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地下管線探測(cè)重點(diǎn)與難點(diǎn)分析
地下管線探測(cè)有很多復(fù)雜和難點(diǎn)，因?yàn)楣芫€的材質(zhì)不同，所以有不同的探測(cè)方法及難點(diǎn)，本文就地下管線探測(cè)重點(diǎn)與難點(diǎn)分析，希望能給業(yè)內(nèi)人事以借鑒。
[關(guān)鍵詞]探測(cè)重點(diǎn)；探測(cè)難點(diǎn)
1 不同管線探測(cè)
(1)非金屬管線(砼、UPVC 等)。管線探測(cè)過程中，往往會(huì)遇到非金屬(UPVC、砼等)管線及相鄰較近且走向一致的地下管線埋設(shè)方式，由于目前的地下管線探測(cè)儀是利用金屬管線對(duì)電磁波產(chǎn)生感應(yīng)的物理特性而獲取信號(hào)異常值的辦法確定管線的位置和深度的，因此，對(duì)于非金屬(UPVC、砼等)管線不能感應(yīng)電磁場(chǎng)，是目前地下管線探測(cè)過程中存在的一個(gè)重點(diǎn)難點(diǎn)。
(2)平行敷設(shè)的管線。由于相鄰平行的金屬管線對(duì)電磁場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生互感現(xiàn)象且產(chǎn)生疊加信號(hào)異常，因此，相鄰平行的管線探測(cè)也是地下管線探測(cè)過程中存在的另一個(gè)重點(diǎn)難點(diǎn)。
(3)非開挖敷設(shè)的管線。隨著城市道路負(fù)載力不斷加大以及近年來非開挖技術(shù)的發(fā)展，管線鋪設(shè)采用非開挖方式敷設(shè)得到大量運(yùn)用。由于非開挖敷設(shè)的管線一般較深且無管線出露點(diǎn)，采用常規(guī)管線探測(cè)方法難以實(shí)施，直接影響了探測(cè)精度，甚至無法進(jìn)行探測(cè)，是當(dāng)前管線探測(cè)工作中的重要難點(diǎn)。
2 地下管線探測(cè)重點(diǎn)與難點(diǎn)的技術(shù)解決措施
隨著建筑科技水平的不斷發(fā)展，PE、PVC、混凝土等非金屬管線在市政建設(shè)中越來越多的得到應(yīng)用，非金屬管線的探測(cè)也逐漸成為管線管理部門和管線探測(cè)單位的一大難題，而解決這個(gè)問題目前比較有效的探測(cè)方法就是：人工開挖及利用地質(zhì)雷達(dá)及高密度電阻率法進(jìn)行管線探查。人工開挖由于現(xiàn)場(chǎng)的地形條件所限，可能不具備開挖條件，這就要求采用地質(zhì)雷達(dá)及其它方法。
2.1 加拿大pulse EKKO 100A 地質(zhì)雷達(dá)的工作原理和相關(guān)介質(zhì)參數(shù)
(1)工作原理：探地雷達(dá)(Ground Penetrating Radar，簡稱GPR)是利用超高頻短脈沖電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí)其路徑、電磁波強(qiáng)度與波形隨通過介質(zhì)的電性差異和幾何形態(tài)的不同而變化的特征，根據(jù)接收到地下介質(zhì)身射電磁波的旅行時(shí)間(雙程走時(shí))、幅度與頻率資料來判斷管線的深度、位置和估算管線直徑的一種地球物理方法。當(dāng)管線方向已知時(shí)，測(cè)線垂直管線長軸。沿測(cè)線發(fā)射和接收電磁波。如下圖，最終得到雷達(dá)探測(cè)實(shí)時(shí)剖面圖，地下管線反射波在實(shí)時(shí)剖面上形成拋物線態(tài)圖形。拋物線頂點(diǎn)橫向坐標(biāo)值是管線中心軸線測(cè)量起始點(diǎn)的水平距離，拋物線頂點(diǎn)豎向坐標(biāo)值為管線上表面距測(cè)量表面的深度值。
(2)相關(guān)介質(zhì)技術(shù)參數(shù)：
(3)探查方法：對(duì)某一地下管線進(jìn)行探查時(shí)，首先應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)確定好坐標(biāo)，坐標(biāo)原點(diǎn)最好選在永久性標(biāo)識(shí)點(diǎn)上，以備日后復(fù)查校驗(yàn)。測(cè)線最好布置成網(wǎng)格狀。
(4)管線深度和水平位置的確定:管線的深度可從雷達(dá)剖面圖上直接讀取，探地雷達(dá)系統(tǒng)自動(dòng)把時(shí)間域轉(zhuǎn)換成空間域。電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度是不一樣的，在確定管線深度之前，最好在測(cè)量區(qū)域內(nèi)找一條已知管線進(jìn)行傳播速度測(cè)試。管線的水平位置可由測(cè)量輪精確測(cè)得，而且探地雷達(dá)具有現(xiàn)場(chǎng)回拉定位功能，當(dāng)屏幕上顯示出管線波形時(shí)(天線拖動(dòng)方向與管線方向垂直時(shí)，典型波形反應(yīng)為拋物線)，可將天線回拉，屏幕上將出現(xiàn)一個(gè)光標(biāo)，隨著天線的回拉，光標(biāo)在雷達(dá)剖面圖上移動(dòng)，當(dāng)光標(biāo)移動(dòng)，當(dāng)光標(biāo)移到拋物線頂點(diǎn)時(shí)，天線的中心位置對(duì)應(yīng)的就是該管線軸心的平面位置。
2.2 非金屬管線探測(cè)儀探測(cè)法(NPL-100|非金屬管線測(cè)位器)
非金屬管線探測(cè)儀主要由震蕩器(發(fā)射機(jī))、震動(dòng)器、接收機(jī)、探頭、放大器、耳機(jī)等部分組成，一般適用于內(nèi)部流體為液態(tài)，帶壓力的非金屬管道。其工作原理是聲波原理，利用聲音在管道及其內(nèi)部液體的傳播特性來探測(cè)管道位置。由于震蕩器的發(fā)射機(jī)要與管線直接相連，所以非金屬管線探測(cè)儀使用場(chǎng)所必須有管道設(shè)施的暴露點(diǎn)，像供水、排水、燃?xì)夤芫€，震蕩器可以與水表、消防栓、閥門等管件聯(lián)接.非金屬管線探測(cè)儀只能對(duì)管道進(jìn)行平面定位，不能測(cè)定埋深;由于聲波的衰減特性，儀器最適用于小口徑管道的探測(cè);另外對(duì)于埋設(shè)太深的管道探測(cè)難度較大。
2.3 導(dǎo)向儀探測(cè)法
針對(duì)一些電力、通訊類空管管線、非開挖管線，包括未使用的非開挖燃?xì)狻⒆詠硭⒂晡鬯芫€，可采用導(dǎo)向儀探測(cè)法定位、定深，其原理是利用放置金屬探頭在管內(nèi)，利用外力沿管內(nèi)慢慢移動(dòng)，通過地面導(dǎo)向管線儀(亦可采用RD8000 型接收機(jī))進(jìn)行信號(hào)接受，每移動(dòng)約5 米距離進(jìn)行定位并測(cè)深。此種方法我單位在蘇州軌道交通管線探測(cè)施工中、福州市內(nèi)所有非開挖管線探測(cè)的施工中，均獲得了較好的探測(cè)效果。
2.4 相鄰平行管線的探查技術(shù)
多條相鄰平行地下管線的探測(cè)問題，一下是地下管線探測(cè)的難題，由于相鄰管線走向一致，且相互間距較小，兩條管線對(duì)儀器發(fā)出的激發(fā)信號(hào)會(huì)產(chǎn)生互感現(xiàn)象，使儀器探測(cè)目標(biāo)管線所產(chǎn)生的異常值很難區(qū)分或者存在較大的偏差，因此管線探測(cè)人員經(jīng)常將相鄰平行的管線漏測(cè)或難以區(qū)分。根據(jù)電磁場(chǎng)理論及多年來的探測(cè)經(jīng)驗(yàn)分析，在一定相對(duì)位置下，感應(yīng)工作頻率越高，相鄰平行管線相互感應(yīng)影響較大，因此，在此類管線探測(cè)中，應(yīng)選用低頻電磁感應(yīng)或直接連接法探測(cè)。
3 結(jié)語
通過上述敘述能夠知道管線探測(cè)的難點(diǎn)及解決方法，現(xiàn)在管線探測(cè)存在著一定的難點(diǎn)和困難，希望隨著科學(xué)技術(shù)在管線儀器中的不斷體現(xiàn)，相對(duì)困難的PVC，PE 等豐金屬和絕緣的管線探測(cè)能夠解決，能夠更準(zhǔn)確的探測(cè)管線數(shù)據(jù)。
[關(guān)鍵詞]探測(cè)重點(diǎn)；探測(cè)難點(diǎn)
1 不同管線探測(cè)
(1)非金屬管線(砼、UPVC 等)。管線探測(cè)過程中，往往會(huì)遇到非金屬(UPVC、砼等)管線及相鄰較近且走向一致的地下管線埋設(shè)方式，由于目前的地下管線探測(cè)儀是利用金屬管線對(duì)電磁波產(chǎn)生感應(yīng)的物理特性而獲取信號(hào)異常值的辦法確定管線的位置和深度的，因此，對(duì)于非金屬(UPVC、砼等)管線不能感應(yīng)電磁場(chǎng)，是目前地下管線探測(cè)過程中存在的一個(gè)重點(diǎn)難點(diǎn)。
(2)平行敷設(shè)的管線。由于相鄰平行的金屬管線對(duì)電磁場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生互感現(xiàn)象且產(chǎn)生疊加信號(hào)異常，因此，相鄰平行的管線探測(cè)也是地下管線探測(cè)過程中存在的另一個(gè)重點(diǎn)難點(diǎn)。
(3)非開挖敷設(shè)的管線。隨著城市道路負(fù)載力不斷加大以及近年來非開挖技術(shù)的發(fā)展，管線鋪設(shè)采用非開挖方式敷設(shè)得到大量運(yùn)用。由于非開挖敷設(shè)的管線一般較深且無管線出露點(diǎn)，采用常規(guī)管線探測(cè)方法難以實(shí)施，直接影響了探測(cè)精度，甚至無法進(jìn)行探測(cè)，是當(dāng)前管線探測(cè)工作中的重要難點(diǎn)。
2 地下管線探測(cè)重點(diǎn)與難點(diǎn)的技術(shù)解決措施
隨著建筑科技水平的不斷發(fā)展，PE、PVC、混凝土等非金屬管線在市政建設(shè)中越來越多的得到應(yīng)用，非金屬管線的探測(cè)也逐漸成為管線管理部門和管線探測(cè)單位的一大難題，而解決這個(gè)問題目前比較有效的探測(cè)方法就是：人工開挖及利用地質(zhì)雷達(dá)及高密度電阻率法進(jìn)行管線探查。人工開挖由于現(xiàn)場(chǎng)的地形條件所限，可能不具備開挖條件，這就要求采用地質(zhì)雷達(dá)及其它方法。
2.1 加拿大pulse EKKO 100A 地質(zhì)雷達(dá)的工作原理和相關(guān)介質(zhì)參數(shù)
(1)工作原理：探地雷達(dá)(Ground Penetrating Radar，簡稱GPR)是利用超高頻短脈沖電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí)其路徑、電磁波強(qiáng)度與波形隨通過介質(zhì)的電性差異和幾何形態(tài)的不同而變化的特征，根據(jù)接收到地下介質(zhì)身射電磁波的旅行時(shí)間(雙程走時(shí))、幅度與頻率資料來判斷管線的深度、位置和估算管線直徑的一種地球物理方法。當(dāng)管線方向已知時(shí)，測(cè)線垂直管線長軸。沿測(cè)線發(fā)射和接收電磁波。如下圖，最終得到雷達(dá)探測(cè)實(shí)時(shí)剖面圖，地下管線反射波在實(shí)時(shí)剖面上形成拋物線態(tài)圖形。拋物線頂點(diǎn)橫向坐標(biāo)值是管線中心軸線測(cè)量起始點(diǎn)的水平距離，拋物線頂點(diǎn)豎向坐標(biāo)值為管線上表面距測(cè)量表面的深度值。
(3)探查方法：對(duì)某一地下管線進(jìn)行探查時(shí)，首先應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)確定好坐標(biāo)，坐標(biāo)原點(diǎn)最好選在永久性標(biāo)識(shí)點(diǎn)上，以備日后復(fù)查校驗(yàn)。測(cè)線最好布置成網(wǎng)格狀。
(4)管線深度和水平位置的確定:管線的深度可從雷達(dá)剖面圖上直接讀取，探地雷達(dá)系統(tǒng)自動(dòng)把時(shí)間域轉(zhuǎn)換成空間域。電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度是不一樣的，在確定管線深度之前，最好在測(cè)量區(qū)域內(nèi)找一條已知管線進(jìn)行傳播速度測(cè)試。管線的水平位置可由測(cè)量輪精確測(cè)得，而且探地雷達(dá)具有現(xiàn)場(chǎng)回拉定位功能，當(dāng)屏幕上顯示出管線波形時(shí)(天線拖動(dòng)方向與管線方向垂直時(shí)，典型波形反應(yīng)為拋物線)，可將天線回拉，屏幕上將出現(xiàn)一個(gè)光標(biāo)，隨著天線的回拉，光標(biāo)在雷達(dá)剖面圖上移動(dòng)，當(dāng)光標(biāo)移動(dòng)，當(dāng)光標(biāo)移到拋物線頂點(diǎn)時(shí)，天線的中心位置對(duì)應(yīng)的就是該管線軸心的平面位置。
2.2 非金屬管線探測(cè)儀探測(cè)法(NPL-100|非金屬管線測(cè)位器)
非金屬管線探測(cè)儀主要由震蕩器(發(fā)射機(jī))、震動(dòng)器、接收機(jī)、探頭、放大器、耳機(jī)等部分組成，一般適用于內(nèi)部流體為液態(tài)，帶壓力的非金屬管道。其工作原理是聲波原理，利用聲音在管道及其內(nèi)部液體的傳播特性來探測(cè)管道位置。由于震蕩器的發(fā)射機(jī)要與管線直接相連，所以非金屬管線探測(cè)儀使用場(chǎng)所必須有管道設(shè)施的暴露點(diǎn)，像供水、排水、燃?xì)夤芫€，震蕩器可以與水表、消防栓、閥門等管件聯(lián)接.非金屬管線探測(cè)儀只能對(duì)管道進(jìn)行平面定位，不能測(cè)定埋深;由于聲波的衰減特性，儀器最適用于小口徑管道的探測(cè);另外對(duì)于埋設(shè)太深的管道探測(cè)難度較大。
2.3 導(dǎo)向儀探測(cè)法
針對(duì)一些電力、通訊類空管管線、非開挖管線，包括未使用的非開挖燃?xì)狻⒆詠硭⒂晡鬯芫€，可采用導(dǎo)向儀探測(cè)法定位、定深，其原理是利用放置金屬探頭在管內(nèi)，利用外力沿管內(nèi)慢慢移動(dòng)，通過地面導(dǎo)向管線儀(亦可采用RD8000 型接收機(jī))進(jìn)行信號(hào)接受，每移動(dòng)約5 米距離進(jìn)行定位并測(cè)深。此種方法我單位在蘇州軌道交通管線探測(cè)施工中、福州市內(nèi)所有非開挖管線探測(cè)的施工中，均獲得了較好的探測(cè)效果。
2.4 相鄰平行管線的探查技術(shù)
多條相鄰平行地下管線的探測(cè)問題，一下是地下管線探測(cè)的難題，由于相鄰管線走向一致，且相互間距較小，兩條管線對(duì)儀器發(fā)出的激發(fā)信號(hào)會(huì)產(chǎn)生互感現(xiàn)象，使儀器探測(cè)目標(biāo)管線所產(chǎn)生的異常值很難區(qū)分或者存在較大的偏差，因此管線探測(cè)人員經(jīng)常將相鄰平行的管線漏測(cè)或難以區(qū)分。根據(jù)電磁場(chǎng)理論及多年來的探測(cè)經(jīng)驗(yàn)分析，在一定相對(duì)位置下，感應(yīng)工作頻率越高，相鄰平行管線相互感應(yīng)影響較大，因此，在此類管線探測(cè)中，應(yīng)選用低頻電磁感應(yīng)或直接連接法探測(cè)。
3 結(jié)語
通過上述敘述能夠知道管線探測(cè)的難點(diǎn)及解決方法，現(xiàn)在管線探測(cè)存在著一定的難點(diǎn)和困難，希望隨著科學(xué)技術(shù)在管線儀器中的不斷體現(xiàn)，相對(duì)困難的PVC，PE 等豐金屬和絕緣的管線探測(cè)能夠解決，能夠更準(zhǔn)確的探測(cè)管線數(shù)據(jù)。
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