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地下管線(xiàn)探測重點(diǎn)與難點(diǎn)分析
地下管線(xiàn)探測有很多復雜和難點(diǎn)，因為管線(xiàn)的材質(zhì)不同，所以有不同的探測方法及難點(diǎn)，本文就地下管線(xiàn)探測重點(diǎn)與難點(diǎn)分析，希望能給業(yè)內人事以借鑒。
[關(guān)鍵詞]探測重點(diǎn)；探測難點(diǎn)
1 不同管線(xiàn)探測
(1)非金屬管線(xiàn)(砼、UPVC 等)。管線(xiàn)探測過(guò)程中，往往會(huì )遇到非金屬(UPVC、砼等)管線(xiàn)及相鄰較近且走向一致的地下管線(xiàn)埋設方式，由于目前的地下管線(xiàn)探測儀是利用金屬管線(xiàn)對電磁波產(chǎn)生感應的物理特性而獲取信號異常值的辦法確定管線(xiàn)的位置和深度的，因此，對于非金屬(UPVC、砼等)管線(xiàn)不能感應電磁場(chǎng)，是目前地下管線(xiàn)探測過(guò)程中存在的一個(gè)重點(diǎn)難點(diǎn)。
(2)平行敷設的管線(xiàn)。由于相鄰平行的金屬管線(xiàn)對電磁場(chǎng)感應產(chǎn)生互感現象且產(chǎn)生疊加信號異常，因此，相鄰平行的管線(xiàn)探測也是地下管線(xiàn)探測過(guò)程中存在的另一個(gè)重點(diǎn)難點(diǎn)。
(3)非開(kāi)挖敷設的管線(xiàn)。隨著(zhù)城市道路負載力不斷加大以及近年來(lái)非開(kāi)挖技術(shù)的發(fā)展，管線(xiàn)鋪設采用非開(kāi)挖方式敷設得到大量運用。由于非開(kāi)挖敷設的管線(xiàn)一般較深且無(wú)管線(xiàn)出露點(diǎn)，采用常規管線(xiàn)探測方法難以實(shí)施，直接影響了探測精度，甚至無(wú)法進(jìn)行探測，是當前管線(xiàn)探測工作中的重要難點(diǎn)。
2 地下管線(xiàn)探測重點(diǎn)與難點(diǎn)的技術(shù)解決措施
隨著(zhù)建筑科技水平的不斷發(fā)展，PE、PVC、混凝土等非金屬管線(xiàn)在市政建設中越來(lái)越多的得到應用，非金屬管線(xiàn)的探測也逐漸成為管線(xiàn)管理部門(mén)和管線(xiàn)探測單位的一大難題，而解決這個(gè)問(wèn)題目前比較有效的探測方法就是：人工開(kāi)挖及利用地質(zhì)雷達及高密度電阻率法進(jìn)行管線(xiàn)探查。人工開(kāi)挖由于現場(chǎng)的地形條件所限，可能不具備開(kāi)挖條件，這就要求采用地質(zhì)雷達及其它方法。
2.1 加拿大pulse EKKO 100A 地質(zhì)雷達的工作原理和相關(guān)介質(zhì)參數
(1)工作原理：探地雷達(Ground Penetrating Radar，簡(jiǎn)稱(chēng)GPR)是利用超高頻短脈沖電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí)其路徑、電磁波強度與波形隨通過(guò)介質(zhì)的電性差異和幾何形態(tài)的不同而變化的特征，根據接收到地下介質(zhì)身射電磁波的旅行時(shí)間(雙程走時(shí))、幅度與頻率資料來(lái)判斷管線(xiàn)的深度、位置和估算管線(xiàn)直徑的一種地球物理方法。當管線(xiàn)方向已知時(shí)，測線(xiàn)垂直管線(xiàn)長(cháng)軸。沿測線(xiàn)發(fā)射和接收電磁波。如下圖，最終得到雷達探測實(shí)時(shí)剖面圖，地下管線(xiàn)反射波在實(shí)時(shí)剖面上形成拋物線(xiàn)態(tài)圖形。拋物線(xiàn)頂點(diǎn)橫向坐標值是管線(xiàn)中心軸線(xiàn)測量起始點(diǎn)的水平距離，拋物線(xiàn)頂點(diǎn)豎向坐標值為管線(xiàn)上表面距測量表面的深度值。
(2)相關(guān)介質(zhì)技術(shù)參數：
(3)探查方法：對某一地下管線(xiàn)進(jìn)行探查時(shí)，首先應在現場(chǎng)確定好坐標，坐標原點(diǎn)最好選在永久性標識點(diǎn)上，以備日后復查校驗。測線(xiàn)最好布置成網(wǎng)格狀。
(4)管線(xiàn)深度和水平位置的確定:管線(xiàn)的深度可從雷達剖面圖上直接讀取，探地雷達系統自動(dòng)把時(shí)間域轉換成空間域。電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度是不一樣的，在確定管線(xiàn)深度之前，最好在測量區域內找一條已知管線(xiàn)進(jìn)行傳播速度測試。管線(xiàn)的水平位置可由測量輪精確測得，而且探地雷達具有現場(chǎng)回拉定位功能，當屏幕上顯示出管線(xiàn)波形時(shí)(天線(xiàn)拖動(dòng)方向與管線(xiàn)方向垂直時(shí)，典型波形反應為拋物線(xiàn))，可將天線(xiàn)回拉，屏幕上將出現一個(gè)光標，隨著(zhù)天線(xiàn)的回拉，光標在雷達剖面圖上移動(dòng)，當光標移動(dòng)，當光標移到拋物線(xiàn)頂點(diǎn)時(shí)，天線(xiàn)的中心位置對應的就是該管線(xiàn)軸心的平面位置。
2.2 非金屬管線(xiàn)探測儀探測法(NPL-100|非金屬管線(xiàn)測位器)
非金屬管線(xiàn)探測儀主要由震蕩器(發(fā)射機)、震動(dòng)器、接收機、探頭、放大器、耳機等部分組成，一般適用于內部流體為液態(tài)，帶壓力的非金屬管道。其工作原理是聲波原理，利用聲音在管道及其內部液體的傳播特性來(lái)探測管道位置。由于震蕩器的發(fā)射機要與管線(xiàn)直接相連，所以非金屬管線(xiàn)探測儀使用場(chǎng)所必須有管道設施的暴露點(diǎn)，像供水、排水、燃氣管線(xiàn)，震蕩器可以與水表、消防栓、閥門(mén)等管件聯(lián)接.非金屬管線(xiàn)探測儀只能對管道進(jìn)行平面定位，不能測定埋深;由于聲波的衰減特性，儀器最適用于小口徑管道的探測;另外對于埋設太深的管道探測難度較大。
2.3 導向儀探測法
針對一些電力、通訊類(lèi)空管管線(xiàn)、非開(kāi)挖管線(xiàn)，包括未使用的非開(kāi)挖燃氣、自來(lái)水、雨污水管線(xiàn)，可采用導向儀探測法定位、定深，其原理是利用放置金屬探頭在管內，利用外力沿管內慢慢移動(dòng)，通過(guò)地面導向管線(xiàn)儀(亦可采用RD8000 型接收機)進(jìn)行信號接受，每移動(dòng)約5 米距離進(jìn)行定位并測深。此種方法我單位在蘇州軌道交通管線(xiàn)探測施工中、福州市內所有非開(kāi)挖管線(xiàn)探測的施工中，均獲得了較好的探測效果。
2.4 相鄰平行管線(xiàn)的探查技術(shù)
多條相鄰平行地下管線(xiàn)的探測問(wèn)題，一下是地下管線(xiàn)探測的難題，由于相鄰管線(xiàn)走向一致，且相互間距較小，兩條管線(xiàn)對儀器發(fā)出的激發(fā)信號會(huì )產(chǎn)生互感現象，使儀器探測目標管線(xiàn)所產(chǎn)生的異常值很難區分或者存在較大的偏差，因此管線(xiàn)探測人員經(jīng)常將相鄰平行的管線(xiàn)漏測或難以區分。根據電磁場(chǎng)理論及多年來(lái)的探測經(jīng)驗分析，在一定相對位置下，感應工作頻率越高，相鄰平行管線(xiàn)相互感應影響較大，因此，在此類(lèi)管線(xiàn)探測中，應選用低頻電磁感應或直接連接法探測。
3 結語(yǔ)
通過(guò)上述敘述能夠知道管線(xiàn)探測的難點(diǎn)及解決方法，現在管線(xiàn)探測存在著(zhù)一定的難點(diǎn)和困難，希望隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)在管線(xiàn)儀器中的不斷體現，相對困難的PVC，PE 等豐金屬和絕緣的管線(xiàn)探測能夠解決，能夠更準確的探測管線(xiàn)數據。
[關(guān)鍵詞]探測重點(diǎn)；探測難點(diǎn)
1 不同管線(xiàn)探測
(1)非金屬管線(xiàn)(砼、UPVC 等)。管線(xiàn)探測過(guò)程中，往往會(huì )遇到非金屬(UPVC、砼等)管線(xiàn)及相鄰較近且走向一致的地下管線(xiàn)埋設方式，由于目前的地下管線(xiàn)探測儀是利用金屬管線(xiàn)對電磁波產(chǎn)生感應的物理特性而獲取信號異常值的辦法確定管線(xiàn)的位置和深度的，因此，對于非金屬(UPVC、砼等)管線(xiàn)不能感應電磁場(chǎng)，是目前地下管線(xiàn)探測過(guò)程中存在的一個(gè)重點(diǎn)難點(diǎn)。
(2)平行敷設的管線(xiàn)。由于相鄰平行的金屬管線(xiàn)對電磁場(chǎng)感應產(chǎn)生互感現象且產(chǎn)生疊加信號異常，因此，相鄰平行的管線(xiàn)探測也是地下管線(xiàn)探測過(guò)程中存在的另一個(gè)重點(diǎn)難點(diǎn)。
(3)非開(kāi)挖敷設的管線(xiàn)。隨著(zhù)城市道路負載力不斷加大以及近年來(lái)非開(kāi)挖技術(shù)的發(fā)展，管線(xiàn)鋪設采用非開(kāi)挖方式敷設得到大量運用。由于非開(kāi)挖敷設的管線(xiàn)一般較深且無(wú)管線(xiàn)出露點(diǎn)，采用常規管線(xiàn)探測方法難以實(shí)施，直接影響了探測精度，甚至無(wú)法進(jìn)行探測，是當前管線(xiàn)探測工作中的重要難點(diǎn)。
2 地下管線(xiàn)探測重點(diǎn)與難點(diǎn)的技術(shù)解決措施
隨著(zhù)建筑科技水平的不斷發(fā)展，PE、PVC、混凝土等非金屬管線(xiàn)在市政建設中越來(lái)越多的得到應用，非金屬管線(xiàn)的探測也逐漸成為管線(xiàn)管理部門(mén)和管線(xiàn)探測單位的一大難題，而解決這個(gè)問(wèn)題目前比較有效的探測方法就是：人工開(kāi)挖及利用地質(zhì)雷達及高密度電阻率法進(jìn)行管線(xiàn)探查。人工開(kāi)挖由于現場(chǎng)的地形條件所限，可能不具備開(kāi)挖條件，這就要求采用地質(zhì)雷達及其它方法。
2.1 加拿大pulse EKKO 100A 地質(zhì)雷達的工作原理和相關(guān)介質(zhì)參數
(1)工作原理：探地雷達(Ground Penetrating Radar，簡(jiǎn)稱(chēng)GPR)是利用超高頻短脈沖電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí)其路徑、電磁波強度與波形隨通過(guò)介質(zhì)的電性差異和幾何形態(tài)的不同而變化的特征，根據接收到地下介質(zhì)身射電磁波的旅行時(shí)間(雙程走時(shí))、幅度與頻率資料來(lái)判斷管線(xiàn)的深度、位置和估算管線(xiàn)直徑的一種地球物理方法。當管線(xiàn)方向已知時(shí)，測線(xiàn)垂直管線(xiàn)長(cháng)軸。沿測線(xiàn)發(fā)射和接收電磁波。如下圖，最終得到雷達探測實(shí)時(shí)剖面圖，地下管線(xiàn)反射波在實(shí)時(shí)剖面上形成拋物線(xiàn)態(tài)圖形。拋物線(xiàn)頂點(diǎn)橫向坐標值是管線(xiàn)中心軸線(xiàn)測量起始點(diǎn)的水平距離，拋物線(xiàn)頂點(diǎn)豎向坐標值為管線(xiàn)上表面距測量表面的深度值。
(3)探查方法：對某一地下管線(xiàn)進(jìn)行探查時(shí)，首先應在現場(chǎng)確定好坐標，坐標原點(diǎn)最好選在永久性標識點(diǎn)上，以備日后復查校驗。測線(xiàn)最好布置成網(wǎng)格狀。
(4)管線(xiàn)深度和水平位置的確定:管線(xiàn)的深度可從雷達剖面圖上直接讀取，探地雷達系統自動(dòng)把時(shí)間域轉換成空間域。電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度是不一樣的，在確定管線(xiàn)深度之前，最好在測量區域內找一條已知管線(xiàn)進(jìn)行傳播速度測試。管線(xiàn)的水平位置可由測量輪精確測得，而且探地雷達具有現場(chǎng)回拉定位功能，當屏幕上顯示出管線(xiàn)波形時(shí)(天線(xiàn)拖動(dòng)方向與管線(xiàn)方向垂直時(shí)，典型波形反應為拋物線(xiàn))，可將天線(xiàn)回拉，屏幕上將出現一個(gè)光標，隨著(zhù)天線(xiàn)的回拉，光標在雷達剖面圖上移動(dòng)，當光標移動(dòng)，當光標移到拋物線(xiàn)頂點(diǎn)時(shí)，天線(xiàn)的中心位置對應的就是該管線(xiàn)軸心的平面位置。
2.2 非金屬管線(xiàn)探測儀探測法(NPL-100|非金屬管線(xiàn)測位器)
非金屬管線(xiàn)探測儀主要由震蕩器(發(fā)射機)、震動(dòng)器、接收機、探頭、放大器、耳機等部分組成，一般適用于內部流體為液態(tài)，帶壓力的非金屬管道。其工作原理是聲波原理，利用聲音在管道及其內部液體的傳播特性來(lái)探測管道位置。由于震蕩器的發(fā)射機要與管線(xiàn)直接相連，所以非金屬管線(xiàn)探測儀使用場(chǎng)所必須有管道設施的暴露點(diǎn)，像供水、排水、燃氣管線(xiàn)，震蕩器可以與水表、消防栓、閥門(mén)等管件聯(lián)接.非金屬管線(xiàn)探測儀只能對管道進(jìn)行平面定位，不能測定埋深;由于聲波的衰減特性，儀器最適用于小口徑管道的探測;另外對于埋設太深的管道探測難度較大。
2.3 導向儀探測法
針對一些電力、通訊類(lèi)空管管線(xiàn)、非開(kāi)挖管線(xiàn)，包括未使用的非開(kāi)挖燃氣、自來(lái)水、雨污水管線(xiàn)，可采用導向儀探測法定位、定深，其原理是利用放置金屬探頭在管內，利用外力沿管內慢慢移動(dòng)，通過(guò)地面導向管線(xiàn)儀(亦可采用RD8000 型接收機)進(jìn)行信號接受，每移動(dòng)約5 米距離進(jìn)行定位并測深。此種方法我單位在蘇州軌道交通管線(xiàn)探測施工中、福州市內所有非開(kāi)挖管線(xiàn)探測的施工中，均獲得了較好的探測效果。
2.4 相鄰平行管線(xiàn)的探查技術(shù)
多條相鄰平行地下管線(xiàn)的探測問(wèn)題，一下是地下管線(xiàn)探測的難題，由于相鄰管線(xiàn)走向一致，且相互間距較小，兩條管線(xiàn)對儀器發(fā)出的激發(fā)信號會(huì )產(chǎn)生互感現象，使儀器探測目標管線(xiàn)所產(chǎn)生的異常值很難區分或者存在較大的偏差，因此管線(xiàn)探測人員經(jīng)常將相鄰平行的管線(xiàn)漏測或難以區分。根據電磁場(chǎng)理論及多年來(lái)的探測經(jīng)驗分析，在一定相對位置下，感應工作頻率越高，相鄰平行管線(xiàn)相互感應影響較大，因此，在此類(lèi)管線(xiàn)探測中，應選用低頻電磁感應或直接連接法探測。
3 結語(yǔ)
通過(guò)上述敘述能夠知道管線(xiàn)探測的難點(diǎn)及解決方法，現在管線(xiàn)探測存在著(zhù)一定的難點(diǎn)和困難，希望隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)在管線(xiàn)儀器中的不斷體現，相對困難的PVC，PE 等豐金屬和絕緣的管線(xiàn)探測能夠解決，能夠更準確的探測管線(xiàn)數據。
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