综合物探技术在获取非金属管线精确定位数据中的应用研究

综合物探技术在获取非金属管线精确定位数据中的应用研究

王诗萌

中煤航测遥感集团有限公司  陕西省 西安市 710100

摘要：如今,随着城市经济的不断发展,我国城市居民的生活水平越来越高。因此,为进一步提高市政工程地下管线的施工质量和技术实力,政府部门要对原有技术进行拓展和升级,加强技术创新,从不同层面努力提高施工过程的稳定性和高效性。地下管线的基础建设合理满足了我国城市居民的日常生活要求。在我国,地下管线施工技术分为浅埋地下管线技术和深埋地下管线技术两大类,它们在施工操作过程中发挥着重要作用。浅埋地下管道技术可以观察地下的具体情况,保证埋地管道的安全,而深埋地下管线的技术性由于管道太多,应确保埋地管道的深度符合路基和管道施工质量要求。

关键词：综合物探技术；非金属管线；精确定位

引言

近年来,随着城市的快速发展,城市道路建设的许多地下管道网络,由于PE、PVC等非金属管道具有耐腐蚀、防老化、施工方便、成本低等优点,逐渐从过去大量金属材料转向非金属材料,特别是在给水、燃气、通讯等管道中。目前,金属管道检测技术比较成熟,但由于非金属管道具有非导电性和磁性,传统的地下管道检测方法对非金属管道的检测较为复杂,受现场条件限制,容易受到其他金属管道的干扰。目前迫切需要有效的,抗干扰的技术手段来检测非金属管道。浅埋在非金属通信管道中一般采用电磁感应检测,非金属管道一般采用跟踪和陀螺仪检测的方法。供水、供气等非金属管道难于检测,有的采用地面雷达检测、地震波检测、钻探等技术手段,其中钻井检测难于实现,容易损坏管道,并可能影响现场附近的其他管道,如果在路上,则更难实现。在项目实施之前,为了保证城市和人民生活的安全,有必要对非金属管道进行检测和准确识别。本文介绍了地质勘探雷达、地震成像和高密度电工方法的原理和实例,用于精确定位非金属管道。

1地下管线施工技术简述

在新建市政工程建设项目中,地下管线工程的建设内容是重点工程。地下管线工程的建设内容是日常生活中的新型保障性安居工程,为城市的快速发展带来水、电、天然气等主要生活资源,每个人的日常生活都离不开新的地下管道建设工程。近年来,越来越多的人聚集在大城市,一方面加快了大城市的发展,另一方面,居住焦虑已经成为一个迫在眉睫的问题。建设项目带来了巨大的机遇和新的挑战。市政道路工程要把新建地下管线建设工程作为重点工程,完善技术装备基础建设,提供更好的自然人居环境。同时,我国有关部门要落实相应的监管制度,积极利用先进的现代技术,确保市政地下排水管道工程的建设能够更好地为人民群众提供服务。

２方法原理

２.１探地雷达法

当探测雷达通过发射天线发射到地下传播过程的高频电磁波与这些波阻反射接口相遇时,形成电磁反射,由地面接收天线在反射地下电磁波时采集,并由雷达数据采集系统记录,形成雷达图像侦察剖面;然后通过处理收集到的雷达信号数据,提取有效信号,最后进行综合分析和地质工程解释,以识别地下管道。频带宽的目标检测方法信息丰富,对正常交通的影响小,抗外界的能力强,信息处理方法相对简单,其最大的优点在于可以快速获得地下环境中连续的信息剖面,据此可以研究更复杂的地下目标(群、点或线性目标)的空间特征,因此它是管道检测的重要方法和方法。探测雷达发射和接收高频电磁波,根据电磁波理论,电磁波在地下环境中的传播特性取决于介质中的波阻抗η和η,反过来,主要与介质中的相对介电常数ε成正比,即:η=1/ε当两个相邻介质层存在ε差异时,即当两个介质在η波阻抗上存在差异时,到达两层结构分离界面的电磁波产生反射波,被地面仪器接收,从而识别出结构分离界面。如图１所示。

图１雷达理示意图

雷达接收天线可接收地下介电异常物体反射的电磁波,管道前后可接收反射的电磁波并将其反射成雷达图像,然后通过软件进行分析处理,确定其埋藏地下的位置。

2.2探深仪与ＲTK相结合

为了保证检测位置坐标和实际定位坐标的一致性,RTK和深度探头的接收探头在硬件级使用连接杆连接,并使用垂直自校正系统,使RTK接收器,连接杆和探头始终位于一条垂直铅线上。当使用螺栓固定地下管道探测器时,再使用滑动快速夹紧固定RTK导向杆进行卫星定位,然后根据使用需要旋转螺栓和滑动快速夹紧,并可松开快速夹紧,使RTK导向杆与卫星和地面定位的距离滑动,调整后,卫星RTK导向杆与地下管道探测器已固定,然后同时进行测量,以保证测量点的一致性,并且只有一个人可以完成工作探测,大大提高了工作效率。

2.3地震映像法

地震成像探测的原理是用锤子敲击地面上的铁板,利用单通道或多通道探测器获取地下层反射、克服、散射等多波信号,研究地下层的状态。当源激发弹性波场时,在一定频率范围内的亚波向下传播,遇到阻抗波界面(两种不同介质弹性力学性能之间的界面),产生反射波、绕射波、散射波等现象。地下层的正常界面产生反射波,障碍物等复杂环境产生环绕波,消散波和转换波;突变形成的点产生波的加剧。当就地检测时,在最佳窗口中选择总位移,使用单通道小间距,使火炮点和接收点之间的距离保持不变,同时移动冲击源和接收传感器。每个激发都获得一种波形,并最终获得一个多通道记录,每个记录具有相同的偏移。

3市政工程施工中地下管线保护措施分析

3.1悬吊保护技术

在市政工程施工中，市政施工人员会对施工地面进行开挖，从而导致一些地下管线会直接暴露出来，针对一些在基坑施工中暴露的地下管线，若是使用隔离技术对其进行保护，有可能会导致基坑中的土体出现大幅度的位移，且管道中部位置不宜对其进行支撑。所以可以使用悬吊保护技术来对其进行保护。但是，市政施工技术人员在使用悬吊保护技术时，需要对悬挂的吊索给予一定的关注及重视，需要对吊索的延展长度以及吊索在地下管线上的固定位置进行明晰，同时在对地下管线进行吊索的过程中，需要考虑到吊索工作对周围基坑土体的影响。在悬吊保护技术中，市政施工人员可以对地下管线的受力情况以及位移情况进行明确，同时借助其吊索来对地下管线的实际受力点以及位移方向进行调整。

3.2管道工程的维护

施工队应制定有效的施工工艺和管道维修方案。首先,施工队在施工前应从各方面掌握的地下施工具体情况,检查管线的牢固性,并根据商业用地的特点和管线的划分进行调整,有效地进行地下施工,避免在施工过程中对管道的破坏。其次,在施工操作过程中,施工队要保证基坑开挖槽的相对高度和总宽度符合工程施工设计标准。

结束语

城市道路的地下管道非常密集,非金属管道的使用量很大,在施工过程中,对非金属管道的准确检测对于确保管道的安全性变得越来越重要。非金属管道难以检测,采用常规检测方法难以达到最佳效果。在许多项目中,需要精确定位非金属管道,以确保管道的安全和管道的移动。本文所描述的地震成像方法能够准确检测大直径的非金属管道;探测雷达的方法可以准确检测非金属管道上部的深度和位置;高密度电阻法可以在一定接地条件下准确检测管道的深度和位置。在实际检测工作中,可采用现场检测方法,选择上述一种或多种检测方法进行综合检测,很好地解决了非金属管道的精细检测问题。

参考文献

[1]李蓓蓓,杜立杰,张杰.物探技术在地下管线测量中的应用[J].江西建材,2020(05):76-77+80.

[2]狄红伟.综合物探技术在地下金属管线探测中的应用[J].中国金属通报,2020(08):231-232.