引言 城市綜合地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,是城市的“生命線”和“血脈”。各種原因,目前我國(guó)很多城市存在地下管線分布情況管理不明,管線檔案資料不全不準(zhǔn)等情況,導(dǎo)致城市建設(shè)時(shí),常有地下管線被破壞的事故發(fā)生。因此,摸清城市地下管線現(xiàn)狀,通過(guò)信息系統(tǒng)管理管線數(shù)據(jù)是城市規(guī)劃、建設(shè)、管理的需要,是保證城市人民正常生產(chǎn)生活以及城市發(fā)展的必要措施。 1、地下管線探測(cè)難點(diǎn) 城市地下管線探查中,地下管線種類多,材質(zhì)多樣,權(quán)屬單位不同,埋設(shè)時(shí)間和埋設(shè)方式也不盡相同,管線常出現(xiàn)縱橫交叉,上下重疊現(xiàn)象,導(dǎo)致準(zhǔn)確探測(cè)各種管線的走向、埋深等有一定難度。歸結(jié)起來(lái),地下管線探測(cè)中常遇到的難點(diǎn)有:一是平行密集埋設(shè)管線探測(cè);二是非金屬管材探測(cè);三是長(zhǎng)距離、大埋深的管線探測(cè)。四是非開(kāi)挖敷設(shè)管線。 2、地下管線探測(cè)難點(diǎn)解決方案 2.1 平行管線探查方法 平行管線的探查,優(yōu)先采用直接法或夾鉗法,從而減弱相鄰管線的干擾。然而,實(shí)際工作中,因缺少明顯點(diǎn),沒(méi)有良好的接地條件等,無(wú)法采用直接法和夾鉗法,只能采用感應(yīng)法。為此,管線探查時(shí)可采用下述方法: (1)水平壓線法:根據(jù)垂直偶極子施加信號(hào)時(shí)不激發(fā)其正下方管線,而激發(fā)鄰近管線的特性,將發(fā)射機(jī)平臥,放在鄰近干擾管線正上方,從而壓制地下干擾管線,突出鄰近目標(biāo)管線信號(hào)。這是探查平行管線的有效手段。 (2)垂直壓線法:利用水平偶極子施加信號(hào),線圈正下方管線耦合最強(qiáng)的特性,將發(fā)射機(jī)直立,放在目標(biāo)管線正上方,從而壓制鄰近干擾管線,突出目標(biāo)管線信號(hào),從而區(qū)分平行管線。該方法適用于埋深淺、間距大的平行管線。 (3)傾斜壓線法:平行管線間距較小時(shí),上述方法探查效果均不好,可采用傾斜壓線法。該法是根據(jù)目標(biāo)管線與干擾管線的空間分布位置,選擇合適的發(fā)射機(jī)位置和傾斜角度,在保持發(fā)射線圈軸向?qū)?zhǔn)干擾管線的前提下,盡量將發(fā)射機(jī)置于目標(biāo)管線上方附近,從而確保有效激發(fā)目標(biāo)管線,壓制干擾管線。 2.2 非金屬管道探查技術(shù) (1)非金屬管線探查。探查非金屬管線時(shí),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件、管徑的大小及目標(biāo)管線與周圍介質(zhì)的差異等特性,可采用示蹤電磁法、探地雷達(dá)斷面掃描探查及釬探、開(kāi)挖驗(yàn)證等方法。具體做法為:先將管線上的明顯點(diǎn)(閥門井、排氣閥井、測(cè)壓井等)定位,再利用金屬分支管線采用電磁感應(yīng)法確定其與非金屬管道的連接點(diǎn)。同樣,對(duì)過(guò)橋、穿路、拐彎等特殊地帶的局部金屬管線也可用探測(cè)儀探查定位。利用上述方法確定的管線點(diǎn)可大致將管線走向及所在范圍圈定,根據(jù)已探明管線的情況,在需要確定管線點(diǎn)的地段,用探地雷達(dá)進(jìn)行斷面掃描探查。在具備釬探或開(kāi)挖條件的地帶,進(jìn)行了釬探或開(kāi)挖驗(yàn)證。采用探地雷達(dá)對(duì)非金屬管道(如砼管、PE 管、UPVC 管等)探查時(shí),應(yīng)選用與探查對(duì)象的埋深和管徑相匹配的發(fā)射頻率和合適的接收天線;在一個(gè)探測(cè)點(diǎn)應(yīng)作兩次以上的往返測(cè)量,以確認(rèn)異常的可靠性;如探查對(duì)象無(wú)明顯異常,應(yīng)在該探查剖面前后作反復(fù)多次測(cè)量,以利于發(fā)現(xiàn)異常;對(duì)不規(guī)整的管線異常要進(jìn)行開(kāi)挖驗(yàn)證;要在探測(cè)點(diǎn)附近的已知管線上作雷達(dá)剖面用以確定介電常數(shù)和波速。 (2)預(yù)埋非金屬空管探查。此類管線可采用示蹤法或探地雷達(dá)進(jìn)行探測(cè)。用空管內(nèi)預(yù)埋的鐵絲或人工穿設(shè)的示蹤線,然后采用直接法或雙端連接的方法施加信號(hào),利用管線探測(cè)儀定位測(cè)深。采用探地雷達(dá)探測(cè)時(shí),具體方法參照非金屬管線探查。 (3)小規(guī)格非金屬管線探測(cè)。對(duì)埋深大、規(guī)格小的金屬管線,由于目標(biāo)規(guī)模小,且上覆土層多為雜填土,探地雷達(dá)很難取得良好的管頂反射異常,為此,對(duì)此類管線應(yīng)盡可能收集竣工資料,在此基礎(chǔ)上通過(guò)管線埋設(shè)時(shí)的土層擾動(dòng)破壞產(chǎn)生的異常來(lái)確定。 2.3 大埋深管線探測(cè) 管線探測(cè)儀探測(cè)深度通常為3.0 ? 4.0m,對(duì)深埋管線,在無(wú)出露點(diǎn)的情況下,采用常規(guī)感應(yīng)法探測(cè)很難滿足要求。為此,可通過(guò)以下方式提高探測(cè)準(zhǔn)確率: (1)擴(kuò)大探測(cè)范圍,找到管線出露點(diǎn),采用直接法施加信號(hào),并加大發(fā)射機(jī)輸出功率,提高信噪比。 (2)在沒(méi)有出露點(diǎn)的情況下,盡可能在埋深淺處施加感應(yīng)信號(hào),以增大管線感應(yīng)電流,提高接收信號(hào)強(qiáng)度,提高信噪比。 (3)利用長(zhǎng)金屬導(dǎo)線采用雙端連接的方法施加信號(hào),使發(fā)射機(jī)、長(zhǎng)導(dǎo)線與管道自成一電流回路,提高管線的電流強(qiáng)度,達(dá)到探測(cè)深埋管線的目的。 2.4 非開(kāi)挖技術(shù)敷設(shè)管線 隨著水平定向鉆進(jìn)、頂管等非開(kāi)挖技術(shù)的廣泛使用,非開(kāi)挖敷設(shè)的管線探測(cè)成為地下管線探測(cè)的難點(diǎn)之一。水平定向鉆進(jìn)技術(shù)鋪設(shè)的管線其深度多漸變,探測(cè)時(shí)易受淺埋管線的干擾影響,探測(cè)難度相對(duì)較大。為提高此類管線的探查精度,可采取以下方法: (1)全面收集測(cè)區(qū)范圍內(nèi)非開(kāi)挖敷設(shè)管線的設(shè)計(jì)、竣工資料,并進(jìn)行實(shí)地核實(shí)。 (2)對(duì)已敷設(shè)電纜的管線,采用夾鉗法施加信號(hào),以減弱淺部及旁側(cè)管線的干擾。在連續(xù)追蹤探測(cè)時(shí),考慮到其漸變特征,將加密管線點(diǎn),以便準(zhǔn)確描述其變化特征。 (3)對(duì)預(yù)埋的電纜類空管,采用示蹤法或探地雷達(dá)進(jìn)行探測(cè)。 (4)非開(kāi)挖敷設(shè)管線穿越道路、河流、建筑物時(shí),管線埋深較大且穿越距離長(zhǎng),信號(hào)隨探測(cè)距離的增加而迅速衰減,導(dǎo)致探測(cè)誤差增大或無(wú)法追蹤探測(cè)。為此,探測(cè)時(shí)盡可能增大發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率,提高信噪比,同時(shí)在穿越道路、河流及建筑物等前設(shè)置管線點(diǎn),如道路、河流兩側(cè)、建筑物前后,以控制其走向。 3、結(jié)語(yǔ) 雖然地下管線分布復(fù)雜,探明其走向、埋深、管材等屬性可以借助先進(jìn)的探測(cè)儀器,但是,實(shí)際作業(yè)中還需要作業(yè)員針對(duì)不同現(xiàn)場(chǎng),認(rèn)真分析查閱相關(guān)資料,不斷總結(jié)分析,采用多臺(tái)儀器、多種方式方法交叉探測(cè),更好的提高探測(cè)效率和數(shù)據(jù)精度。
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