地下管线探测中疑难管线探测研究

发表时间:2021/3/11   来源:《中国建设信息化》2020年22期   作者:曲 纯
[导读] 在改革开放脚步不断加快速的背景下,地下工程项目建设数量也逐渐增加

        曲 纯
        大连市勘察测绘研究院有限公司 辽宁 大连 116022
        摘要:在改革开放脚步不断加快速的背景下,地下工程项目建设数量也逐渐增加,地下管线的普查和量测能为城市建设提供基础保障。文章对不同环境下管线探测技术的原理进行了分析,并利用实际的城市地下管线探测项目对不同条件下不同探测技术的应用加以说明,并通过项目的实践对工程中不同条件下探测技术加以应用和掌握。
        关键词:城市;地下管线;管线探测;管线普查
        引言
        地下管线系统是城市的重要组成部分,如果将城市比喻成人,那地下管线就相当于血管,负责给城市的各部分输送能源,并运走废料。随着我国城市化建设的深入,地下管线的作用也越来越大,如何高效地获得地下管线的信息,并做出一套行之有效的地下管线管理方案,成为了当下城市管理者关注的重点问题。
        1地下管线探查方法
        由于地下管线种类不同,材质不同,其本身所具有的地球物理特征也各有差异,因此在测区开始探测前,应选用不同的仪器、不同的工作方式并选择不同的地球物理条件、代表性的路段、不同的管线埋深情况进行方法试验,通过对已知地下管线上的数据比较或足够的代表性的开挖点验证、校核。通过试验,对所投入探测的探测仪进行全面的检查、维护和清点,确定其仪器主机及配件齐备完整,性能稳定,一致性对比良好的情况下投入生产,并确定探测方法和探测仪器的有效性和探测精度,选择最佳的工作方法、合适的工作频率、确定最佳收发距,最大限度的克服干扰,以提高探测精度,确定探测方法和探测仪器的修正系数或修正方法。采用实地调查结合管线探测仪,对道路范围内的给水、排水、电力、电信、天然气、综合管沟管线进行探测。
        2城市地下管线探测与管理技术中的常见问题
        2.1老旧管线现状
        在我国大部分城市的建设初期,由于技术落后、设备不足,在当时的情况下,城市地下管线的种类也非常少,主要包括排水、给水、电力、通信等几种,数量也不多,其中排水和给水主要铺设在地下,电力和通信管线以架空为主。管线资料如设计资料、竣工资料等档案资料也基本以纸质的图和表的形式由人工进行管理,并且很大一部分资料是由各管线权属单位进行保管,不能集中保存。这种以这种管理方式保存的特点就是资料不完整,管理分散,不便查阅,且随着时间推移,很容易造成资料丢失、损坏。其后果就是对之后的管线规划造成了影响,后续新建管线只能以见缝插针或者是哪里有空间就安置在哪里,这使得整个管网系统越来越复杂。目前,部分城市依旧没有意识到地下管线规划的重要性,对于在地下开展的工程项目没有一个严格的审批过程,并且忽略了地下工程对于管线系统的影响,对于后铺设的管道的设计也缺乏科学性,没有整体观念,这就给城市地下管线的探测和规划造成了不小的麻烦。
        2.2监管制度不完善
        虽然目前很多城市都出台了相应的有关管道保护以及维护的管理方法,但是未建立管线数据更新机制,系统数据无法实时更新,这就使得地下管线信息管理系统使用一段时间后,失去了应有的作用。许多管线权属单位,在未获得管线规划部门审批的情况,就直接进行新管线铺设,并且未在管线管理系统对已有管道的铺设情况进行查询,很大可能对旧管道造成破坏,从而对人力和财力造成浪费,其次就是由于未获得规划部门审批,无法确定管道铺设地点是否合理,这也就间接地削弱了相关部门对地下工程的审查能力。因此,要加强政府监督管理的能力,确保管道的设置科学合理。


        3复杂疑难问题的解决方案
        3.1上下重叠管道的探查
        (1)金属管道重叠采用电磁法可以精确定位,因为上下管线异常叠加,异常明显,但定深误差大。可在两重叠管道交叉的区段分别定深,来推知重叠处管道的深度,亦可用地质雷达探测。(2)金属与非金属管道重叠由于金属管道与非金属管道的电性差异,可用电磁法对金属管道进行定位、定深。对非金属管道则要采用地质雷达进行探测。当非金属管道内有钢筋网时,也可采用加大发射功率的电磁法来解决。(3)非金属管道重叠由于非金属管道特别是现在使用较多的PE管、PPR管、UPVC管与周围环境电性差异较小,必须采用地质雷达进行探测,必要时采用地质雷达探测和开挖验证。
        3.2非金属管线探测
        市政建设中PE、PVC、混凝土等非金属管线比较普遍,而目前中国及国际上应用的管道探测仪是利用金属管线对电磁波产生感应的物理特性而获取信号异常值的办法确定管线的位置和深度。而地质雷达探测是利用电磁波反射原理,根据地下目标体与周围介质存在的电磁差异性来探测地下目标体,从而解决了这些特殊材质(如水泥、塑料、PVC、PE等非金属材质)的地下管道用其他探测方法难以解决的难题。基于非金属管道材质与周围介质的介电常数存在的物性差异,接收来自地下介质界面的反射波,在计算机屏幕上以波形或灰阶形式成像,通过对图像的分析来确定管道的准确位置及埋深。
        3.3多条平行管线的探查
        探查多条平行管线最大的障碍是相邻管线的干扰,在探查中由于干扰会给探测造成较大的测深误差及平面位置错误,探查此类管线最好是用直接法或夹钳法,它能减少相邻管线的干扰,突出目标管线异常,而实际应用中受场地条件的影响,可采用感应法,运用下列技术可取得较好效果。(1)垂直压线法将发射机呈直立状态,置于管线的正上方,可突出目标管线的异常,适用于近于上下的平行管线,但必须有可供垂直压线的条件。(2)水平压线法将发射机呈平卧状态,置于管线的正上方,可压制地下管线的干扰,适用于管线间距较大的平行管线,但探测深度较小。(3)倾斜压线法当相邻管线间距较小时,不宜采用垂直压线法,而采用水平压线法,探测效果也不一定理想。此时采用倾斜压线法,发射线圈倾斜使其与干扰管线不耦合,可达到既抑制干扰管线的信号,又能增强目标管线的异常,此方法适用于近间距的平行管线,但近于上下的平行管线不宜适用。
        3.4地下管线管理技术的应用
        目前,地下管线的管理技术发展得很快,许多技术都被应用到管理工作中,为了进一步提升管理效果,人们开发出了一项新的管理系统,即地下管线技术管理系统。该系统由3个部分组成。(1)有关于数据的管理,这是最基础的部分也是最重要的部分,主要是将采集到的管道信息收集起来然后进行核对验证,验证无误后再根据数据生成图表以便于工作人员审查。(2)用户管理,这一部分直接与政府部门对接,以便于政府的工作人员可以随时获悉有关与当下管线变动的信息,该部分还有相应的信息服务系统,便于城市规划部门采集信息来对其他工程进行规划。(3)综合管理系统,通过计算机生成的三维图像,人们可以更直观地看到管道系统的分布情况,并且可以得到更详尽的数据,还能根据图像找出规划中的缺陷进行完善,十分方便快捷。
        结语
        地下管线的分布在城市建设过程中的作用十分重大,需要定期开展城市地下管线普查工作,由于地下管线类别诸多,错综复杂,所以在开展管线普查测量时,必须对管线测量影响因素进行综合考虑,因地制宜地采取合适的测量方法。本文对不同管线探测方法的应用加以说明,提出管线探查时误差因素的压制方法,在管线普查探测时,必须因地制宜,选取合适方法,且严格控制施工质量,实现地下管线系统化、标准化、信息化,为城市化进程和城市民众生产生活等需要提供精确的管线信息。
        参考文献:
        [1]陈雨,丁昕,刘金锁,等.城市地下管线及其地球物理探查方法.淮南职业技术学院学报,2019(1).
        [2]李淑敏,李丛,李龙.三亚市地下管线勘察与GIS信息化建设方法探究.山西建筑,2019(7).
        [3]李学军,洪立波.城市地下管线探测与管理技术的发展及应用.城市勘测,2019(4):5-11
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