物探技术在地铁项目勘察中的综合应用.pdf

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1、管线工程物探技术在地铁项目勘察中的综合应用唐扬（天津轨道交通集团有限公司，天津300000）摘要：在城市轨道交通项目中，地下管线探测是前期勘察中十分重要的一环，地下管线探测成果的准确度直接影响地铁的设计方案。非开挖管线与非金属管线是地下管线探测的重点与难点，笔者结合上海与深圳的地铁项目，论述了物探技术对非开挖管线与非金属管线进行探测的方法和技术。关键词：城市轨道交通；地下管线探测；地球物理探测；主动源示踪线法；地震映像法中图分类号：P631.221文献标志码：B文章编号：1009－7767（2015）05－0111－04ComprehensiveApplicationofGeophys

2、icalProspectingTechniqueinMetroSurveyTangYang在城市轨道交通项目中，地下管线探测是前期勘杂，在使用地面磁测法进行探测时易受到各类金属管察中十分重要的一环，一些深埋的非开挖管线与非金线产生的电磁场的干扰影响，而且无法对无磁管线进属管线直接影响到地铁的设计方案。如果在前期勘察行定位、定深。时不能准确地探测到这类深埋的特殊管线，在施工阶1.2井中磁法段可能会造成无法弥补的损失。这一类管线由于埋设井中磁法的探测原理与地面磁测法基本相同。该方式及材质的特殊性，无法采用常规的手段进行探测，方法是通过钻孔将探测仪器送到离目标管线较近的如果采用开挖的方式又可

3、能由于场地条件的限制而位置，通过观测钻孔内磁异常垂直分量的梯度值分布无法实施。在这种情况下，地球物理探测技术作为一种来确定管线的位置。井中磁法的探测精度很高，几乎可间接的探测手段可以有效地帮助我们探测该类管线。以准确地探测出目标管线的深度，但缺点同样明显：首1非开挖管线的探测先，需要知道目标管线的大致位置，在离目标管线较城市内的非开挖管线大多数采用水平定向钻进近的位置需要有多个探测用的钻孔，成本较高；其次，行敷设，超长（>150m）、超深（一般3～12m）以及平面井中磁法只能探测出目标管线的埋深而无法对其进位置变化大是该类管线的特点。常用的地下管线探测行定位；第三，和地面磁测一样也无法

4、对无磁管线进[2]仪由于探测深度的原因很难对其进行定位、定深。行探测。对于非开挖管线可以采用的物探方法主要有地1.3示踪法面磁测、井中磁法、示踪法。示踪法是将能发射信号源的示踪探头或是示踪1.1地面磁测线送入非开挖管线内，在地面上用地下管线探测仪追当地下有铁磁性物质存在时，由于受大地磁场的踪信号，从而对管线进行定位、定深。示踪法适用范围磁化作用，将会在其周围产生次生磁场，从而产生磁广、抗干扰能力强，也可以对无磁管线进行探测，而且异常，通过观测铁质管道的磁场分布，便可以发现铁示踪法采用的是主动信号源，可以增强管线仪接收到[1]质管道并推算出管道的埋深。地面磁测法的优点是的信号强度，间接增

5、加了探测深度，但是由于管线仪探测精度高（精度可达到0.01nT），并且大多数的磁力的限制有效探测深度依然不能超过15m。该方法实施仪都比较轻便，1个人即可完成现场探测。但地面磁测时需要目标管线有能容纳示踪器或示踪线的预留口。法也存在一定的局限性：城市中各类金属管线错综复表1为几种非开挖管线探测方法优缺点对比。管线工程表1非开挖管线探测方法优缺点对比探测方法优点缺点地面磁测效率较高，轻便，成本一般易受电磁干扰影响，不能探测无磁管线井中磁法探测精度高需要钻孔，综合成本较高，工作效率低下，不能探测无磁管线示踪法效率高，适用性广管线需要有预留口，有效探测深度小于15m2非金属管线的探测对管道探

6、测的因素主要有：1）管道材质与周围回填物和非开挖管线一样，非金属管线的探测也是目前的电导性差异。电导性差异越大，雷达反应也越明显，在地下管线探测过程中的难点。众所周知，常用的地下反之亦然。2）管道周围土体的含水率。湿度越高，土体管线探测仪是根据电磁法原理设计的，而非金属管线不对雷达波的吸收越多，越不利于雷达的分辨，导致探具备导电性和导磁性，所以利用地下管线探测仪不能测深度减小。探测非金属管线。借助物探手段，利用非金属管线与周围介质的物性差异可以达到探测非金属管线的目的。2.1浅层地震反射法应用于地下管线探测的浅层地震反射法一般多采用地震映像法。地震映像法主要利用反射波能量的强弱以及相位

7、的时空特性来推断地下管线的位置（见图1）。目标管线与周围介质的波阻抗差异越大形成的反射界面越明显，波阻抗差异小形成的反射界面就会减弱，甚至消失。也就是说波阻抗的差异大小是判断是图2地质雷达原理示意图否选择该方法的依据。该方法的分辨率较低，多适用于[3]管径较大的目标管线。3实际工程应用3.1非开挖管线的探测3.1.1项目概况上海市轨道交通12号线位于上海市杨浦区，施工区域内地下管线密集，相互间干扰较大，埋设条件复杂，并且该目标管线是采用非开挖方