管线探测（精选11篇）
管线探测 篇1
0 引言
城市地下管线是城市的重要基础设施, 地下管线敷设的基础资料是城市规划、设计、施工和管理的重要依据。城市地下管线包括给水、雨水、污水、燃气、电力、电信等几大类。对地下管线进行科学管理, 可以给城市带来巨大的经济效益和社会效益。
1 地下管线现状和探测的目的及意义
1.1 某市地下管线的现状
截止至1992年对主城部分地区的地下管线进行过多次普查, 地下管线长度满足了当时的城市规划和建设的部分需要, 当时工作模式和技术方案的落后, 很难保证探测成果的可靠性和管线图的精度, 缺乏现势性和准确性, 更难满足计算机信息系统管理的要求。该市地下管线更新管理机制不健全, 管线的档案资料格式不统一、内容不完整、现势性差。长期以来城市建设只重视地上管理, 而忽视地下空间管理, 施工单位只管进行管线施工, 不重视管线的竣工测量。加上各类地下管线又分属十几个不同权属部门, 缺乏统一整合, 使得地下管线数据的获取难度极大。
1.2 地下管线探测的目的及意义
地下管线探测的目的是获取地下管线精度、可靠完整现势性强的几何及属性数据, 用这些数据除了生产地下管线图纸报表和其它城市用图等常规档案资料外, 还为建立地下管网信息系统提供基础资料。地下管线随着城市的生产、发展而出现和发展, 是一件永恒的工作。地下管线探测对城市规划管理现代化有非常重要的现实意义, 对城市居民和市可持续性发展来说, 又具有极其重大的社会经济意义。
2 该市管线探测
2.1 测区地球物理特征
实验区内的地下管线多数由金属材质构成, 金属管线与周围介质存在明显的电性差异, 处于电磁场中的金属管线很容易在其上产生感应电流并沿管线走向方向传导, 电磁波电流在金属管线上传导的过程同时向管线周围辐射电磁谐波, 利用专用的管线探测仪对管线辐射的电磁波进行接收处理, 从而确定被探测管线的平面位置及埋设深度。含绝缘密封垫的承插口式铸铁管道、接口锈蚀严重的金属管道及含钢筋网的水泥管道等虽对低频电磁波有较强的抑制作用, 但频率较高的电磁波通过感应、偶合作用也可以沿管线传导, 从而将其与周围介质区分开来。测区内非金属管道与周围介质也存在一定的物性差异, 对高频电磁波等产生强烈的反射, 通过专用的探测仪器可将其与周围的介质区分开来。
2.2 野外作业
本次探查共探查各类管线点5334个, 其中明显点3373个, 探测隐蔽点1961个, 管线长度92.111km。
3 地下管线探测
本次地下管线探查工作首先探查排水、电力、通讯管线, 其次对给水、煤气等管线探查, 避免了遗漏管线和重复工作。对明显管线点开盖、下井量测, 记录下各种管线属性数据填入明显管线点记录表;隐蔽管线点采用地下管线探测仪进行探测, 对特殊地段辅以开挖等其它手段。还应完成 (1) 仪器的选择, 本次地下管线探查工作主要选用英国雷迪公司生产的RD4000管线探测仪, RAMAC/GPR型探地雷达。 (2) 管线点的调查等方面的工作。
4 内业资料整理和管线图的编绘
(1) 内业资料整理主要是数据库的建立和地形图的编辑。 (2) 管线图的编绘。将查错修正好的管线资料数据库, 由“正元地下管线数据处理系统”软件导出重庆管线数据中间格式, 在管线图编辑完成后, 按照《纲要》的要求输出各种数据文件。
5 探测结论和质量评定
检查工作量:明显点重复量测260个, 检查比例为7.7%, 其中超差点21个, 合格率为92.0%;探测检查隐蔽点136个, 检查比例为6.9%, 其中超差点6个, 合格率为95.6%;开挖检查点42个, 检查比例为2.1%, 其中超差点4个, 合格率为90.4%。并抽取了30%的工作草图进行实地核对, 抽取50%的接边图幅在实地进行接边探测检查和100%的机助草图与工作草图核对, 具体管线点检查工作统计见表1、表2。
由表1可以看出, 检查工作的布置比较有针对性:隐蔽点主要针对探测难度较大的管线种类。从表2可以看出, 该区的探测精度符合《规程》与《纲要》的要求, 各项中误差指标均小于限差。从检查结果看, 从抽查的各类原始记录、探查工作草图及图幅接边等情况看, 最终结果符合《纲要》要求。外业点位设置规范, 符合《纲要》的要求。因而成果是可靠的。
6 结论
综合该市地下管线以及信息管理和发展的现状来看, 该市的管线案资料格式不统一、内容不完整、现势性差。故要在该地区进行管线探测是很有必要的。在该市, 笔者运用了直接充电法、电磁波法和探地雷达法, 对该地区进行高精度的探测, 准确的定位管线的位置和埋深。这样为以后的管线探测提供有效的依据。数据是GIS的核心, 采用全野外数字化采集数据, 加强数据质量控制, 保证了数据的一致性、完整性和准确性, 从而确保了数据库的高质量。
摘要：本文将从国内外城市对地下管线管理现状的分析入手, 结合某市地下管线探测工程, 全面论述了地下管线探测的原理、方法和技术。重点论述了电磁波法、地质雷达探测法。以某市燃气输气管检测和供水管网的检测为背景, 论述管线探测方法在燃气管道检测方法、技术、要求和内容。
关键词：地下管线探测,电磁波法,探地雷打法
参考文献
[1]CJJ61-2003.城市地下管线探测技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2003.
[2]张正禄, 司少先, 李学军, 张昆.地下管线探测和管网信息系统[J].北京:测绘出版社, 2007, 7.
[3]雷宛, 肖宏跃, 邓一谦.工程与环境物探教程[J].北京:地质出版社, 2006, 2.
管线探测 篇2
理论课的学习目的主要是让学生掌握本专业的基础理论知识，例如，测绘学的基本原理、方法，控制网的布设，管道制图的方法，GPS定位技术的原理及方法等。学生通过掌握这些知识能够对本专业有更清楚的认识，对以后自己从事的工作有更深入的了解。
本专业学生在学习理论课的同时，还具有较强的动手能力。测绘专业的基本仪器及常用仪器（水准仪、经纬仪、全站仪、管线探测仪）的用法和功能都已基本掌握。实习课程安排有：利用水准仪进行几何水准测量；利用经纬仪进行三角高程测量（角度测量）；全站仪的测角、测距、坐标测量等；利用管线探测仪寻找地下管线，对地下管线的走势，埋深，材质进行探测。
管线探测 篇3
【摘要】随着城市现代化的发展，地下管线的密集度越来越大，在大量的城市地下施工过程中，地下管线的保护越来越显得重要，掌握施工地段地下管线的敷设又是确保地下管线和施工安全的前提，该文简要介绍了地质雷达的基本原理和数据处理方法，并结合工程实例，分析了地质雷达在探测地下管线分布中的作用。
【关键词】地质雷达；探测；地下管线
Application and Analysis of Ground Penetrating Radar in Underground Pipeline Detection
Li Hui-qi，Gao Tao
（Anyang City Architectural Design and Research InstituteAnyangHenan455000）
【Abstract】With the development of urban modernization， the underground pipeline is becoming more and more intensive. Underground underground pipeline protection is becoming more and more important during the construction of large number of urban underground. It is also important to ensure the underground pipeline and construction The paper introduces the basic principle and data processing method of GPR， and analyzes the function of GPR in the detection of underground pipeline distribution.
【Key words】Geological radar；Detection；Underground pipeline
近年来，随着城市现代化的发展，地下管线的密集度越来越大，在大量的城市地下施工过程中，它们的安全直接关系到经济建设、市民生活，同时，也影响到施工人员的人身安全。因此，如何在施工时，避免破坏这些地下管线就变得越来越重要。地质雷达作为一种高分辨探测技术，能够探明施工区段地下管线、线路的敷设情况，避免由于不明地下管线的分布而造成施工时挖断管线带来的损失，确保施工安全，近年来得到了普遍的应用。
1. 地质雷达探测原理
（1）地质雷达（GPR）的原理概括地说，它是通过对电磁波在地下介质中传播规律的研究与波场特点的分析，查明介质结构、属性、几何形态及其空间分布特征。地质雷达由地面上的发射天线 T 将高频电磁波（主频为106～109Hz）以宽频带短脉冲形式送入地下，经地下目标体或不同电磁性质的介质分界面反射后返回地面，为另一接收天线 R 所接收，而其余电磁能量则穿过界面继续向下传播，在更深的界面上继续反射和折射，直至电磁能量被地下介质全部吸收。
（2）地质雷达发射天线在介质表面向其内部发射频率为数百兆赫兹的高频电磁波，当电磁波遇到不同界面时会发生反射及透射，反射波返回介质表面，又被接收天线所接收（所用的天线为收发合一的屏蔽天线）。此时，雷达主机记录下电磁波从发射到接收的双程旅时△t，当电磁波在介质内传播的速度V已知时，可由D=Vo△t/2式求出反射面的深度即目标体的深度。
（3）由此可知，电磁波的反射系数取决于界面两边媒质的相对介电常数的差异，差异越大，反射系数也越大。
2. 仪器设备
本次检测使用的是美国劳雷公司生产的（GSSI） SIR-3000地质雷达，该地质雷达由发射、接收和控制三部分组成。发射部分由脉冲发生电路和发射天线构成，产生并发电磁脉冲；接收部分由接收天线、高频放大电路和采样电路构成，接收的高频信号被放大后，采样电路变换为低频信号，送到信号处理电路；控制部分是由产生整体装置同步信号的基准同步信号发生器、控制采样电路的采样控制器、处理接收信号的信号处理电路、以及显示处理信号的输出显示部分组成的。采样数据经一定处理后，由输出显示设备输出探测结果。
3. 工程实例一
3.1工程概况。
本工程位于某市居民住宅区内，根据现场调研及资料的情况来看，目前两侧多为已拆迁后的居民住房，在原道路两侧已用砖墙围档；在群众路和交通路地下通道范围内均有一组军用光缆和电信长途通信光缆未拆迁。另外在本工程施工范围内地下管线错综复杂，有上水管、煤气管、电话电线、污水管、雨水管、电力电缆、照明、信号和有线电视等九大类地下管线，部分线路分布在施工开挖区内，施工期间必须切实做好管线的处理方案，确保各类管线的安全和正常使用，才能避免窝工，提高效率其工作顺利与否，直接影响到工程的施工进度。因此，探明施工区地下管线、线路的敷设情况是确保施工安全的重要前提。
3.2探测情况概述。
根据道路平面布置和管线埋深情况，分别在道路两侧的中心线上布置了两条主测线，在两侧人行道及原居民区部分别布置了20条测线。探测天线采用了100MHz、400 MHz 两种天线。其中在两条主测线上采用了 100 MHz 天线进行探测，时窗设置为200ns，探测深度为7m左右。在两侧人行道及原居民区布置采用 400 MHz 天线进行探测，时窗设置为50ns，探测深度为2m左右。根据地质情况，介电常数均采用经验值15。
3.3数据处理。
应用地质雷达方法在采集地下目标体的有效反射信息时，还会接收到各种规则的或随机的干扰信息，地质雷达数据处理的目的，就是为了压制这些干扰波，最大限度地突出有效波，以便提高雷达记录的信噪比和分辨率，提供和显示记录中包含的与地下目标体的位置、形态、结构和属性等有关的信息，为地质雷达资料解释服务，地质雷达数据资料处理流程图详见图2。
3.4资料分析。
根据地质雷达波的探测原理，当两个介质的介电常数相差较大时，雷达波会发生明显的反射、绕射等现象。选取2组典型的地质雷达波图形，当雷达波扫描至地下管线时，雷达波会产生明显的绕射现象。我们可以清楚地看出地质雷达波的反射现象，弧形的大小反映了反射物体的大小，由于地下管线较小，雷达波上呈小弧形反射，下水道呈弧形较大的空洞式反射。通过对时间及速度参数的计算更准确的得出管线的实际位置。这与施工单位提供的城市地下管道布置图相吻合。
4. 工程实例二
某市区地下管线补测工程中燃气管线大多数都为塑料管线，少数给水管线为塑料管线，所以在收集资料后，我们确定以探地雷达探测为主要手段进行探测。
4.1平行管线异常的判别。
（1）城市地下管线探测中，平行埋设的地下管线在实际探测中经常遇到。探地雷达采用剖面法探测，目标管线的异常只能通过对单个剖面的分析解释来确定。由于管线密集埋设，剖面记录除显示目标管线异常外，含有许多非目标管线异常及浅部不均匀干扰异常，有些异常形态和规模几乎与目标管线一样，且相互叠加，无法准确判别哪个目标管线异常，因此，探测解释前现场了解目标管线的大致位置和埋深及剖面记录范围内可能存在的其它管线的规格、材质、位置、埋深等情况，有助于排除非目标管线异常，准确判定目标管线异常。
（2）根据给水砼管探测记录剖面，图像显示在水平位置为0.89m、1.25m和2.22m有3处异常，埋深分别为0.73m、1.57m、0.83m。由已探测管线及现场调查分析可知，第1个异常和第3个异常为电信，中间异常即为目标管线给水。
4.2不均匀介质干扰异常解释。
城市道路路基及管道上覆回填土层中通常夹杂着许多块石、砖头等建筑垃圾，这些孤立的块石砖头与周围土质在电性特征上存在一定差异，在雷达剖面上形成复杂干扰异常，影响目标管线异常的识别。在外业探测过程中，可在测点附近改变测线位置多次施测比较；在异常解释时，应充分了解目标管线规格、材质、埋设情况及其反射波的异常形态、规模及波形特征，结合管道的连续性、干扰的随机性的特点，从众多干扰中，识别出连续出现、波形特征稳定的目标管线反射异常。在干扰严重路段可采用钎探或开挖验证。由于管线规格较干扰体大，因此异常形态规模也较干扰异常大，图2在1.8米埋深0.8米处有不规则反射弧，经判断应为地层起伏引起的干扰，图3在1.5米至3米处地下有杂质干扰，导致给水管左半边反射弧完全被屏蔽掉了。
4.3地表建筑物干扰的判断。
城市地下管线一般敷设在人行道至第一排建筑物前，雷达探测地下管道时，雷达波除了下地下传播外，还有部分雷达波传向空中，地下管线的雷达反射波与建筑物的雷达反射波同时被雷达接收机收到，异常都反映在雷达剖面图上，因此在判读雷达图像时首先要排除建筑物的干扰。建筑物干扰异常一般为强烈的斜线，长度较长，范围较大。
4.4排水管沟探地雷达异常判别。
（1）由于排水方沟顶部是平面的，探地雷达探测断面的雷达图像不会显示出与圆形管道相似的曲线形状，判断其平面位置和埋深难度较大。正确分析管沟雷达图像的突破口在于找准方沟的两个顶端沟边上，雷达图像上若有两个相似的、相互对称的坡度异常，且两异常之间距离与管沟宽度一致，即可确认两沟顶边的位置。管沟位于马路车行道下，规格为4000mm×2500mm，顶盖板为0.2m厚预制水泥板。探地雷达剖面图的上层异常，为正向连续同向轴板状体异常，正向同向轴对应内部空间顶界面，按波速v=0.09m/ns界面到地面厚度为1.2m，方沟宽度为4000mm。
（2）以上几种情况是我们在使用探地雷达探测管线常碰到的现象，为尽量避免这些情况给我们的探测带来错误，我们就需要在不同的地方多做些雷达断面，以及在情况允许的条件下适当开挖验证。
5. 结论
通过采用地质雷达对地下管线的探测，现场地下管线位置的记录得到了准确的反映，然而，更深入一步，如从中分析求证出管线的粗细、材质，以及其中的充填物和其他信息，则需要进行从施工参数的选取到后期数据的处理和解释等一系列的细微工作。由于地质雷达在应用过程中效率高、无损伤并能实时展示地下图像，适合在城市各种场合使用，因此，随着人们对地质雷达进一步研究，它必将成为城市管线探测的最有效工具。
参考文献
[1]袁明德. 探地雷达探测地下管线的能力[J]. 物探与化探， 2002，2（26）：152-155.
地下通信管线探测方法 篇4
地下管线探测是指通过一种或者多种探测方法、按照一定的步骤将地下管线的信息全面完整地再呈现出来的过程。通过地下管线探测可以基本呈现目标区域的地下管线大体布局, 避免在施工过程中对原有管线造成损坏, 降低施工风险, 减少人为损失。
2 地下管线探测的现状及未来发展
到目前为止, 地下管线探测的核心技术仍然以电磁法探测为主。这主要是由于两个方面的原因:一方面是我国早期地下管线除排水外绝大多数是金属材质的;另一方面是由于电磁法探测原理最好地适应了当时技术发展条件, 率先实现了应用仪器的轻便化、探测结果的灵敏化和精确化、以及设备生产的经济化, 从而使得效率高、经济性好的探测服务行业得以生存和发展。进入21世纪, 新材料和新技术的迅猛发展, 通信管道, 除了传统的灰管、钢管外, 新型材料如PVC管、PE管、硅芯管等, 逐渐取代原有管材, 成为现代化新城地下管材的必选材料。在地下管线探测中, 地下非金属管线探测这一软肋越来越成为制约整个行业发展的瓶颈。发展地下非金属管道探测技术、并使其探测仪器灵敏精确、轻便高效和价格合理化, 已经成为迫待解决的技术问题以及整个行业的发展方向。由于地质雷达法不仅可以准确确定地下非金属管道的平面位置, 而且还可以测定埋深, 甚至还可以确定其规格大小, 具有精度高、功能全的优势, 势必将是将来解决地下所有材质管线探测问题的最佳选择。
3 地下管线探测的原理
地下管线可以被探测到是由于它与其周围土壤介质之间存在着明显的物性差异。一切地下管线与其周围介质之间最明显的物性差异就是其空间上的线性延续特征。地下管线在空间上的线性延续特征是几乎所有探测方法能够区分地下管线和其它介质的最基本的物性前提。也就是说, 我们只有在追踪信号具有明确的线性延续特征时, 才能说它有可能是一个地下管线信号。不同的探测方法可以依据不同的物性差异方面对这个线性特征加以检测。比如:地下金属管道的电导率、磁导率、介电常数等与大地土壤之间存在着较大的差异, 于是我们可以应用电磁法针对其线性特征进行探测;地下管线的波阻抗与其周围大地土壤之间存在着较大的差异, 而且管线顶部一般具有弧形的空间形态, 于是我们可以应用电磁波的折射和反射原理来对其进行探测。我们还可以利用地下非金属管道的中空结构, 应用电磁示踪法对其进行探测等等。
4 地下管线探测的过程
4.1 地下管线的分类
对于地下管线从种类上可划分为强电、弱电、供水、雨水、下水、燃气以及暖气、石油等。
4.2 现有资料的搜集
在探测前应该详细的搜集该段落各种管线的设计和竣工资料, 并且与各家管线所属机构进行有效沟通, 必要时要进行现场踏勘, 确保各家管线信息属性的准确性。
4.3 探测仪器的选用
选择适合自己段落的探测方法 (目前的探测方法主要有:电磁法、地质雷达法、磁梯度法、钎探法、综合分析法、声波法、红外辐射法、电阻率法、充电法、磁场强度法等等) , 购买性能稳定的探测仪器。
4.4 仪器检测与方法检验
在探测前必须对投入的仪器进行全面检查, 并在测区内选择一定数量的区域进行探测方法的实验, 实验点一般选择在明显点附近并均匀分布在整个测区, 通过方法试验可确定最佳的探测方法和平面定位及埋深探测的修正系数。
4.5 裸露点的检查
通信管线裸露的明显点较多, 比如人孔处。在物探管线时, 也可以打开人孔直接进行量测, 确定管材类型、材质、规格、孔数、埋深等。在裸露点的调查过程中, 应详细的标注所有信息, 便于今后资料的核实。
4.6 隐蔽点的探测
当两明显管线点间的距离大于所要求的最大管线点间距或管线的走向发生变化时, 应当在适当的位置设置管线特征点。通信管线隐蔽点的定位难度主要是来自同类管线的干扰, 一般管线探测采用夹钳法进行探测。
4.7 特征点的测量和资料整理
在完成探测后, 方可进行特征点的测量, 测量检查合格后, 将探测仪和计算机连接, 输出探测数据, 将探测结果进行整理, 输出探测结果。
5 地下管线探测的局限性
在实际的地下管线探测过程中, 探测人员对其所处的工作环境中的电磁背景、地电条件、目标及非目标管线的状况、以及它们之间的相互干扰关系等等是难以完全准确判断的, 探测信号作为一种间接证据对其作出的判断是有主观性的, 因此, 整个探测工作是在一种模糊的状态下进行的, 探测结果也会因此带有一定的模糊性, 所以探测结果还应结合现场管线现状, 进行综合评判。
6 结论
包括通信管线在内的城市地下管线是城市的重要基础设施, 是现代化城市高质量、高效率运转的基本保证。现在很多管理较好的城市每年都会进行地下管线的动态修测, 因此掌握好管线探测的方法, 不仅可以提高工作效率, 也可避免各种事故的发生, 既能提高工程建设、运维管理水平, 也提升了整个城市的综合管理水平。
摘要：伴随着城镇化进程的快速发展, 城区通信线路敷设工程无杆化也在强力推进, 可以预见今后若干年城区的架空杆路势必会退出通信传输的舞台。随着城市的发展, 大量老城区道路的扩建和改建, 地下管网星罗棋布, 觥筹交错, 实时建立一套地下管线的探测系统, 减少因道路盲目开挖造成通信中断, 是十分必要的。应用物探方法探查城市和工矿地下管线分布, 是目前我国地下管网调查中使用的一种新方法, 它为加快我国对地下隐蔽工程的科学管理和规划起到了重要的作用。地下管线探测系统就是一套能够使地下隐蔽管线以数据或图纸形式呈现在建设或管理等相关人员面前的物探系统, 在维护或建设中, 做到有的放矢, 由被动式转向主动式, 减少事故发生率, 为通信系统的优质、高效、安全、稳定运行提供了可靠保障。
关键词：地下管线探测仪,探测,管线
参考文献
管线探测 篇5
截至目前，我国大部分大中城市已经完成了首次城市地下管线普查工作，城市地下管线管理得到了一定程度的规范，已有部分城市开始了城市地下管线的第二次普查工作或者是区域性普查工作。与此同时，近几年，我国中小城市建设开始加速，催生了新一轮的城市地下管线探测热潮。2009年国家测绘局对《测绘资质管理规定》和《测绘资质分级标准》进行了修订，加强对测绘资质的监督管理，规范测绘资质许可行为，维护测绘市场秩序，促进了测绘行业发展。
2009年底，我国测绘资质单位总数11657个，比上年底的11269个净增加388个，增长3.4%，增幅同比提高0.5个百分点。测绘行业持证单位共有测绘从业人员26.59万人，比上年底净增加0.53万人，增长2.0%，增速有所减缓。
前瞻产业研究院《2014-2018年中国城市地下管线探测行业发展前景与投资战略规划分析报告》统计数据显示，2014年中国十大城市地下管线探测工程施工企业排行榜如下：
保定金迪地下管线探测工程有限公司
山东正元地理信息工程有限责任公司
国家测绘局地下管线勘测工程院
深圳市大升高科技工程有限公司
武汉科岛地理信息工程有限公司
华东探测技术有限公司
甘肃大禹科技检测有限公司
河南力科管线探测技术有限公司
上海乐通管道工程有限公司
管线探测 篇6
【关键词】地下管线系统；物探技术；地下管线探测
引言
城市的建设和规划是推进城市化建设的主要工作，做好城市的规划可以促进城市的发展，提高城市的建设质量。这也就表明了城市建设的主要任务，因此要推动社会的发展和城市的建设，就要做好建设施工过程中地下管线的处理，在施工时使用物探技术有利于摄取被探测地区地下物质的分布情况，解决施工过程中遇到的地质问题或工程问题。而且，物探技术的使用成本较小，操作简便，是城市规划建设中的有效探测手段，有利于促进城市规划的顺利进行，因此在城市的建设中得到广泛的应用。
一、物探技术的主要探测方法
1.电磁感应法
在进行地下管线的探测时，对于金属管线和电缆一般会使用电磁感应的方法来进行探测，因为电磁感应法主要是运用了电磁感应的原理，操作起来较为简便，并且探测的准确性高，因此在地下管线的探测中得到了较为广泛的应用。在探测的过程中，地下的金属管线等会在磁场的影响下生成感应电流，并且形成相应的磁场，这时工作人员在地面测量后来生成的电力强度和分布等就可以探测到地下管線的位置情况。并且对于地面已经露出一些金属管线的情况还可以使用直接法进行探测，即将探测设备与露出的金属线直接相连接，并使探测设备的另一头接地，这样就可以依据受到的磁场信号来分析地下管线的情况。
2.地质雷达法
在探测工作中用到的探测方法还有地质雷达法，它的工作原理是通过对地下物质进行高频电磁波的扫描来判定地下目标体及地质情况，使用探地雷达的一个天线发射高频短脉冲宽频带电磁波，而另一个天线则用来接收反射波，进而使用相关的技术程序将波形的正负峰值进行记录和表示，这样就可以得到表示地下目标体或者地质条件的反射面，根据接收到的波的双程走时和振幅频率等相关的信息推测地下物体的存在情况和具体的分布。并且电磁波在传播时，其相应的波形会随着介质的电性发生变化，易于探测工作的进行。
质雷达利用超高频电磁波探测地下介质分布，工作原理是：发射天线以宽频带短脉冲形式向地下发射电磁波，地下介质将一部分电磁波反射回地面，并被接收天线所接收，地质雷达所接收的信号就是地下介质所反射回来的电磁波信号，当遇到电性差异较大的界面或目的体时通常产生较强的电磁波信号，通过分析反射电磁波信号的能量、频率等参数，就可以区分地下有电磁差异的目标体。
3.磁梯度法
在城市的规划建设中海油一种经常使用的物探技术，即磁梯度法。在进行探测时要首先将磁力梯度设备放入预先设定好的孔径中，然后测量水平方向的金属管道在竖直方向上的变化。产生这种曲线变化的原因主要是测量的目标和内地的磁场因为彼此之间存在着距离因而产生了强度的变化，根据这些变化就可以确定地下管线的分布情况。并且还可以根据管线的横断面来判定地下管线的深度和具体的地理位置。但是由于磁梯度的探测理论不够完善，且操作的方法不够严谨，所以具有探测的误差。
二、地下管线探测的基本原理
1.电磁法探测原理
在地下管线探测中，最主要应用的就是电磁感应法。其主要物性基础是地下管线与周围介质导电性以及导磁性的差异，以电子感应原理进行观测，同时对电磁场空间以及时间的分布规律为研究对象，从而达到寻找地下管线的目的。在利用地下管线探测时，依靠主动或被动的场源激发，在管线中形成电流，管线中的电流就会在其周围空间产生同频率的交变电磁场，利用物探仪器在地面观测电磁场的空间分布，根据电磁场的分布特征，确定管线空间位置。因此，要取得理想的地下管线探测效果，必须满足下列条件：
（1）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；
（2）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；
（3）使用的探测仪器必须先进，尽可能丰富的提供物理场的真实信息，保证探测精度。
2.地质雷达法探测原理
在地下管线探测中，地质雷达探测法是另一种较为常用的探测方法，其主要是利用地下管线与周围介质之间的物性差异来进行探测的，这是一种非破坏性的探测仪器，对地下介质分布的探测主要是利用高频电磁波，通过对剖面进行扫描，从而获得地下剖面的扫描图像来进行地下管线的探测的。
雷达通过在地面上移动的发射天线向地下发射高频电磁波，在地下旅行的电磁波遇到不同的电性界面时，就会发生反射、透射和折射。电介质间的电性差异越大，反射回波能量也越大。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，形成地下剖面的扫描图像，通过对雷达图像的判读，便可得到地下管线的分布位置和状态。
二、物探技术在地下管线探测中的作用
城市是人类进入现代化社会的标志，是人类赖以生存的物质基础。在现代化社会中，城市地下管线的建立与完善则是城市正常的生活秩序的基础与保障，是城市的新的生命线。不同的管线种类对应的管线材料和埋设方式是不同的，因此我们必须采取不同的探测方法才能取得较好的探测效果。20世纪80年代，由于计算机技术、天线技术和滤波技术的发展，基于物探技术的地下管线探测技术得到了发展与应用，并且取得了较好的效果。20世纪80年代中后期，这种技术使得地下管线探测的应用领域更加广泛，探测精度也得到了提高。
1.检查并定位地质的构造
在城市的建设和规划中偏要尽量避免建筑物的选址在地震频繁的地带，防止以后发生安全事故，为了减少这种情况的发生，就要在工程项目建设之前进行地质构造带位置和规模的探测。有的工程项目建设中，会根据区域构造地质图凭经验来判断地质的主要构造情况，但是这种方法缺乏准确性，不能保证建设的安全性。因此，在城市的规划建设中，一般会使用物探技术对地质构造进行详细的勘探和分析，若发现建设区域有断裂带灯情况，还要采取高密度电阻率法等其他方法进行深层的探测，保证城市建设的安全性。
2.地质灾害的调查
地质灾害是城市规划中的重点防治灾害，为了避免地质灾害的发生，工作人员将物探技术应用到了地质灾害的勘察和治理过程中，并且取得了良好的成效。在对于边坡和滑坡的调查和治理中，就经常会使用地质雷达、浅层地震法等进行探测，在边坡有失稳现象或者滑坡现象之前，就对其进行相应的勘测，研究区域内裂缝和滑动面，为地质的分析提供科学的依据，根据所探测的结果实施相应的护坡挡土措施，最大程度的降低地面的塌陷和破坏，并且在设计中还要根据物探技术探测的结果避开一些岩溶区，防止发生塌方等施工安全事故。
3.地下管线的探测
目前城市化建设的不断发展，地下管线系统的规模也不断的增大，因此在城市化建设的过程中必须要对地下管线系统进行相关的探测，准确的掌握地下管线的分布情况，并且对于地下的构筑物等也要进行详细的探测。比如地下的车库、地铁和防空洞等等，在探测时要准确的掌握地下构筑物的准确位置和信息，以便于在正常的施工过程中采取科学合理的保护和清除措施，避免对地下管线或者构造物的破坏。
4.保护重要的地下文物
在城市建设和规划中进行物探的原因还有地下文物的保护工作，众所周知，我国很多的地区都存在有古墓或者文物古迹的现象，而在城市的建设中为了避免这些文物被破坏，就需要对其进行探测，探明其分布的情况和埋藏的特征，若发现有地下文物的存在，应及时将现场封锁保护并请专业人员进行鉴定，确保文物的安全。
结语
随着城市化建设的不断推进，各大城市的地下管线系统的规模也越来越大，地下管线的复杂程度也逐渐的提高，这就使得在城市的规划和建设中地下管线的探测技术的难度增加。在城市的建设中，物探技术可以有效的帮助工作人员进行地下管线的探测，并且其使用的成本较低，操作也比较简单，还会根据实际的施工情况选择合适的检测，这些都可以确保对于地下物质检测的便利性和准确性。另外，还可以综合多种物探方法满足人们对于目标管线的探测需求，提高探测工作的工作效率。
参考文献
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[6]林廣元，吴成勇.关于城市地下管线探测与信息化的探讨[J].城建档案，2014（22）
谈地下管线点探测技术 篇7
1 管线探查仪器
地下管线探测仪基本上分为两类, 利用电磁感应原理探测的管线探测仪、利用电磁波探测的管线雷达。是自来水公司、煤气公司、铁道通信、工矿、基建单位改造、维修、普查地下管线的必备仪器之一, 选择何种地下管线探测仪, 需要根据实际情况, 考虑实际要素, 再进行抉择。
测区开始探查前, 必须进行方法试验。在人员、仪器进场后, 通过方法试验来确定各类管线的最佳信号施加方式、最小收发距、最佳收发距、最佳发射频率[1]。
2 管线探测方法
2.1 明显管线点调查
各类地下管线的专用窨井, 出露地表的点 (段) 及与管线相连的附属物、建筑物等为明显管线。明显管线点量测的内容为:管线的埋深与管线的断面规格 (管径) 。排水管道、方沟, 要量测管内底、沟道内底至地面垂直距离;电缆沟量测沟道内底至地面垂直距离;其他管线埋深均量管 (块) 顶至地面垂直距离[2]。管线埋深量测读数至厘米, 至少读数两次, 采用经检校合格的钢卷尺和量杆进行;断面尺寸读数为单位毫米, 按宽×高计算, 遇到不规则断面时, 按最大断面计量。
明显管线点布设密度应符合《城市地下管线探测技术规程》布点要求, 若明显管线点密度足够, 在中间又无转弯分支等情况下, 可直接连接各点, 以正确反映出管线的空间位置;若明显管线点密度不足, 其相邻点间距超过70m时, 采用物探方法补加若干隐蔽点。
2.2 隐蔽管线探查
地下管线探测遵循的原则为:从已知到未知、从简单到复杂、方法有效、快速、轻便、复杂条件下采用综合方法。由于各类地下管线的材质不同, 其所具有的地球物理特征各有差异。对各类地下管线探测时, 应根据不同地点条件, 选择不同的工作方法和工作参数, 以满足精度要求。
2.2.1 金属管线的探测
探测时在有条件的情况下应尽量采用直接法, 对不具备直接法的管段用感应法探测。燃气管线等埋深较浅的金属管线, 对其探测时可采用连续追踪探测的方法, 从一个已知的明显点出发, 逐步追踪探测管线走向, 特别是在管线交叉处、弯头、三通、四通等特征点应定位、定深, 确保管线连接关系正确。管线定位一般采用极大值法, 定深一般采用70%法。若70%定深时一侧干扰较大, 应剔掉干扰大的半值, 取无干扰或干扰小的半值乘2作为测深值。
2.2.2 电力和电信线缆探测
电力和电信线缆类管线探测时, 适用于夹钳法。当采用夹钳法探测时, 在管块两侧分别施加信号进行定位、定深, 并依据两端线缆进行必要修正, 取修正后的中间位置和埋深中值作为定位、定深结果。当管线弧线弯曲时, 以能保证反映出管线的弯曲特征、线形基本圆滑为原则, 据实际情况加测管线点。
2.2.3 复杂管线、非金属管线探测
对于存在地下管线密集、交叠干扰的复杂情况, 应依据现场条件、管线材质、管径及周边介质特性等, 采用多种方法相结合, 遵循“从易到难, 从已知到未知, 从外围到局部”的探测原则。充分利用已知的可用信息, 尽量采用直接法、夹钳法, 因为这两种方法受外界干扰小, 探测结果易得且准确可靠。如果存在干扰信息, 应查明原因及对精度的影响, 进行必要修正。各种管线确定后要从正反方向及分支线上采用压线法改变频率、增加输出功率、提高信噪比[3], 以确定目标管线的平面位置和埋深。对具备钎探和开挖条件的地段要进行钎探和开挖验证, 保确探测成果的可靠性。对埋深较大的复杂管线和非金属管线, 电磁法无法解决的, 应采用电磁波法 (地质雷达) 定位、定深。
3 常用复杂管线探测方法
3.1 归纳排除法
探测者根据实践经验, 总结积累在不同条件管线分布状态下的场态和探测信号的表现形式, 归纳出各种场态模式, 以利于探测工作中的分析与判断。在探测过程中利用有关资料和现场踏勘结果, 先查明测区管线的分布位置与方向, 必要时对所有管线进行扫描 (搜索) 和追踪, 排除邻近管线的干扰因素, 然后确定对目标管线的探测方法和对邻近管线干扰的压制方法。
3.2 差异性激发法
在管线分布复杂的区段, 应根据管线的分布状况, 一般选择管线容易区分开的区段设置信号施加点。这些区段管线稀疏、与邻近管线走向不平行, 分布差异明显, 探测时不容易受到干扰, 可以突出现实目标管线信号。不同信号施加点的选择, 对探测结果有至关重要的影响。
3.3 旁侧感应法
众所周知, 发射机距目标管线的距离越近, 接收信号越强;反之接收信号越弱。利用这一特点, 探测平行管线时, 可在目标管线偏离干扰管线的旁侧施加信号, 这样减少了邻近干扰管线的影响, 突出目标管线信号。一般而言, 信号施加点对目标管线中心位置的偏距约为0.5-1.0m之间。旁侧感应法一般用于较小间距的自始至终平行铺设且无分支的两根或多根管线的追踪探测。
3.4 电流大小比较法
利用探测仪的CM功能, 进行电流大小的比较, 便可识别出目标管线和邻近干扰管线。在管线密集区, 探测仪常常探测到来自邻近或相连管线的强信号。这是由于信号耦合到靠近地表的其它相邻管线, 这样就不可能正确的识别目标管线, 但可通过比较各管线电流强度与管线埋深之乘积值来区分目标管线与干扰管线, 在目标管线上乘积最大。
3.5 对比验证
对于复杂管线的探测, 为保证其探测结果的正确性和精确度, 应采用多种方法、利用多个信号施加点进行探测的结果进行对比验证, 其结果误差在允许范围之内说明数据合格, 从而确认探测结果的唯一性和正确性。
4 结束语
管线点探测是管线普查的关键步骤之一, 管线点分为明显管线点和隐蔽管线点。对于明显管线点, 可直接进行地下管线实地调查和量测;对于隐蔽管线点, 可选用管线探测仪器定位、定深, 必要时采用开挖调查。一般可以选择操作简便, 界面直观, 探测能力符合自己应用需求的管线探测仪器, 使用仪器探查隐蔽管线点时要灵活采用多种综合方法, 并认真做好外业记录。
摘要：城市地下管线探测是城市管线信息获取的主要途径。本文介绍了管线探查仪器, 针对明显管线点和隐蔽管线点, 特别是隐蔽的复杂管线点, 阐述了其探测方法。
关键词：地下管线,管线点,探测,方法
参考文献
[1]唐军.浅谈地下管线探测方法论证[J].中国地名, 2011 (6) :70-71.
[2]北京市测绘设计研究院.CJJ61-2003.城市地下管线探测技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2003.
南京河西地下管线的探测 篇8
关键词：探地雷达,地下管线,探测
城市是现代社会政治、经济和信息的中心,城市的发展离不开地下管线这一重要基础设施。随着社会的发展,城市的建设施工日益频繁,但由于地下管线种类繁多,缺乏统一的规划和管理,地下管线常常会遭受到破坏,造成重大的经济损失。因此,快速、准确地掌握地下管线的分布情况,是施工顺利进行的基本保障。地下管线范围小、出露点少、分布复杂,要探测这类隐蔽工程,工作量大,精度要求高。在实际工作中,受地质条件、探测方法和探测手段等因素的限制,要摸清地下管线的分布情况具有很大的难度。探地雷达技术作为一种高效率、高精度、易操作的无损检测设备,已经成为了探查此类隐蔽工程的一种有效手段。
1 基本原理
探地雷达(GPR)尽管类型很多,但实际上是由接收和发射两部分组成(见图1)。地质雷达通过发射天线T,按照确定的方向,将高频电磁波以宽频带脉冲形式向地下发射。在均匀介质中,电磁波以一定速度传播,当遇到有电性差异的地层或目标体时便发生反射,返回到地面或探测点,被接收天线R接收并由主机记录,得到从发射经地下界面反射回接收天线的双程走时t。当地下介质的波速已知时,结合对反射波的频率和振幅等进行处理和分析,便可求得目标体的位置、深度和几何形态。
2 工程应用
2.1 工程概况
南京市奥林匹克体育中心南门富春江西街附近有一基坑工程,为保证基坑周边地下管线的安全,在施工前需要查清富春江西街下的地下管线埋设情况。根据现场调研的情况,管线为民用的电缆线和排水管线。探测时使用的是意大利IDS公司生产的K2探地雷达,该雷达由发射天线、接收天线、主机和电脑组成。
2.2 探测情况
在垂直于道路延伸方向布置一条测线。因为探地雷达探测深度与发射天线发出的频率有关,考虑到管线不同的埋深,沿该条测线用100 MHz,400 MHz和900 MHz三种天线分别进行了扫描。
100 MHz的探测参数为:道间距0.003 m、采样点数512、时窗60 ns、波速10 cm/ns,有效探测深度7 m;400 MHz的探测参数为:道间距0.003 m、采样点数512、时窗50 ns、波速10 cm/ns,有效探测深度4 m;900 MHz的探测参数为:道间距0.003 m、采样点数512、时窗20 ns、波速10 cm/ns,有效探测深度1 m。
探测结果如图2～图4,表1所示。
图2～图4显示:100 MHz天线探测到5根(编号1,2,4,5,6)管线,但浅部分辨率较低;900 MHz探测到4根(编号1,2,3,6)管线,但是探测深度有限;400 MHz天线探测到浅部和深部的全部6根管线。
3结语
1)用探地雷达进行地下管线探测,操作简单,信息量大且完整,但使用相同参数对同一测线进行探测,采用不同频率天线进行扫面,探测到的结果具有很大的差别。
2)探地雷达探测的地下界面或目标体必须在所探测的范围内,由于探地雷达探测深度、精度与发射天线发出的频率有关,所以同一探测目标进行探测时,选用多种频率的天线可提高探测精度。
3)在实际的探地雷达操作中,事先要摸清楚施工场地情况,然后设置恰当的探测参数。
注:成文过程中得到了华东有色地质勘查局樊敬亮、卢俊同志的指导,特此致谢。
参考文献
[1]袁明德.探地雷达探测地下管线的能力[J].物探与化探,2002,26(2):152-155.
[2]廖立坚,杨新安,黄小平.高分辨率探地雷达复数分析方法[J].物探与化探,2008,32(3):301-303.
地下管线探测精度分析及运用方法 篇9
随着数字地球、数字中国、数字城市的建设, 作为我们信息产业的基础数据之一, 城市地下管网的现状资料, 随着当今地理信息系统 (GIS) 的发展, 越来越受到人们的关注。为使工程的规划设计、施工更具科学性, 对现有地下管线工程进行有效的管理, 就更加迫切地需要得到现势的、准确的地下管线竣工资料, 作为科学、有效地进行城市管理、统一规划的依据。集测绘领域多项技术如GPS技术、地下管线探测技术、内外业一体化野外数据采集、数据存储、数据更新与管理信息系统正在形成, 并且将在测绘领域形成今后发展的一个新亮点。
1 地下管线探测精度分析
地下管线探测包含两个主要工作内容:
1) 地下管线特征点 (起、终、转点、分支、变径、变坡点等) 用物理方法进行探查, 将地下特征点的平面位置标示到地表并探求特征点至地表的距离 (即埋深) ;
2) 对标定在地表的地下特征点进行坐标和高程测量, 同时调查管线的种类、管径、材质等管线属性, 下面主要对管线物理探查和测量的精度进行分析。
1.1 地下管线点探查精度分析
地下管线点探查通常使用地下管线探查仪来进行, 使用75R/T (美国产) 和RD400 (英国产) 两种型号的仪器, 其标称精度见表1。
仪器的标称精度是在理想条件下在测试场获得的探查精度, 探查环境地表层为高点阻, 没有其他管线干扰。但实际上管线埋设的环境大多比较复杂, 如地表介质不同引起的导电性不一, 多种管线平行、交叉的相互干扰, 道路两旁的铁栏、人行道的高压线等等的干扰, 使得正常磁场畸变, 探查的精度大受损失。环境的影响使得人们难以用一适当的公式来评定地下管线探查的误差大小, 通常的做法是用最大误差限差来保证探查精度。根据以往一些城市地下管线开挖验证的数据表明, 埋深最大误差一般在10%h左右。地下管线探查的误差包括仪器本身的误差、埋深及环境因素引起的误差。国家行业标准《城市地下管线探测技术规程》规定:地下管线隐蔽点探查平面位置限差δts=0.1h, 埋深限差δts=0.15h (h为地下管线中心埋深, cm, 当h<100 cm时则以100 cm代入计算) 。
1.2 地下管线点测量精度分析
设全站仪安置于O点, 测量P点, 则P点的三维坐标增量为:
其中, S为所测倾斜斜距;Z为垂直直角;A为方位角;K为大气折光系数;R为地球曲率半径;I为仪器高;L为觇标高。由此推得P点相对于起算点的三维坐标误差为:
对于具有竖轴补偿的全站仪MA=MZ=Mβ, 将上式中平面误差部分合并:
其中, MS为测距中误差, 可由仪器标称精度推算;M
管线点测量使用的仪器是SET5F (5″, 5 mm+3 ppm) 全站仪或与之同精度的经纬仪配合测距仪, 管线点测量距离一般均可控制在150 m以内。
管线测量通常沿城市道路进行, 测量时测线的垂直角一般不超过5°, 现设Z=10°, 测距S=150 m, 测边中误差MS=±5 mm, 测角中误差Mβ=±7.0″, 地球曲率半径取6 371 km, MI=ML, 则式 (3) 中求得ΔMXY=±7.08 mm, ΔMH=±5.82 mm。
由此可见, 对于使用 (5″, 5+3 ppm) 这一等级的测量仪器来测定不超过150 m的管线点, 测量精度很容易达到《城市地下管线探测技术规程》的要求, 即:管线点测量坐标中误差 (相对于邻近的解析控制点) 不得超过±5 cm, 高程中误差 (相对于邻近高程控制点) 不得超过±3 cm。
1.3 探查测量误差综合分析
综上所述, 可知地下管线点最终定位误差包括探查中误差M探和测量中误差M测。探查的误差在管线探查误差中是主要误差, 而测量误差是次要误差, 影响较小。要提高探测精度关键在于提高探查的精度, 在某一个具体地段, 由于局部地区地球物理条件复杂, 探查的精度无法不受损失, 所以就具体工程而言, 施工开挖应特别小心, 尽可能做到在远离管线点的位置施工, 另外还必须了解管线的管径、材质、种类等有关属性, 确保施工安全。
2 做好小区管线的测量工作
2.1 充分收集现有资料
充分收集现有管线的资料是搞好小区管线竣工测量的关键。对这些信息要充分利用, 尽量避免毫无目的的盲探。既节约时间, 又提高效率。
2.2 选择合适的物探方法
要根据管线的不同种类, 铺设情况, 周边的环境确定不同的探测方式和探测仪器。由于探测仪器的性能和类型不同, 以及现场条件的千变万化, 作业者的技术水平等诸多因素的影响, 在实地探测过程中会遇到各种各样的具体问题, 需要作业人员应用自己的专业知识及经验加以解决。
2.3 分析影响物探效果的主要因素
1) 由于探测仪器本身存在的某种不足, 物探前需要进行探测仪一致性对比试验, 以确定该仪器的改正系数。2) 由于直埋管线的土质情况不同, 对管线的探测精度有一定的影响, 需要进行一定数量的开挖验证, 或在能准确定深的位置进行探测验证, 以确定是否需加埋深和平面位置的改正系数。根据同行多年的经验, 细密的潮湿土质探测效果较好, 干燥的砂质土层探测效果较差, 积水区和含铁量较高的土层探测效果最差。3) 由于探测仪器探测效果受管道埋深的影响较大, 尤其是应用感应法探测时, 深埋管线能接收到的信号很弱, 探测效果一般不太理想。此时需要不断改变探测方式, 如改变发射机的摆放姿势。4) 由于管线的材质和导电性能不同, 对管线的探测效果有直接影响。5) 小区管线中经常遇到并行管线的情况。由于小区管线具有排列相对密集, 种类各异的特点, 所以探测这类管线的主要干扰是相邻管线的影响, 在探测中有时只能判断出大致有几条管线, 但无法准确和有效地确定其位置和埋深, 此时应根据情况, 采用不同的方法来确定平行管线的平面和埋深。6) 小区管线中还会遇到管线上下重叠的情况。对于金属管道的重叠, 当用电磁法探测时, 由于重叠管线间的相互干扰, 观测异常为上下管道的异常叠加, 用电磁法可对其进行精确定位, 而在定深上误差较大。但是重叠管线不可能总是重叠, 一般可在分叉处分别定深, 推算出重叠管道的深度。7) 地下管线探测的测深精度受以下因素的影响:管线埋深与管径的比值;接受机是否偏离管线上方;探测点距离交叉点的距离等外界条件的影响, 因而在跟踪、定位探测过程中随时注意测深, 并剔出异常深度值, 取其中数作为某一段的深度值, 特别注意不在管线交叉点附近探测。8) 管线内有无介质, 对探测效果影响很大。如金属管内没有水等介质流动, 探测效果很差, 电缆中没有电流通过, 探测效果也较差。
所以在地下管线探测过程中, 探测效果受诸多因素的影响, 在管线探测前, 首先要考虑准确性、避免出现粗差, 然后考虑选用合适的物探方法, 才能取得较好的探测效果。
3 结语
城市地下管线测量对城市建设意义十分重大, 城市地下管线测量难度较大, 但只要针对主要问题采取针对性措施, 仍然可以把工作做好。为使城市地下管线测量工作搞得更好, 除了进一步完善有关法规之外, 还要加强技术装备和测绘队伍的建设, 尽可能采用先进的仪器、新的技术、新工艺、新理论。
参考文献
[1]CJJ 61-2003/J 271-2003, 城市地下管线探测技术规程[S].
[2]CJJ 8-99, 城市测量规范[S].
地下管线探测中地质雷达的应用 篇10
地下管线的种类繁多, 而且不同尺寸、不同用途、不同材料性质的地下管线, 所适用的探测技术也不同, 传统的地下管线探测技术, 往往难以准确的评估损伤程度、无法直接检验地下管线的铺设情况是否合格、且对地貌地形条件要求较高, 容易引发一系列的安全隐患, 且达不到理想的探测效果, 而近年来, 随着城市建设的加快, 地下管线越来越成为保证城市健康运转的基础性保障设施, 他承担着城市的信息运输、用水输送、污水排放、居民供暖等, 而且随着我国社会主义市场经济的不断发展、繁荣, 城市建设中的地下管线的铺设密度越来越大, 错综复杂, 逐渐的加大地下空间的开发力度, 但是不可避免的就会导致一系列的安全隐患, 而且由于已有的地下管线网络排布比较杂乱, 建设资料不完整的, 进一步加剧地下管线的探测难度, 难以有效的避免探测问题的产生, 因此, 地质雷达探测技术应运而生。地质雷达探测技术是一种高频宽度电磁波地下管线探测技术, 对于浅层的探测目标, 具备无损、快捷、连续、准确、分辨率高等应用优势, 应经成为目前地下管线探测的最佳方式, 基于此, 本文对地下管线探测中地质雷达的应用技术进行简单的阐述, 立足于当前地下管线探测现状 (存在的问题) , 分析地质雷达应用的优越性, 并且针对具体的地下管线探测工程的实施, 对比性重点突出该技术应用前后所产生的应用价值 (效果) 。
1 简单的阐述地下管线探测中地质雷达的应用技术
地质雷达探测技术:是在电磁波传播理论的支持下, 利用接收以及发射高频宽谱电磁波, 来有效的辨别地下介质的分布情况。而且根据点此不传播理论得知:电磁波在地下介质传播时, 往往通过介质的介电性质以及介质相应的几何形态, 来使得电磁场的强度以及相应的波形特征有所改变。地质雷达探测技术, 是根据探测后, 经数据处理, 得出地下管线分布图像的剖面图, 并且根据反射波组的波形以及对应的强度特征, 利用地质雷达探测仪进行同相轴的跟踪, 最终确定地下管线的实际分布情况, 从而有效的指导城市建设。
2 当前地下管线探测现状 (存在的问题)
2.1 探测效率及质量差, 难以有效的服务于城市建设
目前, 我国的地下管线探测, 在很大程度上还依靠人力探测, 利用传统的探测工具进行地下管线的维修和养护, 这样的探测方式, 往往耗时耗力, 且所产生的价值微小, 面对快速发展的城市化建设, 难以提供快捷、优质的服务。同时, 毕竟地下管线维修和养护人力资源是有效的, 且部分人员的综合素质较差, 缺乏系统的技术支持, 容易造成人为失误, 最终导致不可估量的严重后果, 影响到居民的正常生活秩序, 也不同程度的影响到城市化建设进程, 影响文明城市的建设。
2.2 传统的地下管线探测技术操作困难, 流于形式
传统的地下管线探测, 往往需要耗费大量的人力、资金、材料等, 存在严重的手动探测现象, 相关工作人员需要深入地下进行探测, 容易造成人身安全隐患, 且由于操作复杂, 往往容易导致操作失误, 甚至部分工作人员对操作技巧的熟悉度并不高, 部分员工按照自己的经验来执行, 缺乏科学性, 容易引发一系列的问题。
2.3 分辨率低, 难以准确的掌握地下管线的实际分布情况
传统的地下管线探测技术的分辨率较低, 图像比较模糊, 对地下管线的分布状况不能完整的呈现, 甚至呈现片段化、零散化状态, 对于地下管线的实际分布的呈现, 往往影响设计图纸的准确构建, 因此, 影响到整个施工效率及质量, 并且在施工中, 难以避免的会发生不可预知的稳态, 再进行修复, 往往会对居民的正常生活秩序造成较为长久的负面影响, 不利于优质城市的建设。
3 阐述地下管线探测中地质雷达的应用优势
3.1 无损快捷
地质雷达探测技术, 对于浅层的探测目标具有无损的应用优势, 而且该技术是利用接收以及发射高频宽谱电磁波, 来有效的辨别地下介质的分布情况, 可以利用先进的互联网辅助技术, 实现地上操作, 且该技术具有高速反射的作用, 快速运转的联网形式, 能够更加及时的掌握地下管线的实际分布情况, 针对出现的问题, 及时的采取解决措施, 或者针对安全隐患, 及时的做好控制防治工作, 从而保障地下管线探测效率及质量, 保障居民的正常生活秩序, 推动优质城市建设。
3.2 探测准确且连续
地质雷达探测技术具有较高的准确性能, 且对地下管线的分布探测呈现连续性, 能够有效的避免探测结果的片面性, 保障探测结果的完整性, 同时, 该技术是通过介质的介电性质以及介质相应的几何形态, 来使得电磁场的强度以及相应的波形特征有所改变, 从而能够使得不同形态、不同性质、不同功能的地下管线更加准确的呈现出来, 有利于地下管线的准确选取, 从而保障地下管线的铺设质量, 同时保障施工安全, 为整个地下管线的精准探测提供一定的参考与指导。
3.3 分辨率高, 图像清晰, 有利于城市建设
地质雷达探测技术的分辨率较高, 所呈现出来的地下管线分布图像比较清晰, 能够更加直接的掌握地下管线的实际分布情况, 根据探测结果, 进行科学的施工设计, 强化设计质量, 从而有效的服务于正式施工, 为地下管线的正式铺设打好坚实的基础, 另外, 高分辨率的图像, 也可以应用于整个城市建设探测, 综合评定该城市的建设水平。
4 工程实例
在北京市海淀区西二旗西路的某项工程建设, 首先需要对该路段进行明挖施工, 并且需要将开槽深度控制在4m范围内, 但是, 根据相关数据资料的调查分析发现:该路段的地下管线分布比较复杂, 而且埋深各异, 对整个工程建设造成一系列的施工安全隐患, 因此, 需要借助地质雷达探测技术, 明确的诊断该地区的地下管线的实际分布状况, 排除安全隐患, 保障施工建设的顺利开展。另外, 根据探测实际情况以及应当遵守的测线布置原则, 并且充分地考虑埋深, 利用地质雷达探测技术, 在路的两侧以及路中央设置3 条测线方向, 并且每隔20m均要布置1 条横向的测线。
5 探测结果及对比性分析结果
探测结果:利用地质雷达检测出:整个西二旗西路这项建设工程的测线长度为1195m, 并且探测的有效深度为0-4.0m。另外, 对原始图像进行了反褶积、数字滤波、影像增强等后期处理, 准确的探测出地下管线的分布情况。附:西二旗西路雷达测线布置图, 如图1。
对比性分析结果:地质雷达技术应用之后, 探测的反射波双曲线现象严重, 能够清晰的检测出地下管线的分布及形态, 而且地下管线的形态不受雷达天线之间的距离的影响;在用用过程中, 若雷达探测仪正处于探测目标的上方, 则显示出, 雷达波的传播时间最短, 能够有效的提升地下管线的探测效率, 并且保障探测质量;在探测速度保持不变的情况下, 若地下管线的埋深越大, 则显示出来的趋向形态越平缓, 反之, 则越明显, 能够充分地掌握地下管线的分布节理, 提升探测的准确率。
附:地质雷达设备, 如图2。
该设备的中心频率为:, 时窗为:, 采样率为:V=1000/ (6f)
6 结论
总之, 地质雷达探测地下管线的分布情况, 具备无损、快捷、连续、准确、分辨率高等应用优势, 利用先进的地质雷达探测地下管线的实际情况, 能够为地下管线的顺利铺设保驾护航, 有利于推动和谐城市建设进程。
摘要：目的:探究地下管线探测中地质雷达的应用。方法:对地下管线探测中地质雷达的应用技术进行简单的阐述, 立足于当前地下管线探测现状 (存在的问题) , 分析地质雷达应用的优越性, 并且针对具体的地下管线探测工程的实施, 对比性重点突出该技术应用前后所产生的应用价值 (效果) 。结果:地质雷达探测地下管线的效率及质量明显的优于传统探测技术, 能够有效的降低安全隐患, 保障地下管线探测工作的顺利、健康、可持续发展。结论:利用先进的地质雷达探测地下管线的实际情况, 能够为地下管线的顺利铺设保驾护航。
关键词：地下管线,探测,地质雷达,应用
参考文献
[1]龚慧斌.城市复杂条件下地下管线探测中地质雷达的应用[A].//中国城市规划协会地下管线专业委员会2007年年会论文集[C].2007:95-99.
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[3]陈军, 赵永辉, 万明浩, 等.地质雷达在地下管线探测中的应用[J].工程地球物理学报, 2005, 2 (4) :260-263.
[4]赵永峰.地质雷达技术在地下管线探测中的应用[J].地震地磁观测与研究, 2009, 30 (4) :34-38.
管线探测在水环境治理的作用 篇11
关键词：管线探测,水环境治理,作用
1 管线探测的重要性
随着城市化建设的不断推进, 水环境恶化与水资源匮乏已然成为制约经济高速发展的重要因素。目前来说, 由于自然水、地下水的贫乏, 不少城市的水库水源日渐供不应求, 日常供水模式也逐渐转为境外引水, 在经济高速发展、人口急剧增加的今天, 这样一种供需矛盾已使得社会发展陷入困境。面对这样一种现状, 可持续发展战略逐渐提上日程, 资源的最大化利用理念也开始深入人心。作为环保工作中一项基础且重要的工作, 水环境治理在近年来无疑取得了初步成效。现阶段相关项目中, 管道铺设与改造等往往至关重要, 要想保证各阶段工作的实效性, 同时最大化避免设计与施工过程中的隐患, 管线探测的重要性不言而喻。
2 水环境治理各阶段中管线探测的作用
2.1 可行性研究阶段
水环境治理的可行性研究阶段, 管线探测技术的应用是以了解排水系统现状为基础, 通过对治理区域相关资料的收集, 来达到了解治理区域实际管线状态的目的。对于当前的治理工作而言, 不少管网在长期敷设、改造和新建的过程中, 其管线资料早已变得难以收集。而且, 现如今水环境工程项目的技术要求相较于之前也已经有了质的飞跃, 因此老旧的管线资料便难以适应现代化的建设要求。正因如此, 管线探测也就起到了一个资料更新的作用, 以保证项目的设计有理可依。同时, 管理探测的结果对可行性研究也有极大的参考性, 在对关键的点、线、面进行专项的实地核查后, 水环境治理便能在初期建立起较为准确的管线数据库, 并获得更为实际的管线状态图, 这对于水环境治理中河道的治理以及污水截排工程等都是大有裨益的。另外, 管线探测的相关数据还能用于可行性研究方案最终评估, 以确保后期治理工作的有序进行。
2.2 初步设计阶段
水环境治理的初步设计阶段主要是针对可行性研究提出相应的治理措施, 包括管网的完善方案、管道线路拟改造区域以及河道治理范围的确定等。当然, 这一阶段中, 为确保设计方案的合理性与科学性, 同时降低实际施工的难度, 了解拟施工区域的管线现状也就显得尤为重要。对于水环境的治理而言, 施工线路及空间的选择, 无疑都必须以掌握关键管线分布状态为基础。同时, 要想针对施工区域的特性设计专项治理方案, 也需要掌握全面、详尽的地下管线资料, 并对相关管线数据、状态特征予以综合分析。这样看来, 管线探测显然是水环境治理初步设计阶段的重要基础, 其作用不仅仅是为方案设计提供数据参考, 同时也能对可行性研究阶段的工作予以校核, 通过复测来进一步完善原有资料。当然, 由于水环境治理中部分工程区域为条形带状, 所以这一阶段的管线探测也就需要扩大范围, 以全面了解工程区域内主要管线的状态情况。
2.3 施工图阶段
一般来说, 水环境治理的施工图阶段主要分为施工图设计与现场施工, 这两项内容也基本集中在污水截排与河道治理等项目上。当然, 其中的相关要点仍需要在充分了解实际管线状态的基础上予以落实。不过, 此过程中管线探测将不仅仅起到数据参考的作用, 而更多的作为一种标准来对实际施工予以约束。也因此, 施工图设计对于对于地下管线资料科学性的要求更高, 并且还必须参照高度可靠的项目研究成果, 以防止任何突发状况带来的不利影响。在具体的施工中, 如拟建排水管道标高设计错误、管道交叉或重合、暴力施工以及错误施工等, 都可能使得水环境治理适得其反, 不但没有有效解决水资源问题, 反而极大的影响群众用水, 甚至对其生命财产产生威胁。由此可见, 管线探测在施工图设计阶段同样具有至关重要的作用, 其通过对疑难管线状态、设计误差范围以及管线埋设情况的直观反映, 确立了实际施工的着手点与基本方向, 并结合施工的安全性与科学性做出一定的约束。这样一来, 不仅施工图设计能实现与实际区域的有效协调, 而且整个水环境治理过程也将变得规范化, 自然而然地施工的实效性便能得到最大化保证。
3 管线探测在水环境治理的问题解决
尽管管线探测在水环境治理中起到了至关重要的作用, 但由于城市地下管网在多年的建设中已经变得错综复杂且相当密集, 探测技术在实际应用中也往往会遇到诸多问题, 并且这些问题若不得到及时解决, 其产生的不利影响将是无法估量的。目前来说, 要想有效解决相关问题, 保证管线探测技术发挥应有作用, 也就必须从以下几点着手:
1) 明确探测重点, 将井的检查、检修与井内底高程调查放在首位。通过对最终设计资料的了解, 在进行关键管线状态复测时不仅要对日常调查项目作出全面检查, 而且还必须通过对井的检查与检修, 对比井结构与拟建设管道的相关平面位置, 避免后续的过程中安全事故的频发, 以确保施工能够正常进行。
2) 复测的另一大重点则是距离拟建设管道较近的平行管道。在施工图阶段中, 管线探测工作完成后, 结合最终设计方案以地质物探方法复查设计施工线路是很有必要的, 这可以有效避免漏探、错探等安全事故的发生。因此, 相关人员对拟建设管道的施工措施必须做出详尽的了解, 同时着重复测平行管道以确定是否存在漏测拐点等问题。
3) 水环境治理中往往会涵盖地下管线的改迁, 有时甚至还涉及到地上临时性管线, 当然, 架空管线不在此列。因此, 在有地上管线调绘的需要时, 常规的管线探测作业不应仅局限于地下管线, 要严防管线改迁工作出现疏漏, 避免管线探测数据不可靠问题的发生。
4 总结
现如今, 由于管线探测技术在水环境治理中的成功应用, 相应工作的实效性与科学性已经有了很大的提高。因此, 面对水环境治理各阶段的工作需求, 采用不同的管线探测策略与技术也就很有必要。同时, 为了进一步减轻水环境恶化所带来的建设压力, 相关部门应加大对管线探测的重视力度, 推进技术改革与应用, 以保证水环境治理工作经济、高效、可靠。
参考文献
[1]闫海龙.地下管线探测在水环境治理工程中的应用.城市建设理论研究, 2011.
[2]肖顺, 张永命.地下管线探测对市政工程设计的作用.地理空间信息, 2011.