综合物探方法在地下管线探测中的应用分析

李俊明 孟宪超 山东岩土勘测设计研究院有限公司

1 前言

加强城市建设规划工作，是推进城市化建设的重要内容，搞好城市规划，能促进城市的发展，提高城市的建设质量。因此，为了推动社会的发展和城市的建设，必须对施工过程中的地下管线进行妥善处理。在施工过程中采用物探技术，有利于获取所探测区域的地下物质分布，解决施工过程中遇到的地质问题或工程问题。另外，物探技术的使用成本低，易于操作，是城市规划建设中有效的探测手段，有利于城市规划的顺利实施，在城市建设中被广泛地应用。

2 地下管线的类型以及探测方面的特点

2.1 地下管线的类型

随着时代的发展，我国城市的正常运转需要用到很多地下管线，其中的类型和特性各不相同，其中有排水管、燃气管以及电力管线等。如果从物理性质的角度来看，我国的地下管线大致上有两大类，一类为铜、铝材料等构建的电缆，通讯电缆等；还有一类是金属管线，由钢、铁等材料构成，通常来说水、燃气以及工业管道用到金属管线的概率比较大。

2.2 探测地下管线的特点

首先，地下管线通常都处在非常特殊的环境中，因此我们说探测管线工程有着一定程度的隐藏性，大部分的管线所在区域为工厂以及街道下方，这就导致其很有可能给探测工作带来困扰，给正常的工作带来影响。其次，地下通常有着各种各样的管线，各方面的特性都有着一定的差异，尤其是物理种类的管线通常会非常快的就出现改变，这就导致管线探测工作难以顺利地进行。最后，地下管线探测设备有着极其优良的性能，能够很好地完成追踪工作而且针对管线展开精准的定位，可以对管线所在的深度进行判定范。不仅如此，探测设备还可以很好地完成抗干扰工作，更加精准的进行分辨。

3 管线探测中物探技术的实际作用

本文结合作者自身多年的工作经验，对于管线探测工作进行了细致的分析，介绍了一些比较常见的物探方法，对其展开对比，带给读者更直观的了解。

3.1 电磁感应法

若是在地下埋设了金属管线，四周一定会具有磁场，能够利用磁场得知管线所处的区域以及埋设的深度。金属管线探测方法有很多种，这其中电磁感应法属于应用效果最令人满意的。此法主要依据电磁感应原理，可有效地在电缆、光缆等起导电作用的金属管线上，假如给水管有很好的导电性能也能起到很大的作用。要准确地了解目标管道的各个方面的情况，管道就需要选择人工激发的电流，工作人员需要根据管道的类型选择相应的激发方法。

有些金属管道需要选择直连法，使其与管道仪式发射器连接，管道就会产生相应的电流，这种电流引起的磁场需要由工作人员通过接收器来完成接收，可以有效地测量出管道所在的区域和深度。因为电缆不具备接口而且没有办法和仪器展开直接的连接，工作人员则应该运用夹钳法，让目标管线出现感应电流，之后通过接收机完成磁场接收工作，可以精准的测量出管线所处的区域以及深度。此方法的优势就是有非常好的探测效果，并且具有令人满意的探测效率，不过在非金属管线上无法应用，适用性不够理想。

3.2 电磁波法

电磁波法属于进行非金属管线探测的过程中应用范围最广的一类方法，在地面上完成测线的安排，之后发射电磁波，管线针对电磁波展开反射最后就会通过接收天线来完成接收工作，工作人员在经过计算之后就能够得知管线所处的区域以及深度。进行测线布置的过程中工作人员一定要根据测线与管道之间的走向确保其垂直，对整理而来的信息展开科学的处理，最后通过图像来进行体现，这样就能够得知管线埋设所处的区域和深度。

此方法可以在对探测非金属管线的过程中起到非常好的效果，能够让管线所处的区域直观地展现出来，不过其有着很低的工作效率，对于场地也有着很高的要求，如果干扰太大就难以顺利地进行下去。若是道路下存在钢筋网，就能够屏蔽很多受到雷达发射的电磁波，而且环境里具有一定的电磁干扰，给探地雷达带来很大的干扰，有些时候没有办法发现目标体。

3.3 瞬变电磁法

如果想要做好自来水管道、污水和雨水管道探测工作，工作人员就应该运用瞬变电磁法来提升探测工作的成效。运用瞬变电磁法来完成探测工作与探地雷达探测工作有着很大的相似度，结束了数据采集工作后工作人员还需要对其进行一系列科学有效的处理，最后呈现出测线成果图。

管道所用到的金属材质的以及内部具有导电物质的管道属于低阻，而用非金属材料制成的管道的以及内部不存在导电物质的管道属于高阻，工作人员可以借此得知管道所处的区域、深度和它的种类。此方法的优势就是金属和导电体在进行探测的时候非常的灵敏，可以有效地的用于对自来水管以及含水管线的探测，对其他类型的管线也可以起到作用。不过如果管线埋设过深，就无法将其各方面的情况精准的进行体现。

3.4 地质雷达法

在探测工作中用到的探测方法还有地质雷达法，它的工作原理是通过对地下物质进行高频电磁波的扫描来判定地下目标体及地质情况，使用探地雷达的一个天线发射高频短脉冲宽频带电磁波，而另一个天线则用来接收反射波，进而使用相关的技术程序将波形的正负峰值进行记录和表示，这样就可以得到表示地下目标体或者地质条件的反射面，根据接收到的波的双程走时和振幅频率等相关的信息推测地下物体的存在情况和具体的分布。并且电磁波在传播时，其相应的波形会随着介质的电性发生变化，易于探测工作的进行。

3.5 磁梯度法

在运用磁梯度法完成探测工作的过程中，第一步要做的就是钻孔，之后在这里面加入磁力梯度设备，完成相应的测量工作。测量目标与内地磁场有着一定的距离，所以就会出现强度的变化，这样的变化导致曲线变化，因此工作人员能够精准地发现地下管线所处的区域。在对地下金属管线展开定位的过程中，能够找出管线内部具有的横断面，而且根据相关的顺序来完成钻孔工作，可以精准的落实管线所处区域以及深度。

不过磁梯度法相关的理论基础还有一定的缺陷，而且相关的操作规范没有得到贯彻。磁化倾角等方面的原因还可以对其造成非常大的负面影响，探测误差就会比较大，给探测结果带来干扰。在进行磁梯度法应用的时候还应该通过触探法来深入地确认。不仅能够落实磁梯度探测结果，还能够让探测结果足够的精确，可以将误差把控在10cm左右，触探法可以起到非常大的作用价值。

4 加强探测质量的实际方法

探测设备并不是完全没有问题的，工作人员在正式进行探测工作之前需要先对探测设备展开检验，查验设备数值，要确保这其中不会有设备数值有问题的情况出现；进行直埋地下管线探测工作的过程中，土壤有着不一样的特性，因此能够导致探测结果缺乏精准。为此，在完成探测试验工作的过程中有必要针对埋藏所处的区域和深度展开判定，使其足够精准。

另外，若管道埋深较深，极有可能导致检测结果出现问题，尤其是在进行检测时采用的方法属于感应法，若管道埋深较深，则会导致信号极弱，造成检测结果误差较大、精度不高。要解决这个问题，必须改变探测方法，比如把发射器换成另一种体位。此外，地下管线材料和导电性能对探测结果也有一定的影响，在对电缆和金属管道进行探测时，只需使用普通的管线探测设备即可完成探测工作。

而对于非金属管道探测工作来说，应该运用地质雷达法完成探测。地下管道有非常多都属于并行管道，并行管线所具有的特性就是可以很集中的完成各类型的排列。探测结果所面临的干扰通常是由相邻管线导致的，在完成探测的过程中通常没有办法足够精准的得知探测管线所处的区域以及深度，因此，工作人员就应该运用不同的方法来完成探测。

不仅如此，地下管线里有很多的管线都有一定概率出现上下交叠，针对交叠的金属管道展开探测工作的过程中，叠加现象很有可能造成管线探测工作无法顺利地进行下去，电磁法能够对此种管线展开非常精准的定位，不过对埋设的深度展开探测就会出现非常大的误差。

鉴于此，如果想切实做好埋藏深度探测工作，就需要尽可能地挑选管线岔开的区域完成，以确保重叠管线深度的探测足够精准。技术人员是否具有足够的专业技能以及经验是否丰富，也可能给地下管线探测质量带来影响。有关单位需要提高自身的招聘门槛，挑选满足要求的技术人员，而且一定要做好培训工作，要让工作人员具备充足的专业技能，懂得怎样运用先进的新机器以及施工工艺，确保工作人员对各方面规范有足够的了解，要多给工作人员实际操作的机会，尽可能地丰富工作人员的经验。制定科学合理的奖惩制度，对于工作表现优异的员工要进行物质上的奖励，对于工作表现不佳的员工也要进行相应的惩处，这样工作人员的专业性才能得到提升。

5 结束语

本文主要就综合物探技术在地下管线探测中的应用情况进行了分析与论述，并在对现有物探技术进行优缺点的论述的基础上，提出了加强探测质量的实际方法。实际作业中，还需要工作人员针对不同现场，认真分析查阅相关资料，不断总结，采用多台仪器、多种方式方法交叉探测，更好地提高探测效率和数据精度。希望能够对同类工作研究提供一些意见上的参考。