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        談地下管線點(diǎn)探測(cè)技術(shù)

        2014-03-22 23:51:46楊秀伶
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年10期
        關(guān)鍵詞:探測(cè)儀管線目標(biāo)

        摘 要:城市地下管線探測(cè)是城市管線信息獲取的主要途徑。本文介紹了管線探查儀器,針對(duì)明顯管線點(diǎn)和隱蔽管線點(diǎn),特別是隱蔽的復(fù)雜管線點(diǎn),闡述了其探測(cè)方法。

        關(guān)鍵詞:地下管線;管線點(diǎn);探測(cè);方法

        城市地下管線作為公共基礎(chǔ)設(shè)施的一部分,在城市管理、規(guī)劃建設(shè)和人民生活等方面中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,因此掌握準(zhǔn)確、可靠而全面的地下管線信息意義重大。地下管線探測(cè)能在不破壞地面覆土的情況下,快速準(zhǔn)確地探測(cè)出地下自來(lái)水管道、金屬管道、電纜等的位置、走向、深度及管道防腐層破損點(diǎn)的位置和大小。

        1 管線探查儀器

        地下管線探測(cè)儀基本上分為兩類(lèi),利用電磁感應(yīng)原理探測(cè)的管線探測(cè)儀、利用電磁波探測(cè)的管線雷達(dá)。是自來(lái)水公司、煤氣公司、鐵道通信、工礦、基建單位改造、維修、普查地下管線的必備儀器之一,選擇何種地下管線探測(cè)儀,需要根據(jù)實(shí)際情況,考慮實(shí)際要素,再進(jìn)行抉擇。

        測(cè)區(qū)開(kāi)始探查前,必須進(jìn)行方法試驗(yàn)。在人員、儀器進(jìn)場(chǎng)后,通過(guò)方法試驗(yàn)來(lái)確定各類(lèi)管線的最佳信號(hào)施加方式、最小收發(fā)距、最佳收發(fā)距、最佳發(fā)射頻率[1]。

        2 管線探測(cè)方法

        2.1 明顯管線點(diǎn)調(diào)查

        各類(lèi)地下管線的專(zhuān)用窨井,出露地表的點(diǎn)(段)及與管線相連的附屬物、建筑物等為明顯管線。明顯管線點(diǎn)量測(cè)的內(nèi)容為:管線的埋深與管線的斷面規(guī)格(管徑)。排水管道、方溝,要量測(cè)管內(nèi)底、溝道內(nèi)底至地面垂直距離;電纜溝量測(cè)溝道內(nèi)底至地面垂直距離;其他管線埋深均量管(塊)頂至地面垂直距離[2]。管線埋深量測(cè)讀數(shù)至厘米,至少讀數(shù)兩次,采用經(jīng)檢校合格的鋼卷尺和量桿進(jìn)行;斷面尺寸讀數(shù)為單位毫米,按寬×高計(jì)算,遇到不規(guī)則斷面時(shí),按最大斷面計(jì)量。

        明顯管線點(diǎn)布設(shè)密度應(yīng)符合《城市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程》布點(diǎn)要求,若明顯管線點(diǎn)密度足夠,在中間又無(wú)轉(zhuǎn)彎分支等情況下,可直接連接各點(diǎn),以正確反映出管線的空間位置;若明顯管線點(diǎn)密度不足,其相鄰點(diǎn)間距超過(guò)70m時(shí),采用物探方法補(bǔ)加若干隱蔽點(diǎn)。

        2.2 隱蔽管線探查

        地下管線探測(cè)遵循的原則為:從已知到未知、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、方法有效、快速、輕便、復(fù)雜條件下采用綜合方法。由于各類(lèi)地下管線的材質(zhì)不同,其所具有的地球物理特征各有差異。對(duì)各類(lèi)地下管線探測(cè)時(shí),應(yīng)根據(jù)不同地點(diǎn)條件,選擇不同的工作方法和工作參數(shù),以滿(mǎn)足精度要求。

        2.2.1 金屬管線的探測(cè)

        探測(cè)時(shí)在有條件的情況下應(yīng)盡量采用直接法,對(duì)不具備直接法的管段用感應(yīng)法探測(cè)。燃?xì)夤芫€等埋深較淺的金屬管線,對(duì)其探測(cè)時(shí)可采用連續(xù)追蹤探測(cè)的方法,從一個(gè)已知的明顯點(diǎn)出發(fā),逐步追蹤探測(cè)管線走向,特別是在管線交叉處、彎頭、三通、四通等特征點(diǎn)應(yīng)定位、定深,確保管線連接關(guān)系正確。管線定位一般采用極大值法,定深一般采用70%法。若70%定深時(shí)一側(cè)干擾較大,應(yīng)剔掉干擾大的半值,取無(wú)干擾或干擾小的半值乘2作為測(cè)深值。

        2.2.2 電力和電信線纜探測(cè)

        電力和電信線纜類(lèi)管線探測(cè)時(shí),適用于夾鉗法。當(dāng)采用夾鉗法探測(cè)時(shí),在管塊兩側(cè)分別施加信號(hào)進(jìn)行定位、定深,并依據(jù)兩端線纜進(jìn)行必要修正,取修正后的中間位置和埋深中值作為定位、定深結(jié)果。當(dāng)管線弧線彎曲時(shí),以能保證反映出管線的彎曲特征、線形基本圓滑為原則,據(jù)實(shí)際情況加測(cè)管線點(diǎn)。

        2.2.3 復(fù)雜管線、非金屬管線探測(cè)

        對(duì)于存在地下管線密集、交疊干擾的復(fù)雜情況,應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件、管線材質(zhì)、管徑及周邊介質(zhì)特性等,采用多種方法相結(jié)合,遵循“從易到難,從已知到未知,從外圍到局部”的探測(cè)原則。充分利用已知的可用信息,盡量采用直接法、夾鉗法,因?yàn)檫@兩種方法受外界干擾小,探測(cè)結(jié)果易得且準(zhǔn)確可靠。如果存在干擾信息,應(yīng)查明原因及對(duì)精度的影響,進(jìn)行必要修正。各種管線確定后要從正反方向及分支線上采用壓線法改變頻率、增加輸出功率、提高信噪比[3],以確定目標(biāo)管線的平面位置和埋深。對(duì)具備釬探和開(kāi)挖條件的地段要進(jìn)行釬探和開(kāi)挖驗(yàn)證,保確探測(cè)成果的可靠性。對(duì)埋深較大的復(fù)雜管線和非金屬管線,電磁法無(wú)法解決的,應(yīng)采用電磁波法(地質(zhì)雷達(dá))定位、定深。

        3 常用復(fù)雜管線探測(cè)方法

        3.1 歸納排除法

        探測(cè)者根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),總結(jié)積累在不同條件管線分布狀態(tài)下的場(chǎng)態(tài)和探測(cè)信號(hào)的表現(xiàn)形式,歸納出各種場(chǎng)態(tài)模式,以利于探測(cè)工作中的分析與判斷。在探測(cè)過(guò)程中利用有關(guān)資料和現(xiàn)場(chǎng)踏勘結(jié)果,先查明測(cè)區(qū)管線的分布位置與方向,必要時(shí)對(duì)所有管線進(jìn)行掃描(搜索)和追蹤,排除鄰近管線的干擾因素,然后確定對(duì)目標(biāo)管線的探測(cè)方法和對(duì)鄰近管線干擾的壓制方法。

        3.2 差異性激發(fā)法

        在管線分布復(fù)雜的區(qū)段,應(yīng)根據(jù)管線的分布狀況,一般選擇管線容易區(qū)分開(kāi)的區(qū)段設(shè)置信號(hào)施加點(diǎn)。這些區(qū)段管線稀疏、與鄰近管線走向不平行,分布差異明顯,探測(cè)時(shí)不容易受到干擾,可以突出現(xiàn)實(shí)目標(biāo)管線信號(hào)。不同信號(hào)施加點(diǎn)的選擇,對(duì)探測(cè)結(jié)果有至關(guān)重要的影響。

        3.3 旁側(cè)感應(yīng)法

        眾所周知,發(fā)射機(jī)距目標(biāo)管線的距離越近,接收信號(hào)越強(qiáng);反之接收信號(hào)越弱。利用這一特點(diǎn),探測(cè)平行管線時(shí),可在目標(biāo)管線偏離干擾管線的旁側(cè)施加信號(hào),這樣減少了鄰近干擾管線的影響,突出目標(biāo)管線信號(hào)。一般而言,信號(hào)施加點(diǎn)對(duì)目標(biāo)管線中心位置的偏距約為0.5-1.0m之間。旁側(cè)感應(yīng)法一般用于較小間距的自始至終平行鋪設(shè)且無(wú)分支的兩根或多根管線的追蹤探測(cè)。

        3.4 電流大小比較法

        利用探測(cè)儀的CM功能,進(jìn)行電流大小的比較,便可識(shí)別出目標(biāo)管線和鄰近干擾管線。在管線密集區(qū),探測(cè)儀常常探測(cè)到來(lái)自鄰近或相連管線的強(qiáng)信號(hào)。這是由于信號(hào)耦合到靠近地表的其它相鄰管線,這樣就不可能正確的識(shí)別目標(biāo)管線,但可通過(guò)比較各管線電流強(qiáng)度與管線埋深之乘積值來(lái)區(qū)分目標(biāo)管線與干擾管線,在目標(biāo)管線上乘積最大。

        3.5 對(duì)比驗(yàn)證

        對(duì)于復(fù)雜管線的探測(cè),為保證其探測(cè)結(jié)果的正確性和精確度,應(yīng)采用多種方法、利用多個(gè)信號(hào)施加點(diǎn)進(jìn)行探測(cè)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,其結(jié)果誤差在允許范圍之內(nèi)說(shuō)明數(shù)據(jù)合格,從而確認(rèn)探測(cè)結(jié)果的唯一性和正確性。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        管線點(diǎn)探測(cè)是管線普查的關(guān)鍵步驟之一,管線點(diǎn)分為明顯管線點(diǎn)和隱蔽管線點(diǎn)。對(duì)于明顯管線點(diǎn),可直接進(jìn)行地下管線實(shí)地調(diào)查和量測(cè);對(duì)于隱蔽管線點(diǎn),可選用管線探測(cè)儀器定位、定深,必要時(shí)采用開(kāi)挖調(diào)查。一般可以選擇操作簡(jiǎn)便,界面直觀,探測(cè)能力符合自己應(yīng)用需求的管線探測(cè)儀器,使用儀器探查隱蔽管線點(diǎn)時(shí)要靈活采用多種綜合方法,并認(rèn)真做好外業(yè)記錄。

        參考文獻(xiàn)

        [1]唐軍.淺談地下管線探測(cè)方法論證[J].中國(guó)地名,2011(6):70-71.

        [2]北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院.CJJ61-2003.城市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2003.

        [3]屈春英.城市綜合地下管線探測(cè)工程項(xiàng)目質(zhì)量控制[D].山東大學(xué),2012.

        作者簡(jiǎn)介:楊秀伶(1984,9-),女,河北唐山,助教,主要從事工程測(cè)量研究與高校專(zhuān)業(yè)教學(xué)工作。

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