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    各類地下管線探測技術及原理

    2018-12-26  來自: 廣州迪升探測工程技術有限公司 瀏覽次數:985

           導語:地下管線作為城市的重要基礎設施之一,有著舉足輕重的地位。由于近年來,城市建設的快速發展,國家大力發展交通系統,能源體系,通訊,信息網絡等,如鐵路、地鐵、輕軌、供電、供熱、供氣等。各項工程的實施均離不開地下管線這一重要隱蔽基礎設施。由于種種原因,管線資料不全,有的與現狀不符,而且各種管線權屬于不同的部門,對管線管理不夠重視,這都增加了管線的管理難度。在工程施工中,常因管線位置不明挖斷管線,造成停水、停電、通訊中斷等事故,給人民生活帶來不便。為了避免這些狀況發生,查明地下管線位置、走向已成為工程施工必不可少的前提,對于促進城市建設和諧發展具有重要意義。


    1 地下管線的主要分類

    城市中的管線主要有給水管線、排水管線、燃氣管線、熱力管線、電力電信管線等。這些管線按埋深可分為淺埋和深埋。按材質可分為金屬管線和非金屬管線,其中,金屬管線主要有鑄鐵管、鋼管、鋁管等;非金屬管線主要有混凝土管、鋼筋混凝土管、PVC管、PE管、電力電信電纜等。


    2 各種地下管線探測技術原理及應用

    探測管線的目的是確定管線的位置、埋深。地下管線與周圍土體之間存在物性差異,各種地下管線探測技術原理追根究底都是利用這種物性差異來進行探測定位。不同的物性差異決定了不同的探測方法。根據探測時依據的不同物性差異可以將探測方法分為電磁感應法、地質雷達法、地震波法、高密度電阻率法、井中磁梯度法等。


    一、電磁感應法電磁感應法是地下管線探測的主要方法

    是以地下管線與周圍介質之間有明顯的導電率、導磁率和介電性為主要物性基礎 (如表1所示 ),根據電磁感應原理觀測和研究電磁場空間和時間變化規律,達到尋找地下金屬管線或解決其它地質問題的目的。當地下管線與周圍介質間電性差異明顯且管線長度遠大于管線埋深時,探測效果明顯。

    地質雷達

    二、地質雷達

    地質雷達多采用天線向探測目標發射高頻脈沖電磁波來進行探測。通常探測目標深度滿足于遠場條件,可近似看做是以平面波形式傳播。平面波的極化是指空間給定點上場矢量方向隨時間的變化特征。通??煞譃榫€極化、圓極化和橢圓極化三種類型。波的極化是電磁波的一個重要特性,不同極化方式的波有著不同的工程應用。當地下介質存在各向異性時,以線極化方式入射的平面波.其反射回波可能轉變成橢圓極化方式。因此,通過研究雷達波極化方式的變化可以獲得與地下介質物性相關的信息。


    地質雷達的工作頻率范圍介于1M~1GHz之間,在地下介質中的傳播以位移電流為主。雖然地質雷達和地震方法的物理機制和測量的物理量不一樣(電磁波和彈性波),但兩者的運動學特征一致,遵循形式相似的波動方程,只是其中參數的物理意義不同。這種運動學特征的相似性使得地質雷達方法從數據采集、數據處理(包括處理軟件)到數據解釋都可借鑒地震勘探的方法技術成果。近年來隨著電磁波理論研究的深入,一些電磁特性如極化特性等得到更深入的研究.并在雷達設備、采集技術和數據處理方法等方面得到開發和應用。

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    三、地震波法又稱淺層地震勘探法

    基本原理是利用地下介質的波阻抗值 (密度、速度)差異,當地下不同介質界面兩側的彈性波速度和波阻抗差越大時,地震波法探測效果就越好。


    結語:隨著科學技術的不斷進步,城市地下管線的材質不斷由金屬向非金屬過渡,并有取而代之的趨勢。非金屬管線抗污染強、不易結垢、造價低、安裝方便、不易腐蝕、易于埋設和維修等。非金屬地下管線的定位是探測的難點,在探測非金屬管線時多采用地質雷達。


    廣州迪升探測工程技術有限公司多年來致力于地下管線探測、管道的泄漏及故障檢測、地理信息系統的開發和應用,研究面向社會的與地下管線工程相關的方法和實用技術,為城市建設和企業的改擴建工作獲取準確的地下空間數據提供技術服務;并為地下管線數據的信息化提供專業服務和解決方案。


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    關鍵詞: 地質雷達   管線探測   管線儀   地下管線  

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