吳 飛，楊小龍

（江西有色地質(zhì)勘查五隊，江西 九江 332000）

另外隨著城市的發(fā)展，地下管線越來越多，情況也越來越復雜，熟練掌握疑難地下管線探測技術方，意義重大，而近平行管線探測在我們?nèi)粘９芫€探測中經(jīng)常遇見，也是重點難點之一，本文主要是通過研究近距離平行管線探測技術，通過采用不同物探方法組合，可以達到探測目的[1]。

1 基本技術原理

本次研究工作的目標物——近距離近平行地下管線探測，其材質(zhì)具有多樣性，有鑄鐵管、鋼管、水泥管、UPVC管、PE管等，利用各種材質(zhì)的物理特性各不相同，采用不同物探探測方法，提高探測效果，達到探測目標[2]。本次研究主要是根據(jù)已知項目的實際應用，選擇已知管線埋設情況的工作區(qū)域，對近平行管線進行探測，采用不同探測方法組合進行探查，并對探測結果進行對比研究，得出近平行管線探測最佳的探測技術和方法。

近距離平行管線按照材質(zhì)組合種類很多，主要有非金屬與非金屬、金屬與非金屬、金屬與金屬近距離平行管線，非金屬管線探測主要依靠探地雷達，方法單一，目前均無比較好的辦法。金屬與非金屬管線因為物性差異比較明顯，采用常規(guī)電磁法和雷達波法勘探，完全就可以分辨清楚。所以本次主要研究金屬與金屬近距離平行管線探測技術及方法應用，金屬管線探測由于電磁信號相互疊加，對于目標管線的定位和定深一般不能滿足精度要求，需要采用一些特別的探測技術方法和探測手段，或運用對常規(guī)探測方法的組合應用。

2 具體做法

一般而言，宜采用以下方法：

首先，采用被動源法快速的分辨（或排除）電力和電信管線的存在。

具體做法是：因為我國電網(wǎng)的頻率為50HZ，屬于自帶信號，我們可以通過被動源法，快速分辨（或排除）電力管線的存在。而電信管線也自帶通訊信號，我們也可以通過被動源法，快速分辨（或排除）電信管線的存在。

其次，利用低頻信號傳導距離遠、耦合到相鄰管線信號弱的特性，采用低頻激發(fā)方式能有效降低相鄰管線的信號干擾。

具體做法是：加大收發(fā)距的距離，利用低頻信號傳導距離遠，而耦合到相鄰管線信號弱的特點，采用低頻激發(fā)方式，加大收發(fā)距能有效遏制相鄰管線的信號干擾，凸顯有效信號，從而達到探測目的。

最后，選用探測儀的CM功能（測量電流值）和CD功能（測量電流方向）探測目標管線，其可排除部分干擾，提高管線定位的分辨率。

具體做法是：各種管線確定后，要從正反方向及分支線上多處變換位置進行發(fā)射和接收探測，以確定探測成果的可靠性和精度，有條件的地段可采用開挖驗證。另外管線定位、定深還可采取井邊校正的方法進行，干擾較大造成偏移時，可選用垂直壓線法、水平壓線法及傾斜壓線法等方法，降低相鄰管線的干擾信號，從而解決兩條材質(zhì)相同、埋深近似相互干擾管線的探測問題。

3 近距離平行管線探測方法的應用實例

通過查閱大量相關資料，并對于近距離平行管線探測相關技術的方法實驗，基本可以得出探測效果較佳的方法，其運用效果也較好，主要方法有如下幾種。

3.1 垂直壓線法

垂直壓線法：利用水平偶極子施加信號，主要目的是通過降低鄰近探測管線的一次感應信號，大大降低鄰近管線的二次感應信號，從而減小管線間感應信號疊加的影響，從而達到探測的目的。具體應用參考圖1垂直壓線法技術應用實例圖。

圖1 垂直壓線法技術應用實例圖

3.2 水平壓線法

水平壓線法：利用垂直偶極子施加信號，根據(jù)水平互感公式：

式中：M為互感系數(shù)，C為線圈本身面積、匝數(shù)的系數(shù)有關，x為管線與發(fā)射機相對位置，h為管線埋深。

根據(jù)上式，可以知道當x=0時，互感系數(shù)M=0，x=h時互感系數(shù)M出現(xiàn)極大值，既是水平壓線法激發(fā)線圈最佳激發(fā)位置就在管線的正上方，可以將發(fā)射機放置在干擾管線正上方，此時發(fā)射機與干擾管線之間的互感系數(shù)為零，使干擾管線不產(chǎn)生電流，但是可以激發(fā)目標管線產(chǎn)生電流以達到壓制干擾的目標，通過這個辦法可以提高信噪比，達到探測的目的。具體應用如圖2，為探測某通訊管線，將發(fā)射機水平垂直于供電管線擺放，就可以壓制供電線的干擾信號，激發(fā)目標通訊線的信號，從而達到探測的目的。

圖2 水平壓線法技術應用實例圖

3.3 傾斜壓線法

傾斜壓線法：在某些情況下，垂直壓線法、水平壓線法均未能產(chǎn)生激發(fā)時，可以將發(fā)射機與目標管線成一定角度擺放，通過不停轉(zhuǎn)換角度大小，使目標體產(chǎn)生的感應電流最大，從而壓制干擾信號，達到探測的目的，如圖3。

圖3 傾斜壓線法技術應用實例圖

最后，將以上方法進行了應用對比，并取得了不錯的成果，具體情況如圖11，選定了兩條一定距離的近平行金屬管線進行了方法實驗，并得出方法實驗曲線對比圖。根據(jù)圖中信號強度峰值情況，可以清楚知道，采用不同的組合方式，探測效果較好，對應的峰值更為明顯，可以應用于野外實踐，指導我們?nèi)粘９芫€探測工作。

4 應用總結

通過實驗驗證，根據(jù)我們現(xiàn)有的儀器設備，以下幾個方法基本上能解決近距離平行管線探測的問題，具體總結如下：

垂直壓線法：利用水平偶極子施加信號時，線圈正下方管線耦合最強。根據(jù)這一特性，可將發(fā)射機直立放在目標管線正上方，突出目標管線信號，壓制鄰近干擾管線，以達到區(qū)分平行管線的目的。該方法適宜于埋深淺、間距大的平行管線，當兩管線間距較近時效果不佳。

水平壓線法：利用垂直偶極子施加信號時，將不激發(fā)位于其正下方的管線，而激發(fā)鄰近管線。根據(jù)這一特性，可將發(fā)射機平臥放在鄰近干擾管線正上方，壓制地下干擾管線，突出鄰近目標管線信號，是區(qū)分平行管線的有效手段。

傾斜壓線法：當平行管線間距較小時，垂直壓線法和水平壓線法均未能取得激發(fā)方式，將偶極子與目標管線成一定角度擺放，使目標管線上產(chǎn)生的電流最大，而鄰近非目標管線上的電流相對于目標管線可以忽略，以達到準確分辨不同管線的目的。

本次研究工作主要是利用各類地下管線與周圍介質(zhì)存在一種或幾種明顯的物性差異，根據(jù)物性差異、各管線的特征投入相應的物探探測方法，通過方法組合，相互佐證，基本可以取得良好的探測效果。通過本次研究可以得以下經(jīng)驗及方法總結，物性相近的近平行管線探測方面，在平行管線距離在一定范圍內(nèi)，通過垂直壓線法、水平壓線法、傾斜壓線法探測不同的激發(fā)組合模式下，效果較好。但是距離較小時，以上方法效果不佳，特別是平行距離小于0.2m～0.3m時候，通過以上辦法也很難分辨，目前沒有尋找到比較好的方法