复杂条件下城市地下管线探测技术的应用 方震亮

复杂条件下城市地下管线探测技术的应用方震亮

发表时间：2019-06-18T15:23:29.340Z 来源：《基层建设》2019年第8期作者：方震亮

[导读] 摘要：地下管线在城市布局中比较复杂，在城市建设中起关键性作用。

上海惠浦工程检测有限公司上海 201315

摘要：地下管线在城市布局中比较复杂，在城市建设中起关键性作用。随着城市化建设和社会经济的不断发展，地下管线勘察工作也面临新的发展机遇和高难度的挑战。城市地下管线种类较多，主要是排水管道，电力电缆，电信电缆、防空管道等。在城市发展和设计中，只有具备完整、安全的地下管线网图，才能保障城市稳定顺利发展以及人们生产顺利。文中对复杂条件下城市地下管线探测技术的应用进行了分析。

关键词：城市地下管线；探测技术；应用

1地下管线探测的基本原理

电条磁法是探查地下管线的主要方法，它是利用地下管线与周围介质的导电性及导磁性差异为主要物性基础，根据电磁感应原理观测和研究电磁场空间与时间分布规律，从而达到寻找地下管线的目的。地下管线探测时，依靠主动或被动的场源激发，在管线中形成电流，管线中的电流就会在其周围空间产生同频率的交变电磁场，利用物探仪器在地面观测电磁场的空间分布，根据电磁场的分布特征，确定管线空间位置。因此，要取得理想的地下管线探测效果，必须满足下列条件：在地下管线上形成的电磁场，其分布规律或分布特征能够被探测和计算；场源在目标管线上能激发出一定强度的电流，并使电流尽可能少的在非目标管线、干扰物和介质中通过，以压制或消除干扰因素；使用的探测仪器必须先进，尽可能丰富的提供物理场的真实信息，保证探测精度。探地雷达是利用地下管线与周围介质之间的物性（介电性、导电性和导磁性）差异来探测地下管线的，它是一种使用高频电磁波探测地下介质分布的非破坏性探测仪器，通过剖面扫描的方式获得地下剖面的扫描图像。雷达通过在地面上移动的发射天线向地下发射高频电磁波，在地下旅行的电磁波遇到不同的电性界面时，就会发生反射、透射和折射。电介质间的电性差异越大，反射回波能量也越大。反射到地面的电磁波被与发射天线同步移动的接收天线接收后，通过雷达主机精确地记录下反射回波到达的时间、相位、振幅、波长等特征，再通过信号叠加放大、滤波降噪、图像合成等数据加工处理手段，形成地下剖面的扫描图像，通过对雷达图像的判读，便可得到地下管线的分布位置和状态。

2在复杂条件下城市地下管线探测技术存在的问题

2.1技术不完善和落后导致城市地下管线探测存在差距

每个地方和每个地方的复杂程度不一样，就导致了技术容易存在很大的差距和缺陷，当复杂条件下的城市地下管线探测技术不完善的时候，就会让城市地下管线探测出现差错。落后的技术是城市地下管线探测不能顺利完成的一个重要的阻碍作用，当一个领域技术落后的时候，往往会容易完成灭亡。

2.2磁场的存在使得城市地下管线探测产生不必要的干扰，导致了复杂程度的提升

在复杂条件下进行城市地下管线的探测，是因为地下会有一些磁场的存在，这些磁场的存在会使得地下管线探测产生不必要的干扰，这样就会导致地下的复杂程度越来越大。当然，磁场对于城市地下管线探测也有有利的一个方面，但是综上所述，磁场对于城市地下管线探测技术的应用的害处比有利的一方更加的多，所以，我们要尽量的避免这个问题。

3复杂条件下城市地下管线探测技术的应用

3.1探测技术要点

选择合理科学的测量方式在地下管线测量中至关重要，需要保证在遭受意外干扰或者突发情况时能做到灵活多变。首先，在测量中遇到难点、要点，需要及时进行开挖探查，在此过程中做到对其详细和全面检验就可以采取触探法进行；其次，重视对定点的平整性，采取标准方式处理管线地面标钉；然后在进行位置标记时，可以使用油漆进行标记；最后，对周围环境需要引起重视，若发现周边建筑物保存时间较长，需对其进行具体的位置标记，并标注方向以及管线点号，同时测量其实际距离。

3.2采用电磁法进行探测

磁场周围的金属均具有导电性质，因此，可以依靠这些磁场起作用，接收四周地下管线的埋伏信息。电磁感应是一种操作方便、便于携带、工作高效率以及经济效益高的方法，能够对金属管线起到有效的探测。在进行金属探测时，为了使探测效果达到更好，可以使用人工激发。人工激发方式种类多，其中，直接法、磁耦感应法、夹钳法应用较多，直接法适用于探测露在地面的金属管线；磁耦感应法适用于探测全部露在表面或者没有露在表面的金属管线；夹钳法适用于探测管径比较小的金属管线。

3.3短距离管线并行探测

由于地下空间资源的缺乏，地下管线大多数采取平行埋设的方法，但是这种方法容易影响管线探测，当管线之间距离较小的时候，曲线就会成单峰形状。

在此阶段，要估计管线的数量就不能根据峰值的多少来计算，容易出现误差。而在地下管线距离较大的时候，易出现多称分布的异常峰值。要想减少峰值异常对管线的干扰，工作人员需要以探测施工现场为依据，然后根据以下几种方式进行工作处理：一是垂直和水平压线。应用垂直和水平压线可以相应的减少地下管线布局受外界多种因素的干扰，此种方法主要作用于发射机的线圈，主要是通过在管线上生成一种继发性效应，压制异常管线；二是夹钳法。夹钳法在电缆电信中应用较多，主要是受专门的感应钳影响，产生相关的电流；三是直接法。对露出表面的管线直接充电，在改变电流流动的方向时需要使用导电或接地方式，其直接法普遍应用于金属管道。

4复杂地下管线探测技术案例

以某市地下管线探测技术的运用为例，在地铁站点建设中，采用地质雷达探测地下管线，进行了地下管线异常曲线特征分析。首先使用了雷达技术进行差异性探测。针对非金属的管线，例如燃气管道和输水管道，首先通过顶部电磁技术得到了反射曲线，形成了拱形顶点位置，在拱形顶点的位置上，判断出管线的中心位置，对应中心的空间位置。对于城市中管块和管沟，通过电磁反射形成的曲线形态，将地下管线探测出应顶板中心位置。发现随着发射区域增大，发射波振幅，随着管线深度增加不断减少，分析不同介质电磁中出现差异变大的情况，发现管线的深度随着反射波振幅的增加而不断减小。

在复杂的地下环境中，探测要面对很多不确定性的因素，采用雷达探测地下管线，当目标曲线发生异常时识别目标，可能是受到电磁干扰。首先明确了地下管线的周围介质的吸收系数，还有反射系数的差异性，然后分析雷达信号的吸收系数和反射系数的差异性，包括管