摘 要:城市地下管線探查中,管線種類多,材質(zhì)多樣,權屬單位不同,埋設時間和方式不盡相同,管線常出現(xiàn)縱橫交叉,上下重疊現(xiàn)象,給探查工作帶來了很大困難。本文將針對管線探查中存在的難點逐一提出解決方案。
關鍵詞:地下管線探測;平行密集管線;非金屬管材;大埋深
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.188
0 引言
城市綜合地下管線是城市基礎設施的重要組成部分,是城市的“生命線”和“血脈”。各種原因,目前我國很多城市存在地下管線分布情況管理不明,管線檔案資料不全不準等情況,導致城市建設時,常有地下管線被破壞的事故發(fā)生。因此,摸清城市地下管線現(xiàn)狀,通過信息系統(tǒng)管理管線數(shù)據(jù)是城市規(guī)劃、建設、管理的需要,是保證城市人民正常生產(chǎn)生活以及城市發(fā)展的必要措施。
1 地下管線探測難點
城市地下管線探查中,地下管線種類多,材質(zhì)多樣,權屬單位不同,埋設時間和埋設方式也不盡相同,管線常出現(xiàn)縱橫交叉,上下重疊現(xiàn)象,導致準確探測各種管線的走向、埋深等有一定難度。歸結起來,地下管線探測中常遇到的難點有:一是平行密集埋設管線探測;二是非金屬管材探測;三是長距離、大埋深的管線探測。四是非開挖敷設管線。
2 地下管線探測難點解決方案
2.1 平行管線探查方法
平行管線的探查,優(yōu)先采用直接法或夾鉗法,從而減弱相鄰管線的干擾。然而,實際工作中,因缺少明顯點,沒有良好的接地條件等,無法采用直接法和夾鉗法,只能采用感應法。為此,管線探查時可采用下述方法:
(1)水平壓線法:根據(jù)垂直偶極子施加信號時不激發(fā)其正下方管線,而激發(fā)鄰近管線的特性,將發(fā)射機平臥,放在鄰近干擾管線正上方,從而壓制地下干擾管線,突出鄰近目標管線信號。這是探查平行管線的有效手段。(2)垂直壓線法:利用水平偶極子施加信號,線圈正下方管線耦合最強的特性,將發(fā)射機直立,放在目標管線正上方,從而壓制鄰近干擾管線,突出目標管線信號,從而區(qū)分平行管線。該方法適用于埋深淺、間距大的平行管線。(3)傾斜壓線法:平行管線間距較小時,上述方法探查效果均不好,可采用傾斜壓線法。該法是根據(jù)目標管線與干擾管線的空間分布位置,選擇合適的發(fā)射機位置和傾斜角度,在保持發(fā)射線圈軸向對準干擾管線的前提下,盡量將發(fā)射機置于目標管線上方附近,從而確保有效激發(fā)目標管線,壓制干擾管線。
2.2 非金屬管道探查技術
(1)非金屬管線探查。探查非金屬管線時,根據(jù)現(xiàn)場條件、管徑的大小及目標管線與周圍介質(zhì)的差異等特性,可采用示蹤電磁法、探地雷達斷面掃描探查及釬探、開挖驗證等方法。具體做法為:先將管線上的明顯點(閥門井、排氣閥井、測壓井等)定位,再利用金屬分支管線采用電磁感應法確定其與非金屬管道的連接點。同樣,對過橋、穿路、拐彎等特殊地帶的局部金屬管線也可用探測儀探查定位。利用上述方法確定的管線點可大致將管線走向及所在范圍圈定,根據(jù)已探明管線的情況,在需要確定管線點的地段,用探地雷達進行斷面掃描探查。在具備釬探或開挖條件的地帶,進行了釬探或開挖驗證。
采用探地雷達對非金屬管道(如砼管、PE管、UPVC管等)探查時,應選用與探查對象的埋深和管徑相匹配的發(fā)射頻率和合適的接收天線;在一個探測點應作兩次以上的往返測量,以確認異常的可靠性;如探查對象無明顯異常,應在該探查剖面前后作反復多次測量,以利于發(fā)現(xiàn)異常;對不規(guī)整的管線異常要進行開挖驗證;要在探測點附近的已知管線上作雷達剖面用以確定介電常數(shù)和波速。
(2)預埋非金屬空管探查。此類管線可采用示蹤法或探地雷達進行探測。用空管內(nèi)預埋的鐵絲或人工穿設的示蹤線,然后采用直接法或雙端連接的方法施加信號,利用管線探測儀定位測深。
采用探地雷達探測時,具體方法參照非金屬管線探查。
(3)小規(guī)格非金屬管線探測。對埋深大、規(guī)格小的金屬管線,由于目標規(guī)模小,且上覆土層多為雜填土,探地雷達很難取得良好的管頂反射異常,為此,對此類管線應盡可能收集竣工資料,在此基礎上通過管線埋設時的土層擾動破壞產(chǎn)生的異常來確定。
2.3 大埋深管線探測
管線探測儀探測深度通常為3.0?4.0m,對深埋管線,在無出露點的情況下,采用常規(guī)感應法探測很難滿足要求。為此,可通過以下方式提高探測準確率:
(1)擴大探測范圍,找到管線出露點,采用直接法施加信號,并加大發(fā)射機輸出功率,提高信噪比。(2)在沒有出露點的情況下,盡可能在埋深淺處施加感應信號,以增大管線感應電流,提高接收信號強度,提高信噪比。(3)利用長金屬導線采用雙端連接的方法施加信號,使發(fā)射機、長導線與管道自成一電流回路,提高管線的電流強度,達到探測深埋管線的目的。
2.4 非開挖技術敷設管線
隨著水平定向鉆進、頂管等非開挖技術的廣泛使用,非開挖敷設的管線探測成為地下管線探測的難點之一。水平定向鉆進技術鋪設的管線其深度多漸變,探測時易受淺埋管線的干擾影響,探測難度相對較大。為提高此類管線的探查精度,可采取以下方法:
(1)全面收集測區(qū)范圍內(nèi)非開挖敷設管線的設計、竣工資料,并進行實地核實。(2)對已敷設電纜的管線,采用夾鉗法施加信號,以減弱淺部及旁側管線的干擾。在連續(xù)追蹤探測時,考慮到其漸變特征,將加密管線點,以便準確描述其變化特征。(3)對預埋的電纜類空管,采用示蹤法或探地雷達進行探測。(4)非開挖敷設管線穿越道路、河流、建筑物時,管線埋深較大且穿越距離長,信號隨探測距離的增加而迅速衰減,導致探測誤差增大或無法追蹤探測。為此,探測時盡可能增大發(fā)射機的發(fā)射功率,提高信噪比,同時在穿越道路、河流及建筑物等前設置管線點,如道路、河流兩側、建筑物前后,以控制其走向。
3 結語
雖然地下管線分布復雜,探明其走向、埋深、管材等屬性可以借助先進的探測儀器,但是,實際作業(yè)中還需要作業(yè)員針對不同現(xiàn)場,認真分析查閱相關資料,不斷總結分析,采用多臺儀器、多種方式方法交叉探測,更好的提高探測效率和數(shù)據(jù)精度。
參考文獻:
[1]陳穗生.管線探測四大難題的探測要點[J].工程勘察,2007(07):62-67.
[2]張紅彥.地下管線探測重點與難點分析[J].地球,2016(03):157.
作者簡介:徐勇(1976-),山東寧陽人,主要從事測繪方面的研究。