王青 孫凱
濰坊市市政公用事業(yè)服務(wù)中心 山東 濰坊 261061
地下管線種類相對(duì)繁多,材質(zhì)也比較多樣,使得管線常常出現(xiàn)縱橫交叉或者上下重疊走向[1]。另外,有時(shí)受地面干擾源或者其他因素影響,不能完整探測管線走向以及埋深信息,增加了管線探測難度。一般而言,疑難管線探測主要是對(duì)非金屬材質(zhì)或者非開挖鋪設(shè)工程管線而言的,有時(shí)還要對(duì)長距離大埋深甚至周邊高干擾等相關(guān)管線予以探測。因此,做好疑難管線探測工作較為關(guān)鍵,通過對(duì)各難點(diǎn)管線給予分析,選取適宜的探測方法,從而提高探測質(zhì)量和效率。
本文以濰坊市中心城區(qū)地下管線普查中的某些管線探測為例,對(duì)其探測方法以及應(yīng)用狀況予以分析。首先,應(yīng)結(jié)合管線施工環(huán)境以及管線特點(diǎn)[2],選取恰當(dāng)方法,其中頻率域電磁法以及探地雷達(dá)法使用頻率較多。首先,金屬管道探測。由于此類管道在導(dǎo)電性方面擁有良好性能,所以,借助管線探測儀器能獲取良好探測效果。值得注意的是,受其本身性質(zhì)影響,連接方式不同,使得探測方式也有很大不同,一般情況下,會(huì)先選用連接法,然后選取33kHz工作頻率,再確定極大值法定位,下面是探測實(shí)例。
表1 金屬管道探測實(shí)例
通過上表可知,只有選取恰當(dāng)工作參數(shù),才能有效滿足探測精度方面要求,進(jìn)而為選取其他參數(shù)提供參照。
其次,電信電纜探測。近年來,電信電纜頻繁出現(xiàn)問題,但由于露出較多,所以具備了使用夾鉗進(jìn)行信號(hào)激發(fā)的條件?;诖?,要想對(duì)此類管線信號(hào)進(jìn)行激發(fā),應(yīng)該采取夾鉗法[3],有的地段不具備相關(guān)條件,可以采用感應(yīng)法。但是在定位定深時(shí),需要考慮管塊實(shí)際位置,并對(duì)其修正,與此同時(shí),電信管線還能按照單一或者組合形式進(jìn)行劃分,下圖為探測實(shí)例:
表2 不同材質(zhì)電信管線探測實(shí)例
由上表可以看出,單一形式時(shí)往往探測精度較高,與此同時(shí),組合形式由于線與線間的影響,使得信號(hào)發(fā)生畸變,造成探測精度降低,需要對(duì)其進(jìn)行合理修正。
最后,平行管線。在對(duì)平行管線實(shí)行探測時(shí),需要先進(jìn)行劃分,然后采取適宜的探測方法,如果都是平行排列管線,可以選擇激發(fā)或者旁側(cè)感應(yīng)法進(jìn)行解決,但如果是管道與電纜相互排列的管線,應(yīng)該先探測管道,接著用夾鉗法探測電纜,進(jìn)而解決問題。具體來說,兩條平行煤氣間的管線水平間距大約為0.68m,其中一個(gè)管徑大約為158mm,而埋深則是0.94m,另一個(gè)管徑大約在221mm,其中埋深是1.06m。本次兩個(gè)煤氣管為鋼管,并且探測信號(hào)相對(duì)良好,因此異常明顯,所以,使用旁側(cè)感應(yīng)法就能得到滿意結(jié)果。下圖中的T1曲線異常點(diǎn)主要是在兩管線之間的中心位置,從而為平面確定做出有利參考。其中T2曲線位置逐漸向另一管線進(jìn)行靠近,平面誤差大約為6cm,深度誤差大約為5cm。而T3曲線位置也是向另一管線慢慢靠近,與T2曲線不同的是,T3曲線平面定位誤差約為8cm,其中深度誤差也是8cm。
通常情況下,在對(duì)電力管線進(jìn)行探測時(shí),會(huì)遇到管溝深度或者積水較深情況,使得探測人員不能對(duì)管線位置給予準(zhǔn)確判別。但是電力管線能夠利用自身電力信號(hào)優(yōu)勢(shì),采用被動(dòng)源法,這樣既能對(duì)單一地段管線進(jìn)行掃描,還能借助主動(dòng)源實(shí)行平行掃描以及圓周掃描。另外,平行管線應(yīng)該選擇簡單的地段,然后采用傾斜壓線或者垂直壓線法來實(shí)行追蹤探測,這樣既能對(duì)發(fā)射功率以及發(fā)射頻率予以確定,還能確保探測準(zhǔn)確。此外,在探測管線時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到無信號(hào)的管線,在對(duì)這種類型的管線進(jìn)行探測時(shí),需要結(jié)合調(diào)繪資料,把其作為基本信息,再進(jìn)行判明,并將探測成果提交給相關(guān)權(quán)屬單位,由其進(jìn)行審核或者落實(shí)。
在對(duì)給水管線進(jìn)行探測時(shí),需要結(jié)合實(shí)地走向標(biāo)志,并依據(jù)調(diào)繪資料開展定位工作,并由產(chǎn)權(quán)單位人員進(jìn)行指正,局部可以采用開挖方法。在開展作業(yè)時(shí),會(huì)遇到調(diào)繪資料與具體敷設(shè)不符或者埋深較大情況,有時(shí)管線傳導(dǎo)信號(hào)還會(huì)相對(duì)較弱,這就需要采用綜合方法實(shí)行探測,借助多臺(tái)儀器進(jìn)行同時(shí)探測。需要注意的是,在探測時(shí),應(yīng)該遠(yuǎn)離那些平行管線位置,這樣既能激發(fā)信號(hào),還能改進(jìn)探測質(zhì)量。另外,對(duì)于交叉或者淺層干擾地段,還可通過比較深度以及查閱調(diào)繪資料相關(guān)方法,了解地形地貌,參考其地球物理特征,這樣既能從眾多復(fù)雜信號(hào)中有效辨別出目標(biāo)管線,還能增強(qiáng)探測效率。此外,由于給水以及通信線材質(zhì)通常為非金屬,所以,利用當(dāng)前探地雷達(dá)相關(guān)設(shè)備很難進(jìn)行準(zhǔn)確探測,這就需要借助調(diào)繪資料進(jìn)行有效標(biāo)示,通過開挖方法進(jìn)行驗(yàn)證。
我國管道探測儀主要是運(yùn)用金屬管線,并對(duì)電磁波產(chǎn)生相應(yīng)的物理特性,達(dá)到獲取信號(hào)值,進(jìn)而確定管線位置以及深度目的。通常情況下,地質(zhì)雷達(dá)探測借助電磁波反射相關(guān)原理,結(jié)合地下目標(biāo)體以及周圍介質(zhì)之間存在的某些電磁差異性,有效探測地下目標(biāo),以此對(duì)特殊材質(zhì)管道進(jìn)行探測。一般而言,水泥管通常為大口徑類型的給水管道,其中一般探測儀不能對(duì)其實(shí)施探測,這就需要借助地質(zhì)雷達(dá)實(shí)行探測。如下邊實(shí)例,在本次探測時(shí)發(fā)現(xiàn)很多水泥管線是依托鋼筋籠為框架的,也就是分為不同的管段,然后連接敷設(shè),并且在彎頭以及三通位置有效安置金屬管,對(duì)其進(jìn)行防護(hù),從而讓探測儀進(jìn)行正常使用。由下圖可知,地質(zhì)雷達(dá)能夠?qū)λ喙芫€起到良好探測效果。
在對(duì)多條平行管線進(jìn)行探查時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到相鄰管線干擾,從而給探測帶來較大困難,增加測深誤差。但通常在應(yīng)用時(shí),會(huì)受場地影響,因此,也能采用感應(yīng)法,具體來說,其一,垂直壓線法。在使用該方法時(shí),應(yīng)該先讓發(fā)射機(jī)處于直立狀態(tài),并把其置于管線上方,這樣既能讓目標(biāo)管線更為突出,而且能實(shí)時(shí)把握管線異常動(dòng)態(tài)。其二,水平壓線法。該種方法是讓發(fā)射機(jī)呈現(xiàn)平臥狀態(tài),同樣置于管線上方,有效壓制管線干擾,一般情況下,此方法用在管線間距相對(duì)較大的地下管線中,缺點(diǎn)就是探測深度較小。其三,傾斜壓線法。如果相連管線間距不大時(shí),不利于使用垂直壓線法,這時(shí)可以運(yùn)用傾斜壓線法,一方面能讓發(fā)射線圈傾斜,讓其與干擾管線出現(xiàn)不耦合,另一方面能避免受干擾管線信號(hào)影響,進(jìn)而提升目標(biāo)管線異常。
其一,盲區(qū)探測法。盲區(qū)主要是指地下管線總體資料較少或沒有資料的相關(guān)地段,在遇到盲區(qū)時(shí),宜采用磁偶極感應(yīng)法實(shí)行搜索,測線是按照網(wǎng)絡(luò)狀進(jìn)行布設(shè),然后利用發(fā)射機(jī)或者接收機(jī)進(jìn)行并行搜索,如果發(fā)現(xiàn)異常,快速確定走向,再對(duì)其進(jìn)行追蹤。與此同時(shí),也可以對(duì)地質(zhì)雷達(dá)剖面進(jìn)行布設(shè),然后對(duì)其驗(yàn)證,最后依據(jù)相關(guān)結(jié)果,對(duì)其綜合測定。其二,深埋管道探測法。在對(duì)那些埋深比較深的管道實(shí)行探測時(shí),一般情況下會(huì)用常規(guī)儀器進(jìn)行探測,但往往探測困難且不準(zhǔn)確,所以,應(yīng)該加大相關(guān)發(fā)射機(jī)功率,采用雙端連接法進(jìn)行探測。如果沒有出露點(diǎn),應(yīng)該在埋深淺處進(jìn)一步施加感應(yīng)信號(hào),這樣既能增大管線感應(yīng)電流,還能改善接收信號(hào)強(qiáng)度,增強(qiáng)信噪比。
本文結(jié)合濰坊中心城區(qū)普查過程中的相關(guān)實(shí)例,分析了疑難管線的探測方法。因此,要想確保探測質(zhì)量,需要依據(jù)管線特性,對(duì)各管線實(shí)行恰當(dāng)分類,選取適宜的探測方法,必要時(shí)實(shí)地對(duì)比驗(yàn)證,保障地下管線探測高效保質(zhì)完成,查清地下管線現(xiàn)狀,掌握管線基礎(chǔ)信息,為城市安全穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠基礎(chǔ)信息支撐。