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1、地下管线探测方法与技术,目 录,一、管线探测的意义二、管线探测的内容三、管线探测工作的方法技术及过程四、管线探测工作中的注意事项,一、管线探测的意义,随着城市现代化进程，地下管线设施也迅速发展，管线建设也将不断地进行新建、扩建或改造。管线信息可以为管线建设提供良好的设计环境，对管线安全运行、施工、维护、管理起着举足轻重的作用。在管线建成之后，使用中对管线不断维护更新，正常运营，也都必须根据管线信息系统资料进行分析，以便准确确定产生故障原因，采取切实可行的措施排除故障，所以管线信息系统是城市现代化建设和管理的重要手段。,地下管线仪器探测的主要方法之一，就是电磁法。当管线被直埋于地下时，其与周围的
2、介质在电性、磁性、密度、波阻抗和导热性等方面均存在着明显的物性差异，因此，我们可以利用导电率、导磁率、介电常数和密度等物理参数，选择不同的地球物理方法进行地下管线探测。,在现有的地下管线探测方法技术中，电磁法具有探测精度高、抗干扰能力强、应用范围广、工作方式灵活、成本低、效率高等优点，也是目前最常用的方法。采用电磁法进行管线探测，首先要使目标管线（能够导电的金属管线）带电，电流沿管线流动产生电磁场，然后使用专用仪器在地面上测量电磁异常，以此达到管线探测的目的。,管线,磁力线,地面,管线探测仪,100,0,100,双水平线圈,100,如上图所示，对目标管线施加连续的电信号，在目标管线上形成沿目标
3、管线流动的电流，并产生电磁场（环状磁力线），操作人员在地面上持探测仪器（仪器水平线圈垂直目标管线走向）横切管线做剖面，当仪器远离目标管线（投影到地面的）中心位置时，仪器表头显示数值（穿过仪器水平线圈的磁通量）趋于零，从任何一侧向中心位置移动，表头数值逐渐增大，到达中心位置时，数值最大（因此时穿过线圈的磁力线最多），继续向另一侧远移仪器，表头数值逐渐减小。将定位到的中心点连接起来，就基本可以定出该目标管线的走向。,二、管线探测的内容,一般来讲，地下管线探测工作地下管线的平面位置、埋深、高程、走向、性质、规格、材质。为管理方便，亦需采用全数字化方法测量管线点及带状地形图，建立综合地下管线资料数据库
4、。,作业技术标准1、城市地下管线探测技术规程 2、城市测量规范 3、1:500、1:1000、1:2000地形图图式 4、技术要求或设计书,地下管线探测的对象分为两大类：地下管道和地下电缆。地下管道包括：给水、排水、煤气和工业（成品油、航油、原油）四种管线，其中排水管道又分为雨污合流管、雨水管及污水管。地下电缆包括：电力电缆和电信电缆，其中电信电缆又包括电信、移动、广播、有线电视（多芯电缆或光缆）等。,精度要求,1、隐蔽管线点探查精度：地下管线探测所使用的地下管线探测仪器，是以地下管线与周围介质的导电性及导磁性间的差异为基础，管线埋设越深，管线平面定位与定深的误差越大。因此地下管线的探查精度要
5、求是根据埋设深度来规定。,地下管线探查精度,（h为地下管线中心埋深，单位为厘米，当h100cm时则以100cm代入计算）,技术准备,技术准备工作内容探查前的技术准备工作：资料搜集、现场踏勘、方法试验、仪器一致性检验、编制技术设计书和项目作业计划。探查前应搜集资料1、测区地下管线工作图；2、测区测量控制点成果资料；3、其他相关资料。,现场踏勘,现场踏勘的内容包括：1、核查地下管线工作图的可信度；2、核查测区地形图的现势性；3、核查测区内测量控制点的位置和保存情况；4、察看测区地物、地貌、交通情况、气候条件及各种可能的干扰因素。,方法试验,1、在地下管线普查工作开展前应进行方法试验，其目的是：确定
6、该区域地下管线探测所采用的物探方法、所选用仪器的有效性、精度和有关参数。为技术设计书的编制提供技术依据。2、方法试验的内容包括：电磁工作参数的选择试验，如信号激发方式的选择、工作频率的选择、收发距的选择、定位和定深方法的选择等。电磁波法波速的测定；非金属管线探测方法试验；新技术推广前所做的方法试验。,探测仪器一致性检验,1、所有地下管线探测仪在投入使用前应进行一致性检验，校验要选择在已知的管线上进行，将结果记录在探测仪一致性校验表中。（已知管线是指管线的位置、埋深、管径和材质均已知）。2、现场校验结束后应对校验结果进行评定，在校验结果全部满足以下条件时，探测仪可投入生产应用。,定位误差ts：0
7、.10h；定深误差th：0.15h；注：h为地下管线的中心埋深，以厘米计；h100cm时，以h=100cm代入计算。对分批投入生产使用的探测仪，每投入一批（台）时，均要进行一致性校验。一致性校验结束后，应编制“探测仪一致性校验报告”。,编制技术设计书,基本内容：1、普查工作的目的、任务、范围；2、普查工作的人员组织和设备情况；3、测区环境分析：包括交通条件、气候条件和地下管线概况；4、测区地形和测量控制资料分析；5、地下管线探查：包括探查方法分析、工作方法和技术要求；6、地下管线测量：包括控制测量、管线点测量；7、地下各类管线数据采集与处理方法；8、地下管线图编绘与成果表编制；9、地下管线普查
8、质量管理；10、遗留问题与措施；11、成果资料提供；,地下管线点的探查,地下管线探查主要是针对管线点的探查，管线点包括管线特征点和附属设施中心点，管线点分为明显管线点和隐蔽管线点。明显管线点是指地下管线中心位置投影在实地明显可直接定位；隐蔽管线点是指因地下管线在实地不可见需采用仪器探测或样孔探测的物理点。,地下管线探测必须查明与测注的项目,管线探测仪器设备,管线探查仪器种类较多，目前国内使用较普遍的探查仪器有：英国雷迪公司生产的RD管线探测仪、美国生产的SUBSITE型管线探测仪、日本富士公司生产的FJ-960型管线探测仪等。地质雷达目前较为成熟的仪器，有英国雷迪公司生产的RD1000管线雷达
9、、美国生产的SIR-10H型地质雷达、加拿大生产的PulseEKKO-1000型地质雷达等。,管线探测工作的原则,管线探测工作应选择最合理、方便、快捷、适合于目标管线特点的探查手段。管线探测工作遵循：从已知到未知，由简单到复杂，采用最轻便、有效的探查方法原则开展工作；对复杂地段采用多种探查手段，重复探查的方法。,地下管线探查方法,地下管线绝大多数是隐蔽工程，既不可见又不能全面开挖，必须借助专业仪器设备探查，查明其管线属性（管线种类、管径、埋深等）。从管线材质上可分为金属类管线和非金属类管线两大类。因此针对不同种类采用不同的探查仪器设备及探查技术手段。,基本规律,明显金属类管线点采用直接开井盖量
10、测调查，隐蔽金属类管线一般采用管线探测仪（偶极感应法、夹钳法、充电法等）和地质雷达进行探测。明显非金属类管线点采用直接开井盖量测调查，隐蔽非金属类管线一般采用地质雷达法进行探查。,利用管线探测仪器专用的发射机及发射线圈产生的电磁场，在金属管线上感应产生的电磁信号，通过管线探测仪器的接收机接收感应信号，进行分析地下管线的平面位置和埋深。,偶极感应法,对被探查的金属管线供电，利用金属管线充电后在其周围产生的电场，通过管线探测仪器的接收机接收金属管线充电后产生的电场信号，进行分析地下管线的平面位置和埋深。,充电法,利用管线探测仪器专用夹钳上的感应线圈，把电磁波信号直接加到金属管线上，通过管线探测仪器
11、的接收机接收并追踪电磁波信号，通常用于电缆和小口径管道探测、区分。,夹钳法,注意事项,对良性传导管线宜采用有源法探测，探测方法可选择感应法、夹钳法、单端连接法或双端连接法，在管线密集地段，宜采用两种或两种以上方法进行验证，以及在不同的地点采用不同的信号加载方式进行验证；,对非良性传导管线宜采用电磁波法、示踪电磁法、打样洞法或开挖法探测。软土地面宜采用机械探针法探测；排水沟渠宜采用电磁波法或示踪电磁法探测；硬质路面宜采用电磁波法或打样洞法探测；上述方法都不适用时可采用开挖方法。,采用电磁感应法探查地下管线时，应选择最佳激发位置、收发距离和发射频率。管线复杂时灵活采用各种压线法、选择激发法等技术。
12、,被查地下管线邻近有平行管线或管线分布情况较复杂时，宜采用直接法、夹钳感应法、压线法或选择激发法等方式进行探查。采用直接法时，应把信号施加点上的绝缘层刮干净，保持良好的电性接触，接地电极应布设合理，接地点应有良好的接地条件；采用夹钳法时，夹钳应套在被查管线上，夹钳接头应保持通路。,电磁感应类地下管线探测仪探查地下管线平面位置时，首先应采用扫描方式探测出管线的大致位置，再进行追踪定位，并运用峰值法进行管线定位，无干扰时宜采用零值法加以验证。,转折点、分支点应采用交会法定位。定位前应先查明管线走向和连接关系，在管线走向的各个方向上均应至少测三个点，且三个点位于一条直线上，然后通过交会定出特征点的具
13、体位置。,电磁感应类地下管线探测仪探查地下管线埋深时，应符合下列要求：1、发射机处在最佳激发位置或方式。2、使用70%法和百分比法。3、定深应在对管线进行精确定位之后进行，在管线走向变化的各个方向均应测量地下管线的埋深。定深点的位置宜选择在管线点附近至少34倍埋深范围内是单一的直管线，中间无分支或弯曲，且相邻管线之间距离较大的地方。,4、在管线走向的各个方向用同一方法至少应对管线的埋深进行两次探测，当两次探测的结果较差在0.05h（h为管线的中心埋深）之内，采用其均值作为管线的埋深值；当两次探测的结果较差大于0.05h时，应重新进行探测。当被测管线周围存在干扰时，应采用其它适宜的方法确定管线的
14、埋深。,隐蔽点仪器探查,(1)针对不同的测区情况选择不同的探测方法。在管线密集地段，宜采用两种或两种以上方法进行验证，以及在不同的地点采用不同的信号加载方法进行验证。(2)管线平面位置的确定可分为两种探测方式，即扫描（搜索）方式和追踪方式。扫描方式通常用于盲区管线探测；追踪方式应用于某一根管线走向的跟踪探测。,(3)在确定管线平面位置后，应在同一记录点上测量管线的埋深。所采用的测深方法应是经方法试验验证有效的方法。(4)测区探查过程中，对于用电磁法或电磁波法不能确定管线空间位置的管线应进行开挖探查。,采用电磁法探测技术进行管线探测工作的前提及关键在于：1、探测的目标体具有良好的电磁通导性，现场条件具备进行扫描探测路线追踪的条件。,2、选择合理的激发和接收模式，有效提高或突出目标管线的信号，有效压制干扰是获得准确探测成果的关键。,安全生产,管线探测作业危险源识别与防范措施,
