平行地下管线探测技术与方法的研究

平行管线是地下管线探测工作经常遇到的管网结构,由于其间距小于2倍埋深,存在电磁场的相互感应和叠加,使探测工作难度加大.在电磁法探测应用中,可分别观测磁场的水平分量(Hχ)、垂直分量(Hz),根据其分量曲线特征判断地下管线的数量、位置及走向,进而确定其埋设深度.实践证明,为减小旁侧影响,避免其它电磁信号干挠,合理选择激发方式、激发位置对探测效果影响很大.     

长距离深埋管线的探测效果

介绍了水平定向钻在地下管线施工方面的应用状况;分析了不同埋深直线电流一次电磁场Hx、Hz 的归一化异常的分布特征,以及确定地下金属管线的理论依据;提出了对深埋>3 m的地下管线探测时应采用的频率、电流、远端接地等提高信噪比的技术对策,及利用水平磁场分量70%法确定管线深度的适用条件;列举了3个长距离、深度>10 m过江深埋管线的探测实例,说明方法的有效性.     

地下近间距并行管线的电磁异常特征

用电磁管线探测仪对地下近间距并行管线探测时,往往受到旁侧管线的干扰,使异常形态畸变,因此不能简单地利用异常有几个峰值来判断有几条管线。电流方向对异常曲线形态影响较大,对地下多条近间距并行管线的定位和定深,只能采用没有受干扰或干扰较小的半边异常为根据。了解地下近间距并行管线的电磁异常特征,是消除或减少旁侧管线干扰、使探测结果达到精度要求的重要保证。     

上海市地下深埋管线探测方法

总结上海市现状地下非开挖深埋管线的特点,根据目前工程中常用的地下深埋管线探测方法结合上海市工程地质条件、管线类型等因素进行了综合探讨,分析了各个方法在该区域的适用性及局限性;同时结合工程实践,提出了采用管线仪进行初步追踪定位,采用磁梯度法进行深部精确探测,采用直接法验证了探测结果的有效性,为类似工程的探测方案编制提供参...     

复杂条件下的地下管线探测技术

以深圳市某大道顶管施工地下管线的探测成果为例,研究了在复杂场地条件下,探测地下管线的地球物理方法和技术,着重研究了电磁感应探测法.认为在复杂条件下,对钢质煤气管,应采用电磁感应探测法;对钢质或铁质给水管,应采用直接法;对电力管和电信管,应尽量采用夹钳法;对排水(管)渠等非金属材质管线,应采用地质雷达探测的方法.     

GPＲ 探测电力工程地埋管线的技术方法

在电力工程地埋管线探测中,GPＲ 是一种行之有效的方法。为提高管线探测的精度,降低工程施工风险,笔者从探地雷达野外数据采集开始,详细探讨了探地雷达应用于管线探测时的数据采集方法 ( 包括测线的布设、干扰因素的避让等) 和室内后续数据处理的策略。针对管线探测这一目标,采用预测反褶积技术压制多次波和非线性颜色分级的剖面显示方式是提高数据解释精度的关键,并结合电力隧道地下管线探测实例验证了本文所提方法的有效性。     

磁梯度测量—地下管线探测的辅助方法

钢筋水泥管、连通性差的铸铁管、管道接头和各种井孔等位置的确定，均是地下管线探测中常遇见的棘手问题。然而，磁梯度测量对此却有其独到之处，它能突出浅层异常，可较准确地确定磁性边界的位置，故可作为地下管线探测的一种辅助方法。     

复杂条件下城市地下管线探测技术的应用

在城市地下管线探测中,最常用的物探方法是电磁法和电磁波法(探地雷达).通过对这两种方法的原理、管线异常特征的介绍,提出了在复杂条件下物探方法技术的应用,目的是减少干扰因素的影响、突出目标管线异常,最终对目标管线进行精确定位定深.     

近岸海底管线路由调查与管线的探测

在近岸海底管线路由调查的探测过程中，回声测深仪或多波束测深仪、旁侧声纳扫描、浅地层剖面仪和海洋磁力仪是探测的主要仪器。回声测深仪测量水深和了解地形变化，旁侧声纳扫描探测海床的岩石露头、管线以及锚痕、沙波等海床地貌和地质灾害现象，浅地层剖面主要探测浅埋岩石、管线及海底浅部的地质灾害现象，海洋磁力仪探测带有磁性的管线等物体。以上几种方法综合使用，可以探测管线或探明路由的地质情况，海底地质灾害是威胁管线的重要因素。     

非开挖工地的地下管线调查与探测

本文概述了探测地下管线的基本方法、地下管线探测仪的选择及地球物理探测方法的选择,介绍了在非开挖工地调查探测地下管线的步骤和方法。     

基于时延三维电阻率反演的岩溶地下河管道空间分布识别物理模拟研究

岩溶地下河管道空间分布的识别对岩溶区的各类地球科学工作意义重大,文章阐述了采用时延三维电阻率反演技术,开展对地下河管道空间分布识别的研究,在室内灰岩介质下的物理模拟实验结果表明：对雨季管道充水和枯季管道干涸时采集的电阻率数据进行时延反演后,地下河管道的模拟三维空间分布被很好地突显出来,时延反演效果大大地优于对单次采集数据的反演效果,管道充填水时的反演效果次之,管道充填空气时的反演结果很难有效识别地下河管道的空间分布情况。物理模型试验成果可指导野外实践中对岩溶地下河管道的探测研究。     

基于深埋管线探测的井中磁梯度方法

目前, 井中磁梯度方法是深埋金属管线常用的探测方法之一, 但是存在理论不够完善及缺乏定量分析方法等问题.研究内容包括3个方面: (1)从无限长水平圆柱体的磁场强度入手, 通过坐标系的转换, 推导出地面探测和井中探测的磁场水平分量、垂直分量的关系, 进一步推导出管线的井中磁梯度公式; (2)根据磁梯度公式模拟出梯度值随有效磁化倾角及孔位的变化情况; (3)通过对模型正演数据的统计分析确定了3种关系式: 极值比与有效磁化倾角之间的关系式、管线的水平位置和磁梯度极值间的孔深距离与有效磁化倾角的关系式、磁梯度极值的绝对值较大者和管线埋深之间的距离与极值距间的比值和有效磁化倾角的关系式.这3种关系式组成了管线埋深及水平位置的估算公式.最后, 通过实例来估算了管线的埋深和平面位置, 根据估算结果进行的正演结果表明了该方法的可行性.      

基于GPRMax2D的地下管线精细化探测方法

探地雷达是探测地下结构及其分布规律的一种重要的浅层地球物理探测方法,具有分辨率高、无损、抗干扰能力强、结果直观等优点,在工程物探领域被广泛应用。为提高对地下管线雷达图像特征的认识,确定管线异常体的位置,提高地质雷达的解释精度,利用时域有限差分法(FDTD)对地下管线进行精细化探测,包括对管线埋深、材质、管线内充填物、管线病害等影响因素的数值模拟,以此建立地下管线正演模拟合成图库,进而指导探地雷达实际探测图像的解释工作。现场管线探测结果表明:探地雷达可准确探测出地下管线的埋设位置及运行状态,为今后的维修养护提供了依据。     

微动HVSR法在岩溶区探测地下河管道和溶洞的有效性研究

微动HVSR（Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio）法是一种简单有效的被动源地震勘探方法,当测点下方介质存在明显的速度变化时,HVSR曲线会呈现相应的异常形态。为探索该方法在岩溶区探测地下河管道和溶洞的有效性,选择桂林毛村地下河流域内的大岩前村作为研究区,并在此开展野外试验。研究区发育有一条地下河管道,通过精准的洞穴测量,获得了此地下河管道的平面位置和洞高等信息。在研究区的地下河管道上方地面布设3条物探测线,均进行微动HVSR法测量,并用探地雷达法测量作对比。结果表明,两种物探方法的异常位置与测线下方地下河管道的实际平面位置基本一致,证明微动HVSR法可作为一种有效的地下河管道和溶洞探测方法。     

复杂条件下的地下管线探测模拟

近间距、非金属地下管线的探测是当今管线探测的两大难题,再加上复杂的层状介质及干扰因素的影响,使得管线探测的难度增加,雷达剖面上目标体异常的判断比较困难。为了定位目标管线,提高解释的精度,针对两大探测难题及干扰因素,运用探地雷达模拟软件GprMax,结合Matlab语言建立复杂层状条件下的管线模型进行模拟研究。模拟结果表明:250 MHz天线频率下埋深1 m的管线横向分辨率为50 cm,金属管线和非金属管线的雷达反射波图像不同,可根据非金属管线的雷达剖面图像判断出管线充填物质和管径大小。模拟结果对实际复杂地下管线探测可起到指导作用。     

确定地下管线深度的水平磁场分量的研究

本文阐述了利用水平磁场分量确定地下管线深度的原理方法以及应用效果。     

基于磁异常的平行管线数值模拟

为了准确、高效探测地下管线,利用磁偶极子分析法模拟水平平行铁质管线模型,应用Matlab软件计算该模型产生的磁异常曲线,分析模型在不同参数变化下磁异常曲线的基本形态、峰值个数变化及原因.数值模拟结果表明,所选取参数对磁异常信号的幅值和磁宽均有影响:管间距离、埋深和磁化率明显改变了曲线的基本形态,影响曲线峰值个数;管线长度、外径和管壁厚度影响曲线幅值,不改变其基本形态;在相同参数条件下,分别应用Com-sol软件与磁偶极子分析法计算磁异常曲线,结果归一化后对比发现曲线形状吻合,验证退磁效应影响磁异常曲线幅值,从而验证了磁偶极子分析法应用于平行管线模型正演分析的正确性.