复杂条件下城市地下管线探测技术的应用

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1、复杂条件下城市地下管线探测技术的应用湖北省国土测绘院湖北武汉430010摘要：当今，城市的地下埋藏着无数的地下管线，是城市运转的命脉组成部分而且随着城市的不断发展，其埋设环境的复杂度U益提升，导致地下管线探测难度的直线上升。木文即以此为研究切入点，通过分析地下管线探测的原理并结合现有地下管线探测技术以分析各类地下管线探测技术在实际施工中的运用，并藉此分析其优劣所在。关键词：管线探测；复杂环境；一、地下管线探测基木原理概述在实地探测过程中，不论是通过主动场源激发还是被动场源激发均会在管线中产牛.一定量的电流，进

2、而在管线周围形成交变电磁场，探测人员通过探测仪器即可观测到其只体分布情况以达到测定管线的只体分布位置。同时，在此探测过程中要获取到准确乃至精确的探测效果，尚需要做到以下几点要求：其一，在地下管线上形成的电磁场，其分布规律或分布特征能够被探测和计算；其二，场源在目标管线上能激发出一定强度的电流，并使电流尽可能少的在非目标管线、干扰物和介质中通过，以压制或消除干扰因素；其三，在现有技术条件下，尽可能的采用最为先进的探测设备以获取到足够多的数据信息，以确保探测的准确度也即可信度。当前运用较为广泛的为探地雷达，借助于

3、高频率的探测波以发现地下物质并通过剖面扫面以绘制出地下物质的情形也即图像。由于地下管线与周围物质之间的物理特性存在一定差异，探地雷达通过地上与地下电磁波的作用以检测出彼此之间的差异性也即可检测到其细微的差异探测出地下管线的分布情况。反射到地面的电磁波被与发射天线同步移动的接收天线接收后，通过雷达主机精确地记录下反射回波到达的时间、相位、振幅、波长等特征，再通过信号叠加放大、滤波降噪、图像合成等数据加工处理手段，形成地下剖面降噪、图像合成等数据加工处理手段，形成地下剖面。二、复杂条件下地下管线探测技术的应用（一

4、）近间距并行管线的探测随着城市的快速发展，城市的空间资源逐渐缩减，能够利用空间极为冇限，也由此致使地下管线的埋设大都采用的是平行埋设。此埋设方式虽然节省了城市空间资源，提升了资源的利用率，但近距离平行管线是指管线埋深、定向基本一致，管线间距小于2倍埋深的管线。近间距并行管线构成形式多样i管线间距较小，电磁场相互感应和叠加产生的干扰强烈，加之城市交通环境、空间电磁以及工业电流和离散电流等诸多因素的影响，城市管线探测工作的难度逐渐增大。主要表现在以下方面：当管线的间距较人时，不但曲线表现出不对称性而且还可能出现多

5、个异常峰值，同吋该峰值与管线的平面位置之间存在•一定的位移关系；当管线的间距较小吋，曲线表现为单峰状态，但并不能借此来判定地下管线的数量。由于管线之间存在耦合与互感现象直接影响到探测的准确度以及分析的精确度，为此为确保探测的客观性和获取到足够的数据可通过以下方式进行操作：（1）直接法。直接法是利用管线露出部分，直接向管线充电，并通过改变接地或充电方向尽量让电流沿目标管线流动，一般高频信号通过非导电接口衰减小，支管线较短吋（<5m），可采用选择高频信号进行探测；探测中宜选择差动天线信号接收机，抗干扰能力强

6、，分辨率高。直连法（最好是双端连接）探测，对密集线缆的识别能力强（干扰小），此方法多用于金属管道类；（2）夹钳法。夹钳法是利用专门的感应钳，使被钳管线产生感应电流，此方法多用于电信、电力类电缆；（3）水平、倾斜和垂直压线法（感应法）。直接法和夹钳法两种激发方式在城市地下管线探测中是最冇效的压制和减弱旁侧管线和干扰因素干扰的方法。但有的吋候，管线的窨井很少，管线的出露点相应的也就很少，直接法和夹钳法就会失去其应用条件。这时，感应法可发挥其优势，由于近间距并行管对感应法的影响最明显，所以就要采用一些特别的工作方式

7、以压制或减少干扰，这些工作方式就是水平、倾斜和垂直压线法，即通过改变发射机线圈与0标管线的相对位置，达到既能压制干扰信号又能增强0标信号的0的•，（4）同侧感应法，当管线间距过小，很难分别测量。管线中电流基本相同，激发不当，管线难以区分。通过改变两条管线电流，即采用同侧感疲的方法（发射机放在两条管线其中一侧），在盲探扫测时，变换发射机位置，防止因发射机位置不当对密集管线的错误定位；（5）当管线重叠吋，对金属管线重叠可尝试倾斜压线定深，在远处不重叠处进行追踪，对金属管线和非金属管线重叠，用管线探测仪直接探测金属

8、管线，用其他方法探测非金属管线；当然采用不同的方式，其达到的效果存在一定的差异，在选择过程中要有针对性。根据理论计算和模拟试验可以得出，当两条相邻平行管线材质相同、埋深（h）相等、并通以相同电流的条件下，其间距为0.8h,即小于管线埋深时，异常曲线的总体特征与单根管线的异常曲线非常相似；间距为2h吋，HX异常曲线先后出现双峰形态；随着当两者间距的不断扩大，反映出来的特征就更为明显，一般达到了3h即可