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地下管线探测技术与探测方法简介
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作者:台湾思禄克

地下管线探测技术简介

地下管线探测技术已应用多年。早在第二次世界大战末,人们为了寻找战争遗留的地雷和其他未爆炸物而试图将物探技术应用于实际,但当时只有一些常规物探方法,由于分辨率低、抗干扰能力差,效果不大。

进入20世纪80年代末,研制者们采用新型磁敏元件、新型滤波技术、天线技术、电子计算机技术使这类仪器的信噪比、精度和分辨率大大提高,且更加轻便和易于操作,实现了高精度、高分辨率。又由于计算机软件技术的开发,使得探测数据能够通过计算机进行处理,从而形成了一项适用技术。

1、地下管线探查

地下管线探查是指应用地球物理勘探的方法对地下管线进行定位、定走向、定埋深。它的原理是:地下管线的存在会改变天然的或人为产生的地球物理场的分布,即产生异常。研究这些异常的形态、分布、形状可获得地下管线位置的有关资料。常用的地下管线探测方法有两种:

(1)充电法。对地下管线施加直流电,在地面上观察电磁场的异常,以确定地下管线所在的位置,这种方法的特点是仪器轻便、方法简单、定位精度高,在地下管线密集的区域有较好的分辨率,但使用条件必须有可供充电的出露点,在地层电阻串低时效果差。

(2)电磁感应法。是观察地下管线在一次电磁场作用下,利用发射线圈产生的电磁场对金属管线感应所产生的二次电磁场的变化规律以确定地下管线的位置,这种方法的特点是不需出露点,在地下管线比较少的情况下效果好。

为克服这些缺点,台湾思禄克已研制出具有仪器输出阻抗与被测管线阻抗自动区分信号的地下管线探测仪,可限度地避免被测管线的电磁信号受周围环境的干扰。可见,地下管线探测技术理论、仪器装备、电算解释应属物探理论及技术范畴,但又不同于常规的工程物探;应用领域应属于工程测量,又与常规的工程测量不一样,它是运用物探的原理对地下隐蔽体进行准确测量的技术。

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2、地下管线测量

地下管线测量是指对管线点的地面标志进行平面位置和高程连测;计算管线点的坐标和高程、测定地下管线有关的地面附属设施和测量地下管线的带状地形图,编制成果表。

地下管线测量一般包括以下内容:控制测量,已有地下管线测量,地下管线定线与竣工测量,测量成果的检查验收。控制测量应在城市的等级控制网基础上布设,其方法为现有的成熟的测量方法均可采用。如电磁波导线,静态、快速静态和动态GPS测量。管线点的平面位置和高程测量可采用GPS测量、导线串联法或极坐标法等。

3、地下管线信息系统

地下管线信息系统是地下管线探测的重要组成部分,可以是采用各种技术和手段,探明查清地下管线的空间位置、基本特征和属性,以电子数据形式存储在计算机能处理的介质上,实现信息的计算机管理。地下管线信息管理系统功能实用、信息规范、运行稳定,信息现势性好,技术先进。

地下管线信息系统应具备下列功能:

(1)地形图库管理功能;

(2)管线数据输入与编辑功能;

(3)管线数据检查功能;

(4)管线信息查询、统计功能;

(5)管线信息分析功能;

(6)管线维护更新功能;

(7)输出功能。

地下管线探测作业程序

1、地下管线探测应遵循的原则

探测地下管线应遵循以下原则:从已知到未知;从简单到复杂;方法有效、快捷、方便。

2、地下管线探测的基本程序

任何工作都要有规章、程序和实施步骤,以便于科学化管理和确保工作质量。地下管线探测的基本程序包括:接受任务,收集资料,现场踏勘,仪器检验和方法试验,编写技术设计书,实地调查,仪器探查,建立测量控制,地下管线点测量与数据处理,地下管线图编绘,编写技术总结和成果验收。

对一个测区进行地下管线作业时首先是现场踏勘,了解现场情况,并尽可能收集已有的地下管线资料和控制资料。进行现场方法试验,选择合适的探测仪器和探测方法。

地下管线探测作业进场后,首先是对现场内地下管线明显管线点进行调查和必要的勘测,并结合收集的地下管线资料在工作图上绘制草图,有条件时应询问知情人。

根据工作草图,遵循地下管线探测原则对隐蔽管线进行探测,探测时应注意管线点的设置,起点、转折点、变坡点、变径点、多通点、终点应设置管线点,管线点的设置过少不能真实反映地下管线的走向,过多会浪费工时。应根据实地情况,该设点的地方必须设点,不该设点的地方尽量少设。隐蔽管线探测完以后,应将探测的管线点绘制到工作草图上,并对测区内的所有管线进行系统编号,一般管线点编号由管线属性代码、管线线号、管线点序号组成。如T0305表示天然气管线的第3条线第5个点。在一个地下管线探测工程中不能有重复的管线点编号。

根据测区的已有控制情况,布设控制点。地下管线点测量有手工记录计算法,电子手簿法,现在电子记录计算已基本取代原来的手工作业,在使用电子手簿记录时应多进行检校,避免系统误差的出现。

随着城市的飞速发展,地下管线敷设越来越多,地上和地下矛盾越来越突出,地下管线探测任务也越来越多。本人通过几年的实践,认为在地下管线测量中应该注意:

(1)城市地下管线探测是一项涉及多权属单位和多学科、多专业的综合性与技术性很强的系统工程;

(2)随着探测队伍和作业人员的不断增加,要不断提高探测人员的技术水平和责任心;

(3)一些非金属材质的管线普遍应用,给地下管线探测带来了不少的困难,在采用新方法、新技术、新仪器时,要经过试验,使其探测精度能够满足规范要求;

(4)在从事地下管线探测作业时,仪器设备带电作业,一定要安全用电,打开窨井盖调查时,要进行有害、有毒及可燃气体的浓度测定,进行必要的安全保护,做到安全生产。

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