地下管线探测技术在工程测量中的应用分析

发表时间:2020/9/11   来源:《城镇建设》2020年14期   作者:宁波
[导读] 经济全球化的深入推进加快了我国城乡发展的步伐,
        宁波
        本溪港华燃气工程设计有限公司  辽宁省本溪市 123000
        
        摘要:经济全球化的深入推进加快了我国城乡发展的步伐,作为城市基础设施的城市地下管线施工是十分重要的,其不仅关系到城市未来的发展,还与人们的日常生活息息相关。地下管线的种类比较复杂,结构也繁多,探测技术的应用十分重要。
        关键词:地下管线;探测技术;工程测量;应用
        引言
        这些年来,我国城市建设的发展越来越快,城市地下管线的分布也越来越复杂,从而使得探测难度大大提高。所以,必须要使用管线探测技术来了解地下管线的位置,以此来给工程的顺利推进提供有效的数据信息支持。因此,本文结合具体的案例,分析了在工程测量中城市管线探测技术的应用,阐述了其具有的重要现实意义。
        1城市地下管线探测中的前提条件分析
        在进行城市地下管线的探测过程中,施工人员还需要保障城市地下管线探测过程中的前提条件。而城市地下管线探测过程中的前提条件主要是指地下管线与周围土体的密度、地下管线与周围设施所产生的磁场、地下管线在应用过程中的电阻率等其他相应的物理特性。同时城市地下管线由于包括城市给水系统、城市排水系统、城市电力系统、城市燃气系统等,因此城市中的地下管道探测可分为以下三类:第1类,主要是由钢材、铸铁等构成的金属管;第2类,主要是由水泥混凝土、塑料等材质构成的非金属管线;第3类,主要是由带金属骨架的电缆线构成,在对城市地下管线探测的过程中,施工人员需根据探测过程中的具体管线类型,并对管线周边的相应介质进行准确判断,从而结合具体的探测技术便可对地下管线进行有效探测。
        2地下管线探测技术在工程测量中的应用
        2.1电磁感应法
        电磁法细分探测方法较多,电磁感应法应用较多,其中金属管线探测仪探测管线是当前应用最为广泛的一种方法,该技术较为成熟,仪器使用成本较低,对技术人员的使用技巧要求不高,可以很快进行生产作业,在目前国内各大城市管网建设蓬勃发展的形势下,对于管线探测人员的大量需要也为金属管线探测仪在国内各作业单位的铺开提供了先决条件。其主要原理是利用电磁感应以探测地下电缆和金属管线的精确走向、深度以及定位电缆的开路、短路及外皮故障点。目前国内外开发的此类仪器种类较多,但基本构成都是发射机和接收机组成。探测过程由发射机产生电磁信号开始,通过不同的发射连接方式将信号传送到电缆和金属管线上,目标管线感应到电磁信号后,产生感应电流,感应电流沿着电缆和金属管线向远处传播,电生磁,产生电磁场信号,接收机通过接受这些电磁场信号,计算判别地下电缆和金属管线的位置、埋深和走向等。该方法技术成熟,不过在非金属管线(混凝土、PE、PVC等)的探测方面,应用受限,必须借助金属探头,放入管线内部,管线也需要贯通,操作过程比较费力,信号接收有时较差。基于管线探测仪,目前有配套的电子标识系统(EMS),开发出更高智能的电子电位仪,通过该系统,不仅对于管线的走向,埋深等有比较精确的探测,对于管线损坏和泄露等探测的敏感性也较高。
        2.2城市地下管线探测中的夹钳法应用
        在城市地下管线探测过程中利用夹钳法对地下管线进行探测中,探测人员主要是将管线探测仪器中的耦合环与被测目标管线进行相连接。这样探测人员便可以直接通过耦合环来接收的地下管线所发出的交变电磁场信号,从而实现对地下管线进行准确的跟踪定位。


        2.3物探技术的应用
        随着时间的推移,我国科技水平在不断地发展与提高,且城市地下管线探测工作的要求与难度也在不断提高,为此,在上世纪八十年代后期,我国工程物探领域应用了物探技术,并由此而广泛地应用于各个城市的地下管线探测工作中,随着相关人员对物探技术的深入研究,地表测温、浅层地表地震、电磁感应及高精度磁场等技术也在不断的研发而出并应用于城市地下管线探测工作中,极大地提高了探测工作的水平与效率。
        2.4内外业一体化探测技术
        城市地下管网的探测主要应用的技术是物探技术,在进行数据信息的采集方面应用的主要手段是数字信息测绘技术,当前随着科学技术的不断发展,内外业一体化技术在城市地下管网中的应用逐渐普及,在地下管网的探测中,应用的物探方法和设备越来越完善,探测的技术含量也在不断提高。同时数字化测绘技术的不断发展,有效提高了施工效率和水平,在地理空间信息的获取方面,GIS技术的应用不断深入,充分提高了效率。
        2.5非金属管线探测技术
        非金属管线探测技术有对非金属管线探测仪的使用,标识法等,其中使用的地质雷达探测法利用的是高频电磁波进行地下探测,非金属探测仪适用在内部是液体且带压力的非金属管道中;标识法则是先在管线上刻下标记,利用记标器进行识别。
        2.6声发射法
        声发射法是一种声学方法,通过的声发射传感器,连接到一个管线开口上的主线,应用声波从132~210Hz进入管道,声波沿着管道的走向行进并衰减,同时通过管壁进入管道周围土壤,通过接收传感器接收到地表的声波,监测最高(峰值)间接确定振动振幅,进而判别管线的走向。声发射法可检测的范围高度依赖于载声材料的刚度,作为刚性材料的逆体积模量增大,深度和水平距离的探测能力源声也随之增加。这种方法可以在气体情况下探测深度可达2.5m,涉及水的管道可探测深度可达2m左右,水平范围可达300m,一般用于塑料燃气管道和水管等公用事业管线检测。不过该方法对环境要求较高,外界噪声的敏感性干扰,刚性土等条件对其探测效果均有影响。
        2.7导向仪技术
        导向仪技术应用需要严格遵循以下内容:把导向仪探棒放置在即将展开探测工作的地下城市管线之内,周遭空间产生一次交变磁场,位于地面之上的接收机探测棒会出现与之相应的地磁场水平分量,由此对即将进行探测的地下城市管线所处空间区域予以进一步确定。该技术的合理应用能够对地下城市管线定位过程中的问题予以妥善的处理,对出现空孔现象的一束非金属管线的具体空间位置相关问题予以妥善的处理。在地下城市管线以及与之相应的排管敷设的过程中,应该留有适量的孔。针对拉管敷设来讲,应该把拉管其中一部分的一侧端点进行开挖处理,由此保证拉管之中不会残留任何其他物质,让导向仪能够正常通过。
        2.8探地雷达法
        探地雷达法主要是将电磁波通过天线从地面传送到地下,由于其他介质与管线存在一定的物理性差别,所以会导致脉冲波在相应的界面上形成绕射回波与反射,然后借用光缆把这些信号收集到控制台,并进行有效处理,最后使用雷达图形对地下管线进行描述。在开展具体的探测工作过程中,如果使用这几种方法不能解决测量问题,也可以应用电阻率法、地震波法等其他的探测方法测量地下管线。
        结语
        综上所述,随着时间的推移,我国城市化进程在不断的进步与发展,而作为现代城市建设过程中的重要环节,地下管线施工建设的水平能够对城市整体的建设水平造成较大影响;为此,相关人员需要在日常工作过程中加强现代先进技术与设备的应用,以此来不断完善城市地下管线探测与管理方面的技术,加强城市地下管线信息化、科技化的发展,同时制定出健全完善的监督管理制度及各种方案,确保当管线施工过程中出现某种故障问题,相关人员能够及时发现并处理,进而对地下管线的施工质量进行保障,并由此而推动我国城市化建设的进一步发展。
        参考文献
        [1]武新宇.浅谈城市地下管线探测与管理技术的发展及应用[J].自然科学,2016,(2):191.
        [2]田朋飞,王秋领,等.城市管线探测技术及案例分析[J].中国市政工程,2019,8(4):26-29.
        [3]邱小峰.高密度电阻率法在探测地下雨污水管道中的应用[J].有色金属设计,2018(4):8-11.
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