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地下管线探测

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探地雷达在地下管线探测中的应用实例

一、工程概况

      为了保证武汉南四环一标段工业二路至107国道左幅17~42#墩位工程的顺利施工,受**公司**项目部委托,天睿地球物理技术(武汉)股份有限公司承担了武汉南四环一标段工业二路至107国道左幅17~42#墩位地下管线探测项目,探测范围为:星光大道北侧MST匝道、17#~42#墩位范围、深度3米以内地下管线贯穿各墩位的具体情况。

      工作任务为:对施工范围内埋设于地下管线进行实地探测,查明施工范围内管线位置及深度,为工程的补堪、设计、施工,提供科学、准确、完整的管线系统资料。

      由于测区位于交通路口,车流量较大,并且没有可供参考的现场资料。经过前期初步探测时发现,地下存在雨水、污水、燃气、给水、电力、电信等管道,管道材质大部分为PE、PVC、砼管;在采用开井探测、钎探、RD81000管线仪等方法均不能满足要求,现采用天睿地球物理技术(武汉)股份有限公司生产的TR-3000系列的管线探测雷达(暗管探测仪)进行探测。

二、探测原理

      地质雷达探测地下空洞是利用空洞与土层的电性差异来实现的。由于路面、土层、空洞、管线是不同的材料构成,不同材质间的接触面及同一种材质内部不连续面都是良好的雷达波反射界面(即管线、空洞与土层接触面、路面与土层的分界面等)。当雷达波向下传播经过这些界面时,都会发生不同程度的反射、折射和散射,产生不同程度的波能吸收和衰减,集中反映在波形和波阻特征变化上。分析研究接收回波的特征差异,就可以揭示路面地下管线特征。

      地质雷达的工作原理如下图:


      实测时将雷达天线紧贴于路面,沿测线连续滑动,采用自动方式进行定位,根据系统配置和天线滑行速度设定空间采样率,雷达主机实时记录每个测点反射波的时间和振幅值,构成连续雷达剖面。当地下介质的波速已知时,根据所探测到的双程走时,就可以求得目标体的位置和埋深。

三、测线布置

      以工业二路与星光大道路口处左幅41#墩位为例,按业主要求及场地实际情况,本次勘察共布置测线20条,对被测区域进行网格划分,测区内管线测线布置如下图所示。(其它各墩位测线以此类推)


左幅41#墩位测线分布示意图

四、地下管线图的编绘及成果表的编制

  (一) 数据检查及预处理

      地下管线图的所有空间数据均采用电子记录手薄进行野外自动记录。确认数据文件无误后,确定管线分布情况信息及管线点位置,并现场标注管线位置及深度。

  (二) 综合地下管线图的编绘

      将测定的各类地下管线点依平面坐标按图例展绘在带状地形图上,形成综合地下管线图。

      综合地下管线图的编绘要求按规定执行,为便于表示管线的分布情况和施工使用。再将各种管线及管线注记完成后,绘制草图交由外业进行管线检查及实地巡视、修改,完成综合地下管线图的编绘。

  (三)断面图的编绘

      断面测量布置在设计线穿越道路的地段,断面图包括管线点、管类、距地面埋深、高程及各管类之间的平面间距等,断面图根据外业实测的断面点三维坐标数据文件及输入计算机的物探管线点资料,将穿越中线的各类管线,依管线在中线上穿越的位置、分布,依里程进行表示,单独绘制。


五、结论

      根据现场勘测以及雷达图像的波形分析,结合现场的各类路面标识,能够有效的发现地下的非金属管道,从图像上能够清晰而明确的判断管道的准确位置,并能够实时读取管道的深度,相对于传统的管线仪只能探测金属管道有很大的优势;并且探地雷达的界面直观,方便初学者能够很快上手,简单易用,不需要具备相关的专业知识即可独立操作。

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