复杂条件下城市地下管线探测技术的应用探究

发表时间:2020/12/3   来源:《建筑实践》2020年22期   作者:李睿宗
[导读] 随着城市规模不断扩大城市地下管线数量也逐渐增多,面度复杂的工作环境

        李睿宗
        浙江华东建设工程有限公司 浙江  杭州 310000
        摘要:随着城市规模不断扩大城市地下管线数量也逐渐增多,面度复杂的工作环境,如何做好地下管线探测与保护工作,是提高相关工作水平的重要基础。文章对城市地下管线探测技术应用展开探讨。
        关键词:复杂条件;地下管线;管线探测;探测技术
        引言
        在搭建城市基础建设时,将管线进行了重复性的布设,使部分地区地下管线受到损坏,从而引发一系列事故。因此,有必要对地下管线空间数据进行详细探测及分析,实时监控地下动态管线的运行状态。全方位的将地下管线数据进行普查,解决城市中相应职能部门对于地下管线数据资料缺失的问题,创建企业与城市地下管线网络数据管理库。这不仅是发展城市基础建设与防灾减灾的重要工作任务,也是实行城市开发、扩建的关键性战略要求。
        1城市地下管线探测相关概述
        1.1地下管线的探测原理
        建设城市过程,对地下管线展开探测,实质为利用管线特点,以及管线和地下介质之间的关系,使用探测技术,掌握管线分布的空间状态,为人们掌握城市管线功能提供便利。常见的探测技术为电磁、雷达等探测技术。以电磁法为例,其主要原理为借助地下管线产生的电磁场信号,完成对其定位,并获取其深度信息以及电流读数,此技术的应用可对复杂的地下管线展开精准测量,定位地下管线,为其埋深以及走向等确认带来巨大便利。此技术应用,可针对复杂区域管线展开探测,以人工电流,保证管线当中传播的电流顺利被接收,实现对管线的精准探测。
        1.2城市地下管线的具体分类及探测内容
        现阶段城市中的地下管线可根据城市地下管线所归属权单位的不同,具体可划分城市供给水地下管线、城市排水地下管线、城市燃气地下管线、城市电力地下管线、城市通信地下管线、城市热力系统地下管线等其他相应的市政公用管线或是特殊的军用、民航等专用管线。当前地下管线在城市的基础设施中承担着为城市输送能量、传送物质、信息传递等相应的重要任务。在对城市地下管线进行探测过程中,现阶段我国施工人员主要通过两种方法对城市地下管线进行探测:第1种通过井中调查和开挖法对城市中的地下管线进行直观的触探探测;第2种方法也是现阶段城市管线探测过程中较为常见的一种探测方法,主要是让施工人员利用特定的仪器进入井中进行调查,这种调查方法可以较好的对城市地下管线中的相应隐患进行摸排,从而确保城市地下管线的正常运行。
        1.3地下管线探测基本原则
        首先,先后顺序得当。关于地下管线的探测工作,主要是根据管道类型进行有序选择,之后再按照章程展开探测工作,以保证地下管线探测结果的准确性。管线铺设类型多种多样,可以直接进行掩埋,也可以管沟埋设,还可以顶管埋设,可见地下管线铺设类型没有特定的规范,这也造成探测工作容易出现混乱的状况。因此,对于地下管线探测工作首先要遵循先易后难、由已知到未知的基本原则。其次,方法快捷有效。探测方式应符合当下阶段城市基础建设的发展章程,避免对已有的地下管线造成破坏。在此基础上,要严格控制探测质量,保证探测结论的正确性。明晰城市地下管线分布的基本要点,实行快捷有效的地下管线探测方案,并及时完善相应的探测手段,提升地下管线探测的有效性与正确性。另外,综合探测应用。城市的地下管线铺设相较于农村来说较为复杂,需要结合当地实际情况采用合适的探测方式。尤其在城市人口密集的区域,地下管道分布通常较为密集,应采取综合化的探测手段,通过提高对某种物质的探测敏感度来提升管线的分辨率,以保证探测结果的正确性。


        2城市地下管线在探测中的具体应用
        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。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夹钳法
        夹钳法是通过管线探测器里面的耦合夹将被探测管线进行钳夹,之后利用耦合夹将电磁信号与奇特信号传输至管线中,通过管线中的信号来确定整根管线的位置。此方法不仅适用于大部分城市地下管线,还能进行极深的探测定位。夹钳法主要针对不方便直接使用探测技术的地下管线,但管线直径的粗细直接决定了夹钳法能够探测到的精准度,在一定程度上使实际结果与探测成果产生误差。
        2.3直接法
        在城市地下管线的探测过程中,探测人员通过直接法主要是对地下管线中有露出点的金属管线进行探测。直接法在探测过程中主要有双端连接探测、单端连接探测、远接地单端连接探测三种连接方式,而这些探测方法都有一个共同的特性,便是探测人员需要通过发射机中的专用输电缆与被探测的金属管线进行相连,然后探测人员还需要将输电缆的另一端与金属管线的探测仪器进行相连。这样在探测的过程中,探测人员便可以直接通过探测仪器来接收金属管线所产生的电磁信号,这样便可以通过电磁信号来对管线进行跟踪定位。
        2.4雷法探测
        此方法主要是向地下管道当中发射较高频率的电磁波,当管线电界面不同时,就会致使电磁波产生反射或者投射等,在电介质的差异下,导致反射波的能量不断扩大。使用接收设备在地面上接收从管线处返回的电磁波,雷达主机可将反射的电磁波幅度、波长以及相位等展开记录,使用降噪、滤波以及合成等技术展开处理,合成扫描图像,获取管道分布图。
        2.5地形电导率仪
        地形电导率仪作为辅助管线探测方法在国外使用较多。主要工作原理是通过设备将电导率差异引起的涡流从地面传播到地下,电磁涡流变送器将涡流反射回地面,具有导电性的物体接触与周围土壤不同,所接受到的信号也有差异,反射电流具有可区分的价值。附在末端的接收器设备分析反射电流检测地下设施。该方法可用于复杂环境的地区电导率测试,对于在一些情况下干燥土壤中的大型非金属水管或湿土中大型非金属空管也可以成像。对于目前其他物探方法探测效果较差的大型非金属管有很好的辅助探测效果。但是受探测环境影响,沿线沿架空电力线路及地上生产金属物体,如栅栏、车辆或建筑物,会对电导率读数产生干扰,可能会对探测效果造成一定的影响。
        结语
        综上所述,城市地下管线探测是较为综合的系统性建设工程,可以对当前我国城市地下管线做出精准定位,在此基础上利用相关的处理手段生成一系列完整的城市地下管线铺设位置图与状态图,为道路施工及其他建设提供借鉴,从而提高工程项目建设的整体水平,避免工程建设对地下管线造成的破坏,带动我国经济和谐发展。
        参考文献
        [1]赵欣,王希良,刘珍岩等.复杂条件下的地下管线探测模拟[J].物探与化探,2014(6):216-221.
        [2]曹冬冬,徐秋艳.复杂条件下城市地下管线探测技术的应用[J].资源信息与工程,2018,33(6):144-145.
        [3]王宝明.复杂条件下城市地下管线探测分析[J].百科论坛电子杂志,2018,(2):64.
        
       
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