城市公共安全中的管線探查與工程物探

楊 鎖 高明山 時志興

天津華北地質(zhì)勘查局核工業(yè)二四七大隊 天津 301800

這幾年以來，我國相關(guān)城市報道的建筑物坍塌和公路沉陷的事故數(shù)不勝數(shù)，各地的政府對公路沉陷以及建筑物倒塌也引起了高度的重視。政府強(qiáng)調(diào)，城市地底下的每戶居民平均都有6條管線與之相互交錯，雖然對于城市居民帶來了非常大的方便度，并且對我國城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也帶來了不可衡量的功勞。與此同時，也導(dǎo)致了城市公共安全產(chǎn)生了很多的禍患。

1 城市公共安全中的管線探查存在的問題

（1）由于工程力學(xué)環(huán)境不斷惡化，主要是由于各個城市的自然因素與人工因素，才會造成城市中的管線發(fā)生退化損害，并且線管的破損速率會根據(jù)不同水平的速度逐漸加快。供排水管線破損是所有破損管件中最常見的，繼而，建筑物的地下根基又會由于宣泄的臟水將其掏空，然后就會陸續(xù)出現(xiàn)水溝以及空洞等現(xiàn)象?；诖?，導(dǎo)致建筑物塌陷和公路沉陷事故，接著就對人民的生命財產(chǎn)安全造成無法衡量的災(zāi)難性事故。

（2）另一方面，各個城市挖掘和回填地下線管，工程的地質(zhì)條件會隨著工程條件的改變發(fā)生變化，例如管線逐漸扭曲、破損。城市公共安全必須重點防范的地方就是城市的管線密布地區(qū)。總之，城市地下管線探測，不只是在“精準(zhǔn)定位”和“分布狀況”上面盤恒，而要與工程物探一同協(xié)作。才能更充分的施展城市工程公共安全保障中的效力。

2 地下管線探查中的功能擴(kuò)充

現(xiàn)代城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施就是地下管線，現(xiàn)代化城市管理的重要工具主要是準(zhǔn)確的探測地下管線的位置，高度空間要素，深埋傾向等要素，建設(shè)地下管線的信息庫。早期的地下管線勘察，對管線本身的空間分布的精準(zhǔn)空位具有一定的局限性，觸及管線所處空間的工程地質(zhì)條件和變化較少?；诖耍话悴捎秒姶鸥袘?yīng)類的勘察方式，例如，從金屬探測器到地質(zhì)雷達(dá)，同時，也會采用常規(guī)的物探方式，例如蓄電法和磁法，當(dāng)然是在少數(shù)情況下，在用方法、儀器對管線進(jìn)行測量時務(wù)必要與工程物探兩全，要將它的功能得以擴(kuò)充。

（1）勘探深度需要從4～5m擴(kuò)大至11～20m。

（2）運用多種方法，將巖土的物性參數(shù)，例如介電常數(shù)、節(jié)點密度、電阻率以及彈性模量的不均衡分布充足的利用起來。進(jìn)而把周圍空間的工程地質(zhì)力學(xué)狀況進(jìn)行細(xì)致的刻畫。以便日后找出斷層和空洞等各方面的隱患。

越多的物探方法和各種儀器，能夠幫助地下管線探測工作得以更好的發(fā)揮。比如，MHz 級探地雷達(dá)、三分量動態(tài)瞬變電磁方法、地容耦合式電阻率部面法等。但是，因為地下管線勘測區(qū)具有特殊性，即強(qiáng)行干擾。繼而，在進(jìn)行地下管線勘測式時，由于很多作業(yè)區(qū)域基本分布在建筑群落里面，因此，操作時由于區(qū)域狹小且具有一定的局限性?；诖?，我們的勘測工具一定要輕便高效、抵御干擾功能強(qiáng)，無損檢測等。筆者將對下面的可行儀器做簡單介紹。

2.1 三分量動態(tài)瞬變電磁儀

動態(tài)納米瞬變系統(tǒng)，主要對數(shù)據(jù)進(jìn)行一個多種通道的快速采集，是電磁法常規(guī)時間域的創(chuàng)新，并且比常規(guī)的TEM儀器時間早，在發(fā)射機(jī)關(guān)斷后1 μs左右以最快的速度進(jìn)行采樣，準(zhǔn)確定位，隨時進(jìn)行動態(tài)勘測，集成了快速的發(fā)射關(guān)斷和高速采樣的整套系統(tǒng)。

2.2 抗干擾偽隨機(jī)電法儀

最早起的電磁法儀器，消除噪聲的隨機(jī)分以及布信噪比的提高，都是以累計積分的方式來進(jìn)行的。如今，由于社會經(jīng)濟(jì)社會的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代化城鎮(zhèn)不斷深入，和人們活動有關(guān)的一切噪聲確不斷地在增加，例如電磁、振動等。并且噪聲的情勢各種各樣，如若只采用常規(guī)的辦法是沒有成效的。反而背道而馳。基于此，桔燈公司創(chuàng)新研究出了了抗干擾力極強(qiáng)的新型電法儀器。

3 城市工程物探中地下管線的影響

不但作業(yè)區(qū)的局限性和極大地干擾性會影響城市進(jìn)行工程物探，而且地下管線的存在也為城市進(jìn)行工程物探帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

（1）我國各個城市的地下導(dǎo)線，基本上都屬于金屬物品，其導(dǎo)電性能非常的好，它會為工程物探形成強(qiáng)干擾法，并且展現(xiàn)出反常的動態(tài)，更會造成電磁場的布局產(chǎn)生嚴(yán)重的變形。

（2）城市公共工程安全敏感區(qū)域，就是地下管線密布區(qū)，要想在城區(qū)不接觸施工地的地下管道，來實施工程物探是絕對不可行的，它不是任何儀器或者各種方法就能夠解決的，一定要實行全方面的研究和實驗?；诖耍覈鱾€城市在進(jìn)行工程勘測時，務(wù)必要密切配合地下管線共同勘測，準(zhǔn)確的找出其他物探方式，結(jié)合城市管線現(xiàn)狀做出最科學(xué)、合理的說明。

4 結(jié)束語

總而言之，城鎮(zhèn)化的進(jìn)程不斷推進(jìn)，必然會出現(xiàn)頻繁的城市公共安全事故的現(xiàn)象。經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的必然就是地下管線與城市工程物探緊密交融，乃至渾然一體。我國工程物探的科技技術(shù)人員務(wù)必要與時俱進(jìn)，多與其他相關(guān)人員互相溝通與交流。促進(jìn)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的公共安全更好的發(fā)展。

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