综合物探技术在城市排水管网检测中的应用 吴强

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:吴强
[导读] 在城市基础设施中,排水管网的重要性是无可替代的,担负着收集、输送、处理和排放城市污水和雨水的重任

        上海勘测设计研究院有限公司  上海  200000
        摘要:在城市基础设施中,排水管网的重要性是无可替代的,担负着收集、输送、处理和排放城市污水和雨水的重任,排水管网的运行状态对民众生活品质有极大影响,在长期运行过程中,排水管网难免会出现渗漏等问题,但是由于排水管网敷设于地下,因此难以及时发现,久而久之就会引起一系列负面影响,为了避免该种问题的出现,就需要开展排水管网检测工作,而下面的文章主要分析综合物探技术在城市排水管网检测中的应用,旨在为城市排水管网检测提供一份助力。
        关键词:综合物探技术;城市排水管网检测;应用


        引言
        城市排水管网检测是了解和掌握排水管网基本情况的有效手段,是排水管网维护管理等各项工作有序开展的重要指导,在检测结果准确性方面的要求比较严格,目前综合物探技术在城市排水管网检测中的应用较为广泛,而且应用效果非常理想,深入分析城市排水管网检测的具体内容及其检测方法,并着重研究城市排水管网检测工作对于综合物探技术的应用途径,有利于促进城市排水管网检测工作效率的提高,对于城市排水管网检测的发展也具有一定的推动作用。
        1.管道检测的主要类型
        管道检测主要由结构性状况检测和功能性状况检测两个方面构成。
        1.1结构性状况检测的目的
        对管道进行结构性状况检测的主要目的是为了检查管道材料,来判断管道的结构状况,确定连接处的是否出现问题,如管道泄漏是否造成周边水土流失、路基脱落和空洞等情况,以及管道是否出现破裂、变形和错位等问题。并对管道状态进行综合评估,判断管道建设对地下水资源或市政设施造成的影响。
        1.2功能性状况检测的目的
        对管道进行功能性状况检测的主要目的是为了验证管道的排水功能。通常是对管道的有效溢流部分进行检查,将实际溢流与设计流量进行比较,以确定管道的功能状况,包括管道中的沉积物和障碍物的实际情况。通过全面评估来确定一条管道的功能是否正常运行。
        2.主要检测手段
        2.1地质雷达的应用
        地质雷达(又称探地雷达)是一种普遍用于工程检测的物理探测设备。与其他物理探测设备相比,地质雷达具有准确度高、探测速度高、高度适应野外等优点。它已逐渐成为地下排水管网调查的有力工具,应用领域越来越广,如水利设备、市政、环境等方面。地质雷达的工作原理是向地下发射脉冲形式的高频和超高频电磁波,电磁波遇到存在电差的地下目标体(空洞、分层等)时会产生不同形式的反射。电磁波被反射后返回地面,接收天线根据接收到的雷达波进行处理和分析。根据接收到的雷达波形,可以推断出地下目标体的空间位置、结构、电气特性和几何形状等参数,以实现对地下工程的目标体的探测。地面雷达的探测深度、分辨率和准确度主要取决于内部和外在两方面因素。内在因素主要是指被检测物体所处环境的导电性、磁导率和外部形状,而外在因素主要与现场数据采集参数有关,如所用频率、采样率等。在实际应用中,全面考虑这些因素的现场和适当的采样参数是成功检测的关键。探地雷达数据解析的过程主要是根据探地雷达接收到的有效反射电磁波的特性,来推断目标地下介质的实时状态。地质雷达数据的分析和解释有定性分析和定量解释两类,前者是对岩石中的地壳带、断裂、空洞和溶蚀进行判断,后者是对地壳带、断裂、空洞和溶蚀的空间分布位置和范围进行确定。利用探地雷达探测土壤疏松度时,土壤钻孔的空间分布位置和范围主要通过电磁波的波形和振幅,以及电磁波共轴的连续性和形态来确定。当有电界面时,由于异常体与周围土壤之间存在较大的电差,如土壤的稀疏程度、土坑、溶洞等,异常体的雷达图像会出现反射异常,如强反射、共模轴不连续、波形干扰、振幅明显变化等。



        2.2管道潜望镜的应用
        管道潜望镜(又称管道高速视频潜望镜)是目前应用地域最广泛的检查管道状况的最快和最有效的手段之一。管道潜望镜具有广泛的适应性,可以对管道、储罐、储水箱的内部状况进行可视性检查。控制系统人员通过调整镜头、照明范围和其他操作,可以准确地定位管道的内部破裂、错位、割裂和其他缺陷,为评估管体更新和维修工作提供依据。
        3.安全隐患的具体案例分析
        为了某城市排水系统运行安全性,本次项目对某城市城中村排水管道的安全隐患进行全方位检查,及时了解隐患的现状和空间分布,然后对产生异常的排水管道内部进行检查,确定是否存在变形、私接暗管、破裂、腐蚀、位移、穿孔、断裂等情况 和其他结构性缺陷,以便及时制定相关解决方案。通过选择地质雷达检测的最佳参数,将雷达探测到的不连贯、杂乱的波形判定为异常区域,在雷达检测后对所有异常进行分析,并根据异常的类型和所在范围进行精准性的QV检测,以确定它们是否由管道问题引起。确定了异常的成因以及管道的损坏类型后,我们可以向市政府提供合适的解决方案和具体措施。通过这种方法,可以及时发现管道腐蚀、破损、沉积、侧壁落石、树根入侵等隐患,并及时高效地完成了检测工作,检测效果也相对较好。在第一个缺陷点,弧形的雷达波谱呈现不流畅、杂乱的波形图;QV呈现管道已经发生腐蚀、有破裂现象,已可以看到管道的底部存在土壤。通过对管道破裂的综合分析表明,周围的土壤已经被侵蚀并形成一个空洞。判定为I级隐患,建议立即开挖进行管道更新,回填空洞。第二个缺陷点的的雷达波谱不流畅,有波形图杂乱;QV显示管道内平滑度低,已被严重腐蚀。通过对管道腐蚀程度的分析,判断周围的水土流失情况较为严重,土壤松散没有支撑力,判定为II级隐患。建议进行管道更新置换工作,并对周围土壤进行进一步加固处理。在第三个缺陷点,雷达波谱呈弧形不流畅,有中断趋势;QV表示管道已经断裂。经过综合分析,管道有断裂趋势会导致周围的土壤被侵蚀,形成腔,判定为II级隐患。建议立即对该区域立即开始路面挖掘,进行修复,以防止空洞问题的进一步扩大。第四个缺陷点的雷达波谱具有不连续性,波形受到干扰,并分成了多个波段;在QV处,显示箱涵侧壁的一块石头已经掉落。经过综合分析,箱涵侧壁的石头已经脱落,造成周围的水和土壤受到侵蚀,形成了一个空洞。判定为I级隐患,建议立即对该段箱涵进行修复,并回填压实空洞,稳固土层。在第五个缺陷点,雷达的波谱呈现不流畅性,形状遭到破坏,波形被破坏,有树根出现在QV的管道里。经过综合分析,管道中的树根导致土壤侵蚀和周围土壤压实。潜在危险等级为三级。但这里的土壤侵蚀并不严重,后续要提高注意。在第六个缺陷点,雷达波谱不流畅,表明有睛状体;QV显示,在主排水管后面隐藏有一小段排水管。对隐蔽管道的私接处进行的综合分析表明,周围的土壤受到轻微干扰。隐蔽的风险等级为IV级。影响面积为0.5米,由于附        近没有发生水土流失,可以暂时不予处理。
        结束语:
        总之,城市排水管网是涉及到民众日常生活的重点基础设施,经过长时间的运行,因为管材性能退化或是管道移位等原因出现管道破裂、脱节等问题是在所难免的,城市污水渗漏不仅会导致地下水资源污染,甚至会造成路面塌陷等问题,开展城市排水管网检测有利于及时发现并及时除了以上问题,从而保证城市排水管网的高效运行,研究综合物探技术在城市排水管网检测中的应用,能够为城市排水管网检测的有序开展提供有力保障。
        参考文献:
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