邱榮祥 曾照發(fā)
摘要:隨著城市化的快速進展,地下管線也日趨復雜,在建設當中,不管施工方還是設計方,均要測量好地下管線的現(xiàn)狀,才能進行合理的設計及施工。本文根據(jù)筆者多年工作實踐,對采用RD8000設備探測地下管線進行探討。
關鍵詞:地下管線;測量
前言
地下管線探測是一門涉及工程測量、地球物理學、電磁測量技術等多學科于一體的應用技術。地下管網探測就是把地下管線的空間分布“投影”到地面上,應用常規(guī)技術將各種地下管線的坐標和高程、用途、幾何尺寸、材質等參數(shù)輸入相關的計算機成圖系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫供各類用戶使用。但在一些地下管網種類復雜及埋設時間較長的情況下,應選擇合理的技術進行探測,以保證其探測的準確性。
一、地下管線探測原理
地下管線探測方法主要有電磁法、感應法等,電磁法是利用地下管線與周圍介質的導電性作為基礎,電磁感應空間與時間的分布規(guī)律,達到尋找地下管線的方法。
感應法通過置于地面上的發(fā)射線圈建立1個交變地磁場,使地下管線產生感應電流進行地下管線的定位與定深,一般采用極大值、極小值法。本文采用極大值法,定深通常采用 百分比法、直讀法。
(一)極大值法,當接收機的接收線圈平面與地面呈垂直狀態(tài)時,線圈在管線上方沿垂直管線方向平行移動,接收機表頭會發(fā)生偏轉,當線圈處于管線正上方時,接收機測得電磁場水平分量(H)或接收機上,下兩垂直線圈水平分量之差( H)最大。
(二) 百分比法,又稱 70%法。 百分比與管線埋深具有一定對應管線,利用管線 異常曲線上70%處兩點間的距離與管線埋深相等。
(三)直讀法。有些管線探測儀利用兩個線圈測量電磁場的梯度,而電磁場梯度與埋深有關,所以可以在接收機中讀取地下管線埋深。
RD8000在探測給排水管線時,主要基于以上關于電磁感應的原理。
二、RD8000探測中的應用
(一)RD8000簡要說明
RD8000是雷迪公司研發(fā)、設計和生產的管線探測和檢測新型設備,具有操作簡單、響應速度快、準確性高、可靠性更強等特點。典型的LCD顯示屏,便于工作人員操作;多頻率波段,有8個可選擇波段,工作人員可以根據(jù)不同需求選擇合適的波段;動態(tài)羅盤,能夠實時指示信號走向,給工作人員指明管線去向。
(二)探測中的應用
這次主要針對給排水管線進行試驗,分別選擇300mm、500mm、700mm
三種給排水管線和一種700mm鑄鐵管線進行對比。主要驗證:鑄鐵管線的有效探測距離與頻率的關系;不同埋設深度下,探測深度值與真實深度值的符合程度。探測深度值為 70%法的探測值,真實深度值為開挖驗證值。具體試驗見下表:
三、數(shù)據(jù)分析
(一)信號有效距離分析通過表一、表二、表三可以看出:15m至30m之間,發(fā)射機與接收機探測信號穩(wěn)定,而且低頻率信號比高頻率信號有效探測距離遠,隨埋設深度增大,有效距離成遞減趨勢(如圖)。
(二)誤差分析及處理方式
根據(jù)《城市地下管線探測技術規(guī)程》CJJ61-2003。城市地下管線探測的精度應符合下列規(guī)定:地下管線隱蔽管線點的探測精度:平面位置限差 ;埋深限差 。(式中h為地下管線的中心埋深,單位為厘米,當h<100cm時則為以100cm代入計算)。
由表四可得出誤差表五,由表一、二、三可得出誤差表六,如下表:
通過表5、表6發(fā)現(xiàn),RD8000探測鑄鐵管線時誤差都能滿足限差要求。同樣探測管線時,深度較大時誤差較大且超出了限差范圍。怎么解決探測管線時誤差超限的問題呢?
在實際工作過程中,通過比較大量的探測數(shù)據(jù)與開挖驗證數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)在一定埋設深度段,埋設深度與探測深度存在分段線性關系。在實際工作中把探測深度分成三段:深度在1m以內、1m至2m、2m至3m,則分段線性系數(shù)分別為:1、0.85、0.75,探測深度值基本能滿足探測深度限差的要求。可推斷出埋設深度和探測深度的分段線性關系為:H埋設深度=Δ×H探測值,其中,“Δ”為分段線性系數(shù)。
四、結束語
綜上所述,在使用RD8000探測給排水管線時,適宜采用65KHz及以下頻率的信號作業(yè);探測儀接收機與發(fā)射機間距在15m至30m較合適;埋設深度較深時,探測深度與埋設深度值吻合度較差。以上為實際探測實踐中分析推出的結論。建議在使用RD8000探測給排水管線時,在有條件驗證的地方,盡量驗證不同深度的線性系數(shù),以便得出更合理的探測深度值。