时，将探测设备有发射机的一面与露出的金属线相连和贴紧，并将探测设备的另一面朝地。此时，开启发射机并设定相对频率，探测设备的接收机频率必须与发射机频率一致，探测人员依据接收机上收到的磁场信号强度分析金属管线的具体位置和深度。

4.2地质雷达法

地质雷达法运用了电磁波反射原理，依据地下管线与周围介质之间存在的电磁差别性来探测地下管线。在探测地下管线时，由特殊材料组成的地下管道无法应用管线探测设备探测。此时，采取地质雷达法可解决这一问题，地质雷达法的具体操作过程如下：发射机向地下输出电磁波后，地下发出的反射回波会被接收机接收，由于探测目标会与周围介质之间产生很大的电性差别，所以当发射机的电磁波与管线接触时，会产生高强度的反射回波；在反射回波被接收机接收后，光缆会将该信号反馈至操控台，操控台记载和整理信号后，屏幕上会显示出雷达图像，探测人员可依据雷达图像判定地下管线的位置。

4.3磁梯度法

磁梯度法的具体操作过程如下：用钻孔的方法将磁力梯度设备放入孔内，测量水平走向的金属管道在垂直方向的曲线变化。曲线变化是由测量目标与内地磁场存在距离而产生的强度变化决定的，以此可确定地下管线的位置。在对地下金属管线的位置精准定位时，可沿垂直管线走向找出管线存在区域的横断面，并在横断面区域内按一定的顺序钻孔，精准确定管线的深度和位置。采用磁梯度法也能精准迅速探测埋藏较深的金属管线，由于磁梯度法的探测理论还不完善，且操作方法没有严格固定的标准，加之易受管径、磁化倾角等因素的影响，其探测误差并不具备参考价值。因此，要运用触探法进一步确认磁梯度探测，这样不仅能确认磁梯度探结果，还可在一定程度上提高探测结果的精准度，且在探测埋藏深度时可将误差值缩小到±10cm以内。

结束语

综上所述，地下管线的探测方法多种多样，在实际的探测工作当中，我们要选择适合的和适当的方法，正确认识异常源的性质。在实际工作中，我们经常会遇到很复杂的情况，城市地下管线探测在借助仪器设备测量的同时，调查也是一个很重要的环节，只有把两者结合起来，才能快速、准确和有效地解决实际问题。

参考文献：

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[3]王勇.城市地下管线探测技术方法研究与应用[D].吉林大学，2012.