地下管線探測技術(shù)與探測方法

1、地下管線探測技術(shù)簡介

地下管線探測技術(shù)已應(yīng)用多年。早在第二次世界大戰(zhàn)末，人們?yōu)榱藢ふ覒?zhàn)爭遺留的地雷和其他未爆炸物而試圖將物探技術(shù)應(yīng)用于實際，但當(dāng)時只有一些常規(guī)物探方法，由于分辨率低、抗干擾能力差，效果不大。進(jìn)入20世紀(jì)80年代末，研制者們采用新型磁敏元件、新型濾波技術(shù)、天線技術(shù)、電子計算機(jī)技術(shù)使這類儀器的信噪比、精度和分辨率大大提高，且更加輕便和易于操作，實現(xiàn)了高精度、高分辨率。又由于計算機(jī)軟件技術(shù)的開發(fā)，使得探測數(shù)據(jù)能夠通過計算機(jī)進(jìn)行處理，從而形成了一項適用技術(shù)。

1.1、地下管線探查

地下管線探查是指應(yīng)用地球物理勘探的方法對地下管線進(jìn)行定位、定走向、定埋深。它的原理是:地下管線的存在會改變天然的或人為產(chǎn)生的地球物理場的分布，即產(chǎn)生異常。研究這些異常的形態(tài)、分布、形狀可獲得地下管線位置的有關(guān)資料。常用的地下管線探測方法有兩種:

(1)充電法。對地下管線施加直流電，在地面上觀察電磁場的異常，以確定地下管線所在的位置，這種方法的特點是儀器輕便、方法簡單、定位精度高，在地下管線密集的區(qū)域有較好的分辨率，但使用條件必須有可供充電的出露點，在地層電阻串低時效果差。

(2)電磁感應(yīng)法。是觀察地下管線在一次電磁場作用下，利用發(fā)射線圈產(chǎn)生的電磁場對金屬管線感應(yīng)所產(chǎn)生的二次電磁場的變化規(guī)律以確定地下管線的位置，這種方法的特點是不需出露點，在地下管線比較少的情況下效果好。

為克服這些缺點，國外已研制出具有儀器輸出阻抗與被測管線阻抗自動區(qū)分信號的探測儀，可最大限度地避免被測管線的電磁信號受周圍環(huán)境的干擾?？梢姡叵鹿芫€探測技術(shù)理論、儀器裝備、電算解釋應(yīng)屬物探理論及技術(shù)范疇，但又不同于常規(guī)的工程物探;應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)屬于工程測量，又與常規(guī)的工程測量不一樣，它是運用物探的原理對地下隱蔽體進(jìn)行準(zhǔn)確測量的技術(shù)。

1.2、地下管線測量

地下管線測量是指對管線點的地面標(biāo)志進(jìn)行平面位置和高程連測;計算管線點的坐標(biāo)和高程、測定地下管線有關(guān)的地面附屬設(shè)施和測量地下管線的帶狀地形圖，編制成果表。

地下管線測量一般包括以下內(nèi)容:控制測量，已有地下管線測量，地下管線定線與竣工測量，測量成果的檢查驗收?？刂茰y量應(yīng)在城市的等級控制網(wǎng)基礎(chǔ)上布設(shè)，其方法為現(xiàn)有的成熟的測量方法均可采用。如電磁波導(dǎo)線，靜態(tài)、快速靜態(tài)和動態(tài)GPS測量。管線點的平面位置和高程測量可采用GPS測量、導(dǎo)線串聯(lián)法或極坐標(biāo)法等。

1.3、地下管線信息系統(tǒng)

地下管線信息系統(tǒng)是地下管線探測的重要組成部分，可以是采用各種技術(shù)和手段，探明查清地下管線的空間位置、基本特征和屬性，以電子數(shù)據(jù)形式存儲在計算機(jī)能處理的介質(zhì)上，實現(xiàn)信息的計算機(jī)管理。地下管線信息管理系統(tǒng)功能實用、信息規(guī)范、運行穩(wěn)定，信息現(xiàn)勢性好，技術(shù)先進(jìn)。

地下管線信息系統(tǒng)應(yīng)具備下列功能:

(1)地形圖庫管理功能;

(2)管線數(shù)據(jù)輸入與編輯功能;

(3)管線數(shù)據(jù)檢查功能;

(4)管線信息查詢、統(tǒng)計功能;

(5)管線信息分析功能;

(6)管線維護(hù)更新功能;

(7)輸出功能。

2、地下管線探測作業(yè)程序

2.1、地下管線探測應(yīng)遵循的原則

探測地下管線應(yīng)遵循以下原則:從已知到未知;從簡單到復(fù)雜;方法有效、快捷、方便。

2.2、地下管線探測的基本程序

任何工作都要有規(guī)章、程序和實施步驟，以便于科學(xué)化管理和確保工作質(zhì)量。地下管線探測的基本程序包括:接受任務(wù)，收集資料，現(xiàn)場踏勘，儀器檢驗和方法試驗，編寫技術(shù)設(shè)計書，實地調(diào)查，儀器探查，建立測量控制，地下管線點測量與數(shù)據(jù)處理，地下管線圖編繪，編寫技術(shù)總結(jié)和成果驗收。

對一個測區(qū)進(jìn)行地下管線作業(yè)時首先是現(xiàn)場踏勘，了解現(xiàn)場情況，并盡可能收集已有的地下管線資料和控制資料。進(jìn)行現(xiàn)場方法試驗，選擇合適的探測儀器和探測方法。

地下管線探測作業(yè)進(jìn)場后，首先是對現(xiàn)場內(nèi)地下管線明顯管線點進(jìn)行調(diào)查和必要的勘測，并結(jié)合收集的地下管線資料在工作圖上繪制草圖，有條件時應(yīng)詢問知情人。

根據(jù)工作草圖，遵循地下管線探測原則對隱蔽管線進(jìn)行探測，探測時應(yīng)注意管線點的設(shè)置，起點、轉(zhuǎn)折點、變坡點、變徑點、多通點、終點應(yīng)設(shè)置管線點，管線點的設(shè)置過少不能真實反映地下管線的走向，過多會浪費工時。應(yīng)根據(jù)實地情況，該設(shè)點的地方必須設(shè)點，不該設(shè)點的地方盡量少設(shè)。隱蔽管線探測完以后，應(yīng)將探測的管線點繪制到工作草圖上，并對測區(qū)內(nèi)的所有管線進(jìn)行系統(tǒng)編號，一般管線點編號由管線屬性代碼、管線線號、管線點序號組成。如T0305表示天然氣管線的第3條線第5個點。在一個地下管線探測工程中不能有重復(fù)的管線點編號。

根據(jù)測區(qū)的已有控制情況，布設(shè)控制點。地下管線點測量有手工記錄計算法，電子手簿法，現(xiàn)在電子記錄計算已基本取代原來的手工作業(yè)，在使用電子手簿記錄時應(yīng)多進(jìn)行檢校，避免系統(tǒng)誤差的出現(xiàn)。

3、結(jié)語

隨著城市的飛速發(fā)展，地下管線敷設(shè)越來越多，地上和地下矛盾越來越突出，地下管線探測任務(wù)也越來越多。本人通過幾年的實踐，認(rèn)為在地下管線測量中應(yīng)該注意:

(1)城市地下管線探測是一項涉及多權(quán)屬單位和多學(xué)科、多專業(yè)的綜合性與技術(shù)性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程;

(2)隨著探測隊伍和作業(yè)人員的不斷增加，要不斷提高探測人員的技術(shù)水平和責(zé)任心;

(3)一些非金屬材質(zhì)的管線普遍應(yīng)用，給地下管線探測帶來了不少的困難，在采用新方法、新技術(shù)、新儀器時，要經(jīng)過試驗，使其探測精度能夠滿足規(guī)范要求;

(4)在從事地下管線探測作業(yè)時，儀器設(shè)備帶電作業(yè)，一定要安全用電，打開窨井蓋調(diào)查時，要進(jìn)行有害、有毒及可燃?xì)怏w的濃度測定，進(jìn)行必要的安全保護(hù)，做到安全生產(chǎn)。