綜合物探方法在地下管線探測中的應用分析

李俊明 孟憲超 山東巖土勘測設計研究院有限公司

1 前言

加強城市建設規劃工作，是推進城市化建設的重要內容，搞好城市規劃，能促進城市的發展，提高城市的建設質量。因此，為了推動社會的發展和城市的建設，必須對施工過程中的地下管線進行妥善處理。在施工過程中采用物探技術，有利于獲取所探測區域的地下物質分布，解決施工過程中遇到的地質問題或工程問題。另外，物探技術的使用成本低，易于操作，是城市規劃建設中有效的探測手段，有利于城市規劃的順利實施，在城市建設中被廣泛地應用。

2 地下管線的類型以及探測方面的特點

2.1 地下管線的類型

隨著時代的發展，我國城市的正常運轉需要用到很多地下管線，其中的類型和特性各不相同，其中有排水管、燃氣管以及電力管線等。如果從物理性質的角度來看，我國的地下管線大致上有兩大類，一類為銅、鋁材料等構建的電纜，通訊電纜等；還有一類是金屬管線，由鋼、鐵等材料構成，通常來說水、燃氣以及工業管道用到金屬管線的概率比較大。

2.2 探測地下管線的特點

首先，地下管線通常都處在非常特殊的環境中，因此我們說探測管線工程有著一定程度的隱藏性，大部分的管線所在區域為工廠以及街道下方，這就導致其很有可能給探測工作帶來困擾，給正常的工作帶來影響。其次，地下通常有著各種各樣的管線，各方面的特性都有著一定的差異，尤其是物理種類的管線通常會非常快的就出現改變，這就導致管線探測工作難以順利地進行。最后，地下管線探測設備有著極其優良的性能，能夠很好地完成追蹤工作而且針對管線展開精準的定位，可以對管線所在的深度進行判定范。不僅如此，探測設備還可以很好地完成抗干擾工作，更加精準的進行分辨。

3 管線探測中物探技術的實際作用

本文結合作者自身多年的工作經驗，對于管線探測工作進行了細致的分析，介紹了一些比較常見的物探方法，對其展開對比，帶給讀者更直觀的了解。

3.1 電磁感應法

若是在地下埋設了金屬管線，四周一定會具有磁場，能夠利用磁場得知管線所處的區域以及埋設的深度。金屬管線探測方法有很多種，這其中電磁感應法屬于應用效果最令人滿意的。此法主要依據電磁感應原理，可有效地在電纜、光纜等起導電作用的金屬管線上，假如給水管有很好的導電性能也能起到很大的作用。要準確地了解目標管道的各個方面的情況，管道就需要選擇人工激發的電流，工作人員需要根據管道的類型選擇相應的激發方法。

有些金屬管道需要選擇直連法，使其與管道儀式發射器連接，管道就會產生相應的電流，這種電流引起的磁場需要由工作人員通過接收器來完成接收，可以有效地測量出管道所在的區域和深度。因為電纜不具備接口而且沒有辦法和儀器展開直接的連接，工作人員則應該運用夾鉗法，讓目標管線出現感應電流，之后通過接收機完成磁場接收工作，可以精準的測量出管線所處的區域以及深度。此方法的優勢就是有非常好的探測效果，并且具有令人滿意的探測效率，不過在非金屬管線上無法應用，適用性不夠理想。

3.2 電磁波法

電磁波法屬于進行非金屬管線探測的過程中應用范圍最廣的一類方法，在地面上完成測線的安排，之后發射電磁波，管線針對電磁波展開反射最后就會通過接收天線來完成接收工作，工作人員在經過計算之后就能夠得知管線所處的區域以及深度。進行測線布置的過程中工作人員一定要根據測線與管道之間的走向確保其垂直，對整理而來的信息展開科學的處理，最后通過圖像來進行體現，這樣就能夠得知管線埋設所處的區域和深度。

此方法可以在對探測非金屬管線的過程中起到非常好的效果，能夠讓管線所處的區域直觀地展現出來，不過其有著很低的工作效率，對于場地也有著很高的要求，如果干擾太大就難以順利地進行下去。若是道路下存在鋼筋網，就能夠屏蔽很多受到雷達發射的電磁波，而且環境里具有一定的電磁干擾，給探地雷達帶來很大的干擾，有些時候沒有辦法發現目標體。

3.3 瞬變電磁法

如果想要做好自來水管道、污水和雨水管道探測工作，工作人員就應該運用瞬變電磁法來提升探測工作的成效。運用瞬變電磁法來完成探測工作與探地雷達探測工作有著很大的相似度，結束了數據采集工作后工作人員還需要對其進行一系列科學有效的處理，最后呈現出測線成果圖。

管道所用到的金屬材質的以及內部具有導電物質的管道屬于低阻，而用非金屬材料制成的管道的以及內部不存在導電物質的管道屬于高阻，工作人員可以借此得知管道所處的區域、深度和它的種類。此方法的優勢就是金屬和導電體在進行探測的時候非常的靈敏，可以有效地的用于對自來水管以及含水管線的探測，對其他類型的管線也可以起到作用。不過如果管線埋設過深，就無法將其各方面的情況精準的進行體現。

3.4 地質雷達法

在探測工作中用到的探測方法還有地質雷達法，它的工作原理是通過對地下物質進行高頻電磁波的掃描來判定地下目標體及地質情況，使用探地雷達的一個天線發射高頻短脈沖寬頻帶電磁波，而另一個天線則用來接收反射波，進而使用相關的技術程序將波形的正負峰值進行記錄和表示，這樣就可以得到表示地下目標體或者地質條件的反射面，根據接收到的波的雙程走時和振幅頻率等相關的信息推測地下物體的存在情況和具體的分布。并且電磁波在傳播時，其相應的波形會隨著介質的電性發生變化，易于探測工作的進行。

3.5 磁梯度法

在運用磁梯度法完成探測工作的過程中，第一步要做的就是鉆孔，之后在這里面加入磁力梯度設備，完成相應的測量工作。測量目標與內地磁場有著一定的距離，所以就會出現強度的變化，這樣的變化導致曲線變化，因此工作人員能夠精準地發現地下管線所處的區域。在對地下金屬管線展開定位的過程中，能夠找出管線內部具有的橫斷面，而且根據相關的順序來完成鉆孔工作，可以精準的落實管線所處區域以及深度。

不過磁梯度法相關的理論基礎還有一定的缺陷，而且相關的操作規范沒有得到貫徹。磁化傾角等方面的原因還可以對其造成非常大的負面影響，探測誤差就會比較大，給探測結果帶來干擾。在進行磁梯度法應用的時候還應該通過觸探法來深入地確認。不僅能夠落實磁梯度探測結果，還能夠讓探測結果足夠的精確，可以將誤差把控在10cm左右，觸探法可以起到非常大的作用價值。

4 加強探測質量的實際方法

探測設備并不是完全沒有問題的，工作人員在正式進行探測工作之前需要先對探測設備展開檢驗，查驗設備數值，要確保這其中不會有設備數值有問題的情況出現；進行直埋地下管線探測工作的過程中，土壤有著不一樣的特性，因此能夠導致探測結果缺乏精準。為此，在完成探測試驗工作的過程中有必要針對埋藏所處的區域和深度展開判定，使其足夠精準。

另外，若管道埋深較深，極有可能導致檢測結果出現問題，尤其是在進行檢測時采用的方法屬于感應法，若管道埋深較深，則會導致信號極弱，造成檢測結果誤差較大、精度不高。要解決這個問題，必須改變探測方法，比如把發射器換成另一種體位。此外，地下管線材料和導電性能對探測結果也有一定的影響，在對電纜和金屬管道進行探測時，只需使用普通的管線探測設備即可完成探測工作。

而對于非金屬管道探測工作來說，應該運用地質雷達法完成探測。地下管道有非常多都屬于并行管道，并行管線所具有的特性就是可以很集中的完成各類型的排列。探測結果所面臨的干擾通常是由相鄰管線導致的，在完成探測的過程中通常沒有辦法足夠精準的得知探測管線所處的區域以及深度，因此，工作人員就應該運用不同的方法來完成探測。

不僅如此，地下管線里有很多的管線都有一定概率出現上下交疊，針對交疊的金屬管道展開探測工作的過程中，疊加現象很有可能造成管線探測工作無法順利地進行下去，電磁法能夠對此種管線展開非常精準的定位，不過對埋設的深度展開探測就會出現非常大的誤差。

鑒于此，如果想切實做好埋藏深度探測工作，就需要盡可能地挑選管線岔開的區域完成，以確保重疊管線深度的探測足夠精準。技術人員是否具有足夠的專業技能以及經驗是否豐富，也可能給地下管線探測質量帶來影響。有關單位需要提高自身的招聘門檻，挑選滿足要求的技術人員，而且一定要做好培訓工作，要讓工作人員具備充足的專業技能，懂得怎樣運用先進的新機器以及施工工藝，確保工作人員對各方面規范有足夠的了解，要多給工作人員實際操作的機會，盡可能地豐富工作人員的經驗。制定科學合理的獎懲制度，對于工作表現優異的員工要進行物質上的獎勵，對于工作表現不佳的員工也要進行相應的懲處，這樣工作人員的專業性才能得到提升。

5 結束語

本文主要就綜合物探技術在地下管線探測中的應用情況進行了分析與論述，并在對現有物探技術進行優缺點的論述的基礎上，提出了加強探測質量的實際方法。實際作業中，還需要工作人員針對不同現場，認真分析查閱相關資料，不斷總結，采用多臺儀器、多種方式方法交叉探測，更好地提高探測效率和數據精度。希望能夠對同類工作研究提供一些意見上的參考。