各類地下管線探測(cè)技術(shù)及原理
2018-12-26 來自: 廣州迪升探測(cè)工程技術(shù)有限公司 瀏覽次數(shù):1725
導(dǎo)語:地下管線作為城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,有著舉足輕重的地位。由于近年來,城市建設(shè)的快速發(fā)展,***力發(fā)展交通系統(tǒng),能源體系,通訊,信息網(wǎng)絡(luò)等,如鐵路、地鐵、輕軌、供電、供熱、供氣等。各項(xiàng)工程的實(shí)施均離不開地下管線這一重要隱蔽基礎(chǔ)設(shè)施。由于種種原因,管線資料不全,有的與現(xiàn)狀不符,而且各種管線權(quán)屬于不同的部門,對(duì)管線管理不夠重視,這都增加了管線的管理難度。在工程施工中,常因管線位置不明挖斷管線,造成停水、停電、通訊中斷等事故,給人民生活帶來不便。為了避免這些狀況發(fā)生,查明地下管線位置、走向已成為工程施工必不可少的前提,對(duì)于促進(jìn)城市建設(shè)和諧發(fā)展具有重要意義。
1 地下管線的主要分類
城市中的管線主要有給水管線、排水管線、燃?xì)夤芫€、熱力管線、電力電信管線等。這些管線按埋深可分為淺埋和深埋。按材質(zhì)可分為金屬管線和非金屬管線,其中,金屬管線主要有鑄鐵管、鋼管、鋁管等;非金屬管線主要有混凝土管、鋼筋混凝土管、PVC管、PE管、電力電信電纜等。
2 各種地下管線探測(cè)技術(shù)原理及應(yīng)用
探測(cè)管線的目的是確定管線的位置、埋深。地下管線與周圍土體之間存在物性差異,各種地下管線探測(cè)技術(shù)原理追根究底都是利用這種物性差異來進(jìn)行探測(cè)定位。不同的物性差異決定了不同的探測(cè)方法。根據(jù)探測(cè)時(shí)依據(jù)的不同物性差異可以將探測(cè)方法分為電磁感應(yīng)法、地質(zhì)雷達(dá)法、地震波法、高密度電阻率法、井中磁梯度法等。
一、電磁感應(yīng)法電磁感應(yīng)法是地下管線探測(cè)的主要方法
是以地下管線與周圍介質(zhì)之間有明顯的導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率和介電性為主要物性基礎(chǔ) (如表1所示 ),根據(jù)電磁感應(yīng)原理觀測(cè)和研究電磁場(chǎng)空間和時(shí)間變化規(guī)律,達(dá)到尋找地下金屬管線或解決其它地質(zhì)問題的目的。當(dāng)?shù)叵鹿芫€與周圍介質(zhì)間電性差異明顯且管線長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于管線埋深時(shí),探測(cè)效果明顯。
地質(zhì)雷達(dá)多采用天線向探測(cè)目標(biāo)發(fā)射高頻脈沖電磁波來進(jìn)行探測(cè)。通常探測(cè)目標(biāo)深度滿足于遠(yuǎn)場(chǎng)條件,可近似看做是以平面波形式傳播。平面波的極化是指空間給定點(diǎn)上場(chǎng)矢量方向隨時(shí)間的變化特征。通??煞譃榫€極化、圓極化和橢圓極化三種類型。波的極化是電磁波的一個(gè)重要特性,不同極化方式的波有著不同的工程應(yīng)用。當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)存在各向異性時(shí),以線極化方式入射的平面波.其反射回波可能轉(zhuǎn)變成橢圓極化方式。因此,通過研究雷達(dá)波極化方式的變化可以獲得與地下介質(zhì)物性相關(guān)的信息。
地質(zhì)雷達(dá)的工作頻率范圍介于1M~1GHz之間,在地下介質(zhì)中的傳播以位移電流為主。雖然地質(zhì)雷達(dá)和地震方法的物理機(jī)制和測(cè)量的物理量不一樣(電磁波和彈性波),但兩者的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征一致,遵循形式相似的波動(dòng)方程,只是其中參數(shù)的物理意義不同。這種運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的相似性使得地質(zhì)雷達(dá)方法從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理(包括處理軟件)到數(shù)據(jù)解釋都可借鑒地震勘探的方法技術(shù)成果。近年來隨著電磁波理論研究的深入,一些電磁特性如極化特性等得到更深入的研究.并在雷達(dá)設(shè)備、采集技術(shù)和數(shù)據(jù)處理方法等方面得到開發(fā)和應(yīng)用。
三、地震波法又稱淺層地震勘探法
基本原理是利用地下介質(zhì)的波阻抗值 (密度、速度)差異,當(dāng)?shù)叵虏煌橘|(zhì)界面兩側(cè)的彈性波速度和波阻抗差越大時(shí),地震波法探測(cè)效果就越好。
結(jié)語:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,城市地下管線的材質(zhì)不斷由金屬向非金屬過渡,并有取而代之的趨勢(shì)。非金屬管線抗污染強(qiáng)、不易結(jié)垢、造價(jià)低、安裝方便、不易腐蝕、易于埋設(shè)和維修等。非金屬地下管線的定位是探測(cè)的難點(diǎn),在探測(cè)非金屬管線時(shí)多采用地質(zhì)雷達(dá)。
廣州迪升探測(cè)工程技術(shù)有限公司多年來致力于地下管線探測(cè)、管道的泄漏及故障檢測(cè)、地理信息系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用,研究面向社會(huì)的與地下管線工程相關(guān)的方法和實(shí)用技術(shù),為城市建設(shè)和企業(yè)的改擴(kuò)建工作獲取準(zhǔn)確的地下空間數(shù)據(jù)提供技術(shù)服務(wù);并為地下管線數(shù)據(jù)的信息化提供***服務(wù)和解決方案。
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