基于综合物探技术在地下管线探测中的应用分析

孙文龙

（山东正元地球物理信息技术有限公司，山东 济南 250101）

在现代城市建设中越来越多的选择利用地下空间来进行电力通信等管线设施的埋设方式，以达到节约并美化城市地上空间环境的目的。由于地下管线系统日益复杂化的发展，在工程建设时需要通过物探技术对地下管线设施的实际分布位置进行全面详细的探测，以避免在工程施工的过程中损坏地下管线，对通讯或电力系统的正常运行造成严重影响。在进行地下管线探测时，应充分了解地下管线的探测特点和要求，合理运用相应的物探技术和探测方法来提高探测的质量及效率，从而为工程建设提供可靠的参考依据。

1 探测地下管线的技术要求

1.1 不同地下管线类型分析

随着地下管线建设的快速发展，管线材质的类型也日益复杂，目前主要包括3大类型的地下管线设施，即钢材、铸铁等金属材质的燃气、供热、给水等地下管线设施；铝或铜类材质的通信电缆或电视电缆等管线设施；以及塑料、陶瓷以及水泥等非金属材质的工业管道或者排水管道等地下管线设施[1]。由于管线材质类型不同，探测时也需要采取相应的物探技术。

1.2 探测地下管线的技术要求分析

探测地下管线设施时，由于地下管线工程具有较高的隐蔽性，且待测区域往往处在城市人口密度较大的区域，因此在探测时必须尽量减少对地面交通以及相邻建筑物的影响，因此无法采用常规物探技术来进行探测。同时由于地下管线敷设情况比较复杂，在管线型号、材质类型以及连接方式上各不相同，且敷设数量巨大，因此对于物探技术设备都提出了较高的要求。物探技术以及所使用的仪器设备必须要能够快速完成定点探测，并准确确定管线的埋深和方向，同时要具备较好的连续跟踪能力和抗干扰能力，才能确保探测的精度和效率能够满足探测工作的实际需要[2]。此外，探测人员也应具有较高的技术水平，能够根据探测要求合理选择物探技术方法，并对探测结果进行科学的解释和准确的判断。

2 探测地下管线工作中综合物探技术的应用

2.1 地下管线探测中电磁物探技术的应用

在综合物探技术中，电磁法不仅具有较高的探测精度，而且能够快速有效地对地下管线进行探测，被广泛应用在各种地下管线探测工作中。这种物探技术主要是通过电磁感应来于对金属材质的电缆以及管道设施进行探测，通常是在向地下施放各种频率的电磁信号后，再由控制中心来进行传输信号的接收及转换，从而完成对城市的燃气管道以及排水管道等地下金属类管线的探测任务。而在探测非金属材质的地下管线时的效果则会受到很大的限制。此外，还可以采用直接电磁法来探测有极少部分露出地面的大直径地下管线。在操作时探测人员应将探测信号发射装置电缆的一端连接在待测目标上，而另一端则应保证接地。当接地地面的湿润度达不到探测要求时，应采取用水润湿的处理方法[3]。在设置探测装置时应确保发射机与接收机的频率相同，然后探测人员就可以根据接收机所接收及显示的信息来追踪以及定位地下管线的具体位置，从而准确确定地下管线的深度以及数量等信息。工作人员应认真记录地下管线的探测结果，详细标准管线信息数据，为后续的施工建设提供可靠的参考依据。

2.2 地下管线探测中磁波物探技术的应用

在综合物探技术中还可以利用地下管线与其周围介质存在电磁差异的特点来通过地质雷达技术探测地下管线设施。由于很多地下管线设施的材质为PVC管、塑料以及水泥等非金属材质，因此难以通过管线探测仪来进行地下管线的探测，因此需要应用地质雷达来提高探测的精度和效率。地质雷达探测技术主要是利用了电磁波传播时在差异性地质界面中会产生不同的电磁反射的原理来进行探测，在实践应用中则应首先通过发射天线将短脉冲高频宽带电磁波发射向待测地下区域，此时地下介质则会由于其物理性质的不同，所产生的电磁波阻抗也会存在明显的差异。因此，当电磁波穿越不同介质界面时就会产生不同的折射或者反射作用，从而使反射电磁波在磁场强度、电磁波反射波形等出现相应的改变，这样工作人员通过对反射波形、走时以及幅度等参数的分析就可以对地下介质进行准确的判断[4]。该物探技术的适应性比较广泛，可以有效探测复杂环境下的地下管线目标，在应用该技术进行地下管线探测时，要充分了解待测区域地下管线的基本特征以及物理特性，并合理设置相关参数，以提高探测的精度以及效率。

2.3 地下管线探测中地震波映像物探技术的应用

随着地震波映像技术的不断发展和完善，该物探技术在地下管线的探测工作中也得到了广泛的应用。地震波映像技术主要是利用弹性波在地下介质中传播时，会根据介质的不同而产生不同的绕射波、折射以及反射作用，而通过分析弹性波的频率、振幅以及相位变化就可以准确的探测地下管线设施的分布情况。但是在应用该技术进行探测时，工作人员要充分考虑待测目标周围环境和地下介质等因素，并结合实际探测要求来进行探测方法的选择。

2.4 地下管线探测中磁梯度物探技术的应用

目前，很多地下管线的施工中都采用了顶管技术，有效减少了地面开挖施工的工程量。由于顶管施工技术对管顶标高并没有统一的标准，不仅埋深变化范围比较大，而且大多具有较深的埋深，给地下管线的深度以及平面位置探测工作带来了一定的困难，因此需要应用磁梯度技术来进行探测。在应用磁梯度技术进行探测时，应首先进行钻进成孔作业，然后利用钻孔下方磁力梯度仪，并按照从上到下的顺序依次对金属水平管道的探测，通过对曲线在垂直方向上的变化来分析管道埋置的实际情况。梯度值是曲线变化的量化体现，而通过对磁场强度在单位距离内变化的测量就能够达到发现金属材质的近地物体的目的。为进一步提高探测的精度，在应用该物探技术时还应结合其他的技术手段，并全面收集待测区域的资料数据，首先粗略探测管线位置，然后再配合触探等技术方法来提高管线定位的精确性。此外，如果对定位精度有较高的要求时，还可以采取增加触探定位点等方法来进行探测。通过综合运用梯度法以及触探技术可以有效促进地下管线定位探测精度的提高，其探测精度能够达到10 cm左右。

3 结语

随着地下管线系统的发展建设，地下管线设施的分布越来越复杂，同时我国的物探技术也得到了较快的发展，出现了能够适应不同探测要求的各种物探技术方法。探测人员应根据工程的实际需要，全面收集相关的资料数据，合理选择物探技术，积极应用新型物探技术设备，并严格遵守地下管线探测的相关操作规范，以提高地下管线探测的准确性和探测效率，为工程建设提供更加客观可靠的参考依据，促进我国物探技术应用范围的不断扩展。