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【摘要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平也逐漸的提高，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求也越來(lái)越高，這也就推動(dòng)了城市的現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展，為了保證城市外觀的美觀和整潔，很多的電力、通訊等設(shè)施都采用了地下埋設(shè)的方式，這樣就可以避免使用傳統(tǒng)的架空裝置，節(jié)省大量的地面空間，并且形成了龐大的地下管線系統(tǒng)。在很多的工程項(xiàng)目的建設(shè)中，工作人員需要了解和掌握地下管線系統(tǒng)的分布情況，從而制定合理的施工方案，因此就需要對(duì)地下管線系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的探究，本文就主要討論物探技術(shù)的一些應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】地下管線系統(tǒng)；物探技術(shù)；地下管線探測(cè)

引言

城市的建設(shè)和規(guī)劃是推進(jìn)城市化建設(shè)的主要工作，做好城市的規(guī)劃可以促進(jìn)城市的發(fā)展，提高城市的建設(shè)質(zhì)量。這也就表明了城市建設(shè)的主要任務(wù)，因此要推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展和城市的建設(shè)，就要做好建設(shè)施工過(guò)程中地下管線的處理，在施工時(shí)使用物探技術(shù)有利于攝取被探測(cè)地區(qū)地下物質(zhì)的分布情況，解決施工過(guò)程中遇到的地質(zhì)問(wèn)題或工程問(wèn)題。而且，物探技術(shù)的使用成本較小，操作簡(jiǎn)便，是城市規(guī)劃建設(shè)中的有效探測(cè)手段，有利于促進(jìn)城市規(guī)劃的順利進(jìn)行，因此在城市的建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。

一、物探技術(shù)的主要探測(cè)方法

1.電磁感應(yīng)法

在進(jìn)行地下管線的探測(cè)時(shí)，對(duì)于金屬管線和電纜一般會(huì)使用電磁感應(yīng)的方法來(lái)進(jìn)行探測(cè)，因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)法主要是運(yùn)用了電磁感應(yīng)的原理，操作起來(lái)較為簡(jiǎn)便，并且探測(cè)的準(zhǔn)確性高，因此在地下管線的探測(cè)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。在探測(cè)的過(guò)程中，地下的金屬管線等會(huì)在磁場(chǎng)的影響下生成感應(yīng)電流，并且形成相應(yīng)的磁場(chǎng)，這時(shí)工作人員在地面測(cè)量后來(lái)生成的電力強(qiáng)度和分布等就可以探測(cè)到地下管線的位置情況。并且對(duì)于地面已經(jīng)露出一些金屬管線的情況還可以使用直接法進(jìn)行探測(cè)，即將探測(cè)設(shè)備與露出的金屬線直接相連接，并使探測(cè)設(shè)備的另一頭接地，這樣就可以依據(jù)受到的磁場(chǎng)信號(hào)來(lái)分析地下管線的情況。

2.地質(zhì)雷達(dá)法

在探測(cè)工作中用到的探測(cè)方法還有地質(zhì)雷達(dá)法，它的工作原理是通過(guò)對(duì)地下物質(zhì)進(jìn)行高頻電磁波的掃描來(lái)判定地下目標(biāo)體及地質(zhì)情況，使用探地雷達(dá)的一個(gè)天線發(fā)射高頻短脈沖寬頻帶電磁波，而另一個(gè)天線則用來(lái)接收反射波，進(jìn)而使用相關(guān)的技術(shù)程序?qū)⒉ㄐ蔚恼?fù)峰值進(jìn)行記錄和表示，這樣就可以得到表示地下目標(biāo)體或者地質(zhì)條件的反射面，根據(jù)接收到的波的雙程走時(shí)和振幅頻率等相關(guān)的信息推測(cè)地下物體的存在情況和具體的分布。并且電磁波在傳播時(shí)，其相應(yīng)的波形會(huì)隨著介質(zhì)的電性發(fā)生變化，易于探測(cè)工作的進(jìn)行。

質(zhì)雷達(dá)利用超高頻電磁波探測(cè)地下介質(zhì)分布，工作原理是：發(fā)射天線以寬頻帶短脈沖形式向地下發(fā)射電磁波，地下介質(zhì)將一部分電磁波反射回地面，并被接收天線所接收，地質(zhì)雷達(dá)所接收的信號(hào)就是地下介質(zhì)所反射回來(lái)的電磁波信號(hào)，當(dāng)遇到電性差異較大的界面或目的體時(shí)通常產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁波信號(hào)，通過(guò)分析反射電磁波信號(hào)的能量、頻率等參數(shù)，就可以區(qū)分地下有電磁差異的目標(biāo)體。

3.磁梯度法

在城市的規(guī)劃建設(shè)中海油一種經(jīng)常使用的物探技術(shù)，即磁梯度法。在進(jìn)行探測(cè)時(shí)要首先將磁力梯度設(shè)備放入預(yù)先設(shè)定好的孔徑中，然后測(cè)量水平方向的金屬管道在豎直方向上的變化。產(chǎn)生這種曲線變化的原因主要是測(cè)量的目標(biāo)和內(nèi)地的磁場(chǎng)因?yàn)楸舜酥g存在著距離因而產(chǎn)生了強(qiáng)度的變化，根據(jù)這些變化就可以確定地下管線的分布情況。并且還可以根據(jù)管線的橫斷面來(lái)判定地下管線的深度和具體的地理位置。但是由于磁梯度的探測(cè)理論不夠完善，且操作的方法不夠嚴(yán)謹(jǐn)，所以具有探測(cè)的誤差。

二、地下管線探測(cè)的基本原理

1.電磁法探測(cè)原理

在地下管線探測(cè)中，最主要應(yīng)用的就是電磁感應(yīng)法。其主要物性基礎(chǔ)是地下管線與周圍介質(zhì)導(dǎo)電性以及導(dǎo)磁性的差異，以電子感應(yīng)原理進(jìn)行觀測(cè)，同時(shí)對(duì)電磁場(chǎng)空間以及時(shí)間的分布規(guī)律為研究對(duì)象，從而達(dá)到尋找地下管線的目的。在利用地下管線探測(cè)時(shí)，依靠主動(dòng)或被動(dòng)的場(chǎng)源激發(fā)，在管線中形成電流，管線中的電流就會(huì)在其周圍空間產(chǎn)生同頻率的交變電磁場(chǎng)，利用物探儀器在地面觀測(cè)電磁場(chǎng)的空間分布，根據(jù)電磁場(chǎng)的分布特征，確定管線空間位置。因此，要取得理想的地下管線探測(cè)效果，必須滿足下列條件：

（1）在地下管線上形成的電磁場(chǎng)，其分布規(guī)律或分布特征能夠被探測(cè)和計(jì)算；

（2）場(chǎng)源在目標(biāo)管線上能激發(fā)出一定強(qiáng)度的電流，并使電流盡可能少的在非目標(biāo)管線、干擾物和介質(zhì)中通過(guò)，以壓制或消除干擾因素；

（3）使用的探測(cè)儀器必須先進(jìn)，盡可能豐富的提供物理場(chǎng)的真實(shí)信息，保證探測(cè)精度。

2.地質(zhì)雷達(dá)法探測(cè)原理

在地下管線探測(cè)中，地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)法是另一種較為常用的探測(cè)方法，其主要是利用地下管線與周圍介質(zhì)之間的物性差異來(lái)進(jìn)行探測(cè)的，這是一種非破壞性的探測(cè)儀器，對(duì)地下介質(zhì)分布的探測(cè)主要是利用高頻電磁波，通過(guò)對(duì)剖面進(jìn)行掃描，從而獲得地下剖面的掃描圖像來(lái)進(jìn)行地下管線的探測(cè)的。

雷達(dá)通過(guò)在地面上移動(dòng)的發(fā)射天線向地下發(fā)射高頻電磁波，在地下旅行的電磁波遇到不同的電性界面時(shí)，就會(huì)發(fā)生反射、透射和折射。電介質(zhì)間的電性差異越大，反射回波能量也越大。反射到地面的電磁波被與發(fā)射天線同步移動(dòng)的接收天線接收后，通過(guò)雷達(dá)主機(jī)精確地記錄下反射回波到達(dá)的時(shí)間、相位、振幅、波長(zhǎng)等特征，再通過(guò)信號(hào)疊加放大、濾波降噪、圖像合成等數(shù)據(jù)加工處理手段，形成地下剖面的掃描圖像，通過(guò)對(duì)雷達(dá)圖像的判讀，便可得到地下管線的分布位置和狀態(tài)。

二、物探技術(shù)在地下管線探測(cè)中的作用

城市是人類進(jìn)入現(xiàn)代化社會(huì)的標(biāo)志，是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。在現(xiàn)代化社會(huì)中，城市地下管線的建立與完善則是城市正常的生活秩序的基礎(chǔ)與保障，是城市的新的生命線。不同的管線種類對(duì)應(yīng)的管線材料和埋設(shè)方式是不同的，因此我們必須采取不同的探測(cè)方法才能取得較好的探測(cè)效果。20世紀(jì)80年代，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、天線技術(shù)和濾波技術(shù)的發(fā)展，基于物探技術(shù)的地下管線探測(cè)技術(shù)得到了發(fā)展與應(yīng)用，并且取得了較好的效果。20世紀(jì)80年代中后期，這種技術(shù)使得地下管線探測(cè)的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，探測(cè)精度也得到了提高。

1.檢查并定位地質(zhì)的構(gòu)造

在城市的建設(shè)和規(guī)劃中偏要盡量避免建筑物的選址在地震頻繁的地帶，防止以后發(fā)生安全事故，為了減少這種情況的發(fā)生，就要在工程項(xiàng)目建設(shè)之前進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造帶位置和規(guī)模的探測(cè)。有的工程項(xiàng)目建設(shè)中，會(huì)根據(jù)區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)圖憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷地質(zhì)的主要構(gòu)造情況，但是這種方法缺乏準(zhǔn)確性，不能保證建設(shè)的安全性。因此，在城市的規(guī)劃建設(shè)中，一般會(huì)使用物探技術(shù)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行詳細(xì)的勘探和分析，若發(fā)現(xiàn)建設(shè)區(qū)域有斷裂帶燈情況，還要采取高密度電阻率法等其他方法進(jìn)行深層的探測(cè)，保證城市建設(shè)的安全性。

2.地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查

地質(zhì)災(zāi)害是城市規(guī)劃中的重點(diǎn)防治災(zāi)害，為了避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，工作人員將物探技術(shù)應(yīng)用到了地質(zhì)災(zāi)害的勘察和治理過(guò)程中，并且取得了良好的成效。在對(duì)于邊坡和滑坡的調(diào)查和治理中，就經(jīng)常會(huì)使用地質(zhì)雷達(dá)、淺層地震法等進(jìn)行探測(cè)，在邊坡有失穩(wěn)現(xiàn)象或者滑坡現(xiàn)象之前，就對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的勘測(cè)，研究區(qū)域內(nèi)裂縫和滑動(dòng)面，為地質(zhì)的分析提供科學(xué)的依據(jù)，根據(jù)所探測(cè)的結(jié)果實(shí)施相應(yīng)的護(hù)坡?lián)跬链胧?，最大程度的降低地面的塌陷和破壞，并且在設(shè)計(jì)中還要根據(jù)物探技術(shù)探測(cè)的結(jié)果避開(kāi)一些巖溶區(qū)，防止發(fā)生塌方等施工安全事故。

3.地下管線的探測(cè)

目前城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，地下管線系統(tǒng)的規(guī)模也不斷的增大，因此在城市化建設(shè)的過(guò)程中必須要對(duì)地下管線系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的探測(cè)，準(zhǔn)確的掌握地下管線的分布情況，并且對(duì)于地下的構(gòu)筑物等也要進(jìn)行詳細(xì)的探測(cè)。比如地下的車庫(kù)、地鐵和防空洞等等，在探測(cè)時(shí)要準(zhǔn)確的掌握地下構(gòu)筑物的準(zhǔn)確位置和信息，以便于在正常的施工過(guò)程中采取科學(xué)合理的保護(hù)和清除措施，避免對(duì)地下管線或者構(gòu)造物的破壞。

4.保護(hù)重要的地下文物

在城市建設(shè)和規(guī)劃中進(jìn)行物探的原因還有地下文物的保護(hù)工作，眾所周知，我國(guó)很多的地區(qū)都存在有古墓或者文物古跡的現(xiàn)象，而在城市的建設(shè)中為了避免這些文物被破壞，就需要對(duì)其進(jìn)行探測(cè)，探明其分布的情況和埋藏的特征，若發(fā)現(xiàn)有地下文物的存在，應(yīng)及時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)封鎖保護(hù)并請(qǐng)專業(yè)人員進(jìn)行鑒定，確保文物的安全。

結(jié)語(yǔ)

隨著城市化建設(shè)的不斷推進(jìn)，各大城市的地下管線系統(tǒng)的規(guī)模也越來(lái)越大，地下管線的復(fù)雜程度也逐漸的提高，這就使得在城市的規(guī)劃和建設(shè)中地下管線的探測(cè)技術(shù)的難度增加。在城市的建設(shè)中，物探技術(shù)可以有效的幫助工作人員進(jìn)行地下管線的探測(cè)，并且其使用的成本較低，操作也比較簡(jiǎn)單，還會(huì)根據(jù)實(shí)際的施工情況選擇合適的檢測(cè)，這些都可以確保對(duì)于地下物質(zhì)檢測(cè)的便利性和準(zhǔn)確性。另外，還可以綜合多種物探方法滿足人們對(duì)于目標(biāo)管線的探測(cè)需求，提高探測(cè)工作的工作效率。

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