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摘 要:地下管线作为城市的基础设施,是城市能量输送、物质传输和信息传递的载体,是城市赖以生存和发展的基础,被誉为城市的“生命线”。在施工过程中,工程施工人员应充分掌握地下管线常见的探测方法,对城市地下管线进行科学、系统地探测,确保工程及整个城市化建设的顺利进行。本文通过对城市地下管线的普遍现状进行分析,结合实际需要,给出专业的探测方法,对城市地下管线探测的工作有着较高的参考价值。
关键词:城市地下管线;探测方法
1.城市地下管线探测的意义:
城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分,广泛分布且种类繁多的地下管线承载着城市的不同功能,是城市高质量高效率运行的基本保障。因此,城市建设时对城市的地下管线应该有一个全面而系统地掌控。地下管线探测对城市设计、规划、施工管理工作影响巨大,精确而完整的城市地下管线信息不仅能够促进城市建设任务的顺利执行,也能够最大限度的规避因地下管线损坏所造成的损失甚至灾难,更有利于为城市创造良好的环境,推动城市的健康发展。甚至,在应对自然灾害、环境灾害和人为灾害时,清晰精确的城市地下管线信息可以帮助决策者快速做出正确决策和有效的救援响应。因此,城市地下管线的探测工作不仅是城市规划建设的需要;也是城市经济发展的需要,更是应对突然灾害保护人民生命财产的需要。
2、我国城市当前地下管线的组成与管理现状:
据城建统计数据,2009年我国城市地下管线长达156万公里,可绕地球近40圈,这还不包括电信、电力、工业等管线规模。随着城市建设程度的加快,地下管线的种类越来越多,各种管线交叉并行,密如蛛网,城市地下管线的作用也越来越显著,这就需要我们掌握并建立城市地下管网数据库。然而,我国现有的地下专业管线资料多以图纸、图表等形式记录保存,由于城市地下管线历史原因和管理水平所限、资料档案管理混乱、地下管线分布不清,给地下管网的管理、建设以及防灾减灾带来诸多困难。利用计算机技术、信息工程技术和系统工程等新的方法和手段,对城市地下管线进行探测,建立相应数据库已是迫在眉睫。
3、我国城市地下管线探测的基本原则:
笔者结合近年来的城市地下管线探测经验,根据《城市地下管线探测技术规程》,在做好资料收集、踏勘及分析试验的基础上,做出相关原则探测分析如下:
3.1、先易后难、先明显点后隐蔽点、先钢管后铸铁、先浅后深、先简单后复杂、从已知到未知。
3.2、方法要有效、快捷、便捷、轻便,如果在一个城市中存在多种的探测区域地下管线的方法时,我们要根据具体的情况,采取最有效最科学的探测方法。
3.3、相对复杂条件下要根据复杂的程度采取相应的综合方法,在管线分布相对复杂的地区,应根据相对复杂的程度采取最合适的综合方法,以此来提高管线的分辨率和探测结果的可靠度。
4、我国城市地下管线常用探测的方法研究:
4.1、按照城市地下管线的物理属性分类采用不同的探测方法:
从物理属性上来说,城市地下管线大约可以分为以下3种:①、由铁管或者是钢管构成的金属管道,②、由铜铝光纤材料构成的电缆管道,③、由水泥或者是塑料材料构成的非金属管道。
在探测时,常见的探测方法有两种。第一种是采用开挖的方式进行地下管线的探测,这种探测方法在某些管线复杂地段和检查验收中仍需采用;第二种是利用相应的仪器来进行探测,这是目前生产作业应用最为广泛的方法。仪器探测法大致分为如下几类:
4.11、感应法:
在对地下的金属管线进行探测的时候,通常采用感应法。将发射机放置在管线正上方,方向与管线延伸方向相同,使磁偶极源在地面上建立一个交变磁场。地下金属管线在磁场作用下,会感应出电流产生二次磁场,利用接收机沿管线方向探测二次磁场,可推断出地下管线的空间位置。
4.12、夹钳法:
当管线直径小于夹钳时,可采用该方法。例如,在对地下的电信管线进行探测的时候,就可以采用此方法。将待测管线用夹钳完全闭合,通过发射机激发,在管线方向上产生出二次磁场,进而利用接收机沿管线方向探测二次磁场,推断出地下管线的位置。
4.13、直连法:
这种方法适用于对金属管线进行探测,不过是那些有表面露出的金属管线。在利用直接法进行探测的时候,首先要将发射机电缆的一端与金属管线相连接,然后再将发射机电缆的另一端接地或与金属管线的另一端相连接,最后利用接收机所接收到的电磁信号来对地下管线进行定位。
4.14、电磁波法:
这种探测方法适用于对任何一种性质的地下管线进行探测。其探测的主要原理是利用脉冲雷达系统,对要进行探测的地下连续发射高频电磁波,电磁波遇到地表下的物体就会发生反射,当接收器在接受到反射回来的电磁波之后,再经过专用的软件进行处理,就能够获取地下管线的反射图像,从而能够对地下管线的位置进行确定,同时还能够算出地下管线所埋设的深度。然而,当遇到那种输送易燃或者易爆的燃气管线时,采用电磁波法进行探测是十分危险的。因此,为了保证探测的安全性,对于地下燃气管线的探测,应尽量避免使用本方法。
4.2、特殊管线的探测方法与运用:
4.21、并行管线的探测方法:
在对由两条及以上的地下并行管线进行探测时,采用感应法或电磁波法探测容易出现误差,其主要原因在于并行的管线之间的间距太小,利用这两种方法进行探测的时候,很容易受到相邻管线的影响,从而造成探测上的误差。对于这种地下管线,最好采用压线法的探测方法来进行探测,这样就能够保证发射器的正下方只有一条管线,使其不会受到其他管线的干扰,实现更加准确地定位。
4.22、砼管线的探测方法:
在地下管道的给排水工程中,所使用到的管道大多为大管径的砼管线,这种砼管线不仅非常厚,而且含有一定量的钢筋。在对这种管线利用探查仪器进行探测的时候,发射器所发射出的信号会由于穿过厚的管径或者是穿过钢筋而大大减弱,因此在进行探测的时候要加大发射机频率,最好使用高频的发射仪器。使用高频发射仪器对地下的砼管线进行探测时,务必保证砼管线附近没有其他干扰源,否则会影响探测结果的准确性。
5、结语:
地下管线探测是一项复杂细致的工程,只有结合资料并实地调查作业路段各类管线材质,根据磁场强度、探测方法、数据录入方便等原则确定管线探测顺序,先金属管线后非金属管线,先规则管线后不规则管线,先共线管线后支线管线,先直线段简单管线后路口复杂管线。利用科学合理的方法进行探测才能取得预期的效果。
参考文献
[1]徐浩然.地下管线测量与技术分析[J].测绘与空间地理信息,2012,35(07):326-328.
[2]杜良法,李先军.复杂条件下城市地下管线探测技术的应用[J].地质与勘探,2007,43(3):116~120.
[3]邹延延.地下管线探测技术综述[J].勘探地球物理进展,2006,29(1):14~18.
关键词:城市地下管线;探测方法
1.城市地下管线探测的意义:
城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分,广泛分布且种类繁多的地下管线承载着城市的不同功能,是城市高质量高效率运行的基本保障。因此,城市建设时对城市的地下管线应该有一个全面而系统地掌控。地下管线探测对城市设计、规划、施工管理工作影响巨大,精确而完整的城市地下管线信息不仅能够促进城市建设任务的顺利执行,也能够最大限度的规避因地下管线损坏所造成的损失甚至灾难,更有利于为城市创造良好的环境,推动城市的健康发展。甚至,在应对自然灾害、环境灾害和人为灾害时,清晰精确的城市地下管线信息可以帮助决策者快速做出正确决策和有效的救援响应。因此,城市地下管线的探测工作不仅是城市规划建设的需要;也是城市经济发展的需要,更是应对突然灾害保护人民生命财产的需要。
2、我国城市当前地下管线的组成与管理现状:
据城建统计数据,2009年我国城市地下管线长达156万公里,可绕地球近40圈,这还不包括电信、电力、工业等管线规模。随着城市建设程度的加快,地下管线的种类越来越多,各种管线交叉并行,密如蛛网,城市地下管线的作用也越来越显著,这就需要我们掌握并建立城市地下管网数据库。然而,我国现有的地下专业管线资料多以图纸、图表等形式记录保存,由于城市地下管线历史原因和管理水平所限、资料档案管理混乱、地下管线分布不清,给地下管网的管理、建设以及防灾减灾带来诸多困难。利用计算机技术、信息工程技术和系统工程等新的方法和手段,对城市地下管线进行探测,建立相应数据库已是迫在眉睫。
3、我国城市地下管线探测的基本原则:
笔者结合近年来的城市地下管线探测经验,根据《城市地下管线探测技术规程》,在做好资料收集、踏勘及分析试验的基础上,做出相关原则探测分析如下:
3.1、先易后难、先明显点后隐蔽点、先钢管后铸铁、先浅后深、先简单后复杂、从已知到未知。
3.2、方法要有效、快捷、便捷、轻便,如果在一个城市中存在多种的探测区域地下管线的方法时,我们要根据具体的情况,采取最有效最科学的探测方法。
3.3、相对复杂条件下要根据复杂的程度采取相应的综合方法,在管线分布相对复杂的地区,应根据相对复杂的程度采取最合适的综合方法,以此来提高管线的分辨率和探测结果的可靠度。
4、我国城市地下管线常用探测的方法研究:
4.1、按照城市地下管线的物理属性分类采用不同的探测方法:
从物理属性上来说,城市地下管线大约可以分为以下3种:①、由铁管或者是钢管构成的金属管道,②、由铜铝光纤材料构成的电缆管道,③、由水泥或者是塑料材料构成的非金属管道。
在探测时,常见的探测方法有两种。第一种是采用开挖的方式进行地下管线的探测,这种探测方法在某些管线复杂地段和检查验收中仍需采用;第二种是利用相应的仪器来进行探测,这是目前生产作业应用最为广泛的方法。仪器探测法大致分为如下几类:
4.11、感应法:
在对地下的金属管线进行探测的时候,通常采用感应法。将发射机放置在管线正上方,方向与管线延伸方向相同,使磁偶极源在地面上建立一个交变磁场。地下金属管线在磁场作用下,会感应出电流产生二次磁场,利用接收机沿管线方向探测二次磁场,可推断出地下管线的空间位置。
4.12、夹钳法:
当管线直径小于夹钳时,可采用该方法。例如,在对地下的电信管线进行探测的时候,就可以采用此方法。将待测管线用夹钳完全闭合,通过发射机激发,在管线方向上产生出二次磁场,进而利用接收机沿管线方向探测二次磁场,推断出地下管线的位置。
4.13、直连法:
这种方法适用于对金属管线进行探测,不过是那些有表面露出的金属管线。在利用直接法进行探测的时候,首先要将发射机电缆的一端与金属管线相连接,然后再将发射机电缆的另一端接地或与金属管线的另一端相连接,最后利用接收机所接收到的电磁信号来对地下管线进行定位。
4.14、电磁波法:
这种探测方法适用于对任何一种性质的地下管线进行探测。其探测的主要原理是利用脉冲雷达系统,对要进行探测的地下连续发射高频电磁波,电磁波遇到地表下的物体就会发生反射,当接收器在接受到反射回来的电磁波之后,再经过专用的软件进行处理,就能够获取地下管线的反射图像,从而能够对地下管线的位置进行确定,同时还能够算出地下管线所埋设的深度。然而,当遇到那种输送易燃或者易爆的燃气管线时,采用电磁波法进行探测是十分危险的。因此,为了保证探测的安全性,对于地下燃气管线的探测,应尽量避免使用本方法。
4.2、特殊管线的探测方法与运用:
4.21、并行管线的探测方法:
在对由两条及以上的地下并行管线进行探测时,采用感应法或电磁波法探测容易出现误差,其主要原因在于并行的管线之间的间距太小,利用这两种方法进行探测的时候,很容易受到相邻管线的影响,从而造成探测上的误差。对于这种地下管线,最好采用压线法的探测方法来进行探测,这样就能够保证发射器的正下方只有一条管线,使其不会受到其他管线的干扰,实现更加准确地定位。
4.22、砼管线的探测方法:
在地下管道的给排水工程中,所使用到的管道大多为大管径的砼管线,这种砼管线不仅非常厚,而且含有一定量的钢筋。在对这种管线利用探查仪器进行探测的时候,发射器所发射出的信号会由于穿过厚的管径或者是穿过钢筋而大大减弱,因此在进行探测的时候要加大发射机频率,最好使用高频的发射仪器。使用高频发射仪器对地下的砼管线进行探测时,务必保证砼管线附近没有其他干扰源,否则会影响探测结果的准确性。
5、结语:
地下管线探测是一项复杂细致的工程,只有结合资料并实地调查作业路段各类管线材质,根据磁场强度、探测方法、数据录入方便等原则确定管线探测顺序,先金属管线后非金属管线,先规则管线后不规则管线,先共线管线后支线管线,先直线段简单管线后路口复杂管线。利用科学合理的方法进行探测才能取得预期的效果。
参考文献
[1]徐浩然.地下管线测量与技术分析[J].测绘与空间地理信息,2012,35(07):326-328.
[2]杜良法,李先军.复杂条件下城市地下管线探测技术的应用[J].地质与勘探,2007,43(3):116~120.
[3]邹延延.地下管线探测技术综述[J].勘探地球物理进展,2006,29(1):14~18.