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地下管線探測(cè)方法及管線儀的應(yīng)用
城市地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是現(xiàn)代化城市高質(zhì)量，高效率運(yùn)轉(zhuǎn)的基本保證，被稱為城市的“生命線”。
地下管線探測(cè)的任務(wù)：
1、查明現(xiàn)有地下管線(包括給給水、排水、燃?xì)狻崃Α⒐I(yè)等各種管道以及電力和電信電纜)的平面位置、埋深(高程)、走向、規(guī)格、性質(zhì)、材質(zhì)等，并編繪地下管線圖。
2、查明每條管線敷設(shè)的年代與產(chǎn)權(quán)單位，其目的是為了保護(hù)已有地下管線，防止施工時(shí)造成對(duì)管線的破壞，萬(wàn)一造成破壞的及時(shí)聯(lián)系管線所屬單位修復(fù)，把損失降低到小。因此，其探測(cè)范圍應(yīng)包括整個(gè)施工區(qū)域和可能受施工影響威脅地下管線安全的區(qū)域。
地下管線探測(cè)的主要工作內(nèi)容：
1、地下管線特征點(diǎn)(起、終、轉(zhuǎn)點(diǎn)、分支、變徑、變坡點(diǎn)等)用物理方法進(jìn)行探查，將地下特征點(diǎn)的平面位置標(biāo)示到地表并探求特征點(diǎn)至地表的距離(即埋深)；
2、對(duì)標(biāo)定在地表的地下特征點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)和高程測(cè)量，同時(shí)調(diào)查管線的種類、管徑、材質(zhì)等管線屬性，下面主要對(duì)管線物理探查和測(cè)量的精度進(jìn)行分析。
地下管線探測(cè)方法：
投入管線的探測(cè)方法有：頻率域電磁法、探地雷達(dá)法、磁法聲波法等。而根據(jù)施工環(huán)境和管線特點(diǎn)，頻率域電磁法、探地雷達(dá)法應(yīng)用較多，為施工主要探測(cè)方法。
1被動(dòng)源頻率法
利用電力、無(wú)線電、陰極保護(hù)、和有線電視信號(hào)在金屬管線中感應(yīng)的電流所產(chǎn)生的一次或二次電磁場(chǎng)。探測(cè)這些頻率，不需要發(fā)射機(jī)。是一種簡(jiǎn)便、快速的初查方法。
2主動(dòng)源直連法
直連法是將發(fā)射機(jī)直接連接到要探測(cè)的管線上。發(fā)射機(jī)將在管線上施加信號(hào)，此信號(hào)用接收機(jī)便可探測(cè)到。其特點(diǎn)是信號(hào)強(qiáng)，定位、定深精度高，且不易受鄰近管線的干擾，應(yīng)該盡量使用低頻，因?yàn)榈皖l信號(hào)可傳輸很長(zhǎng)距離。
3主動(dòng)源感應(yīng)法
感應(yīng)法將發(fā)射機(jī)放置在要進(jìn)行探測(cè)的區(qū)域的地面上。選擇適當(dāng)?shù)念l率，發(fā)射機(jī)將信號(hào)感應(yīng)到附近的(任何)金屬導(dǎo)體上。其特點(diǎn)是發(fā)射接收均不需接地，操作靈活方便，效率高、效果好。采用感應(yīng)法時(shí)，建議使用高頻，因?yàn)楦哳l容易感應(yīng)到導(dǎo)體上。
4探地雷達(dá)法
探地雷達(dá)方法是通過(guò)發(fā)射天線向地下發(fā)射高頻電磁波，通過(guò)接收天線接收反射回地面的電磁波，電磁波在地下介質(zhì)中傳播時(shí)遇到存在電性差異的分界面時(shí)發(fā)生反射，根據(jù)接收到的電磁波的波形、振幅強(qiáng)度和時(shí)間的變化等特征推斷地下介質(zhì)的空間位置、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和埋藏深度。
地下管線定位方法
地下管線的定位方法，先了解探測(cè)儀器的工作原理，管線儀工作原理就是遵循電磁定律，以RD8000為例，接收機(jī)的電路板由圖2所示，包括一個(gè)垂直線圈，兩個(gè)水平線圈。
1谷值法
谷值法又稱極小值法。是利用管線儀垂直線圈測(cè)量電磁場(chǎng)的磁通量，當(dāng)管線儀移動(dòng)到管線的正上方時(shí)，電磁場(chǎng)的垂直分量為0，根據(jù)極小值點(diǎn)位來(lái)確定管線的平面位置。
該方法的特點(diǎn)是：原理簡(jiǎn)單，儀器顯示直觀，定位靈敏度高，缺點(diǎn)是易受旁側(cè)信號(hào)干擾影響，當(dāng)測(cè)量的管線附近有其他同等或較強(qiáng)信號(hào)時(shí)，管線探測(cè)儀線圈接收其他的磁通量從而影響管線定位的正確性。谷值法只適用于簡(jiǎn)單條件下，無(wú)鄰近干擾或距離干擾物的信號(hào)極弱時(shí)，快速追蹤管線走向。
2峰值法
峰值法又稱值法。是利用管線儀水平線圈測(cè)量電磁場(chǎng)的磁通量，峰值法分為寬峰值法和窄峰值法兩種。寬峰值法是只利用下水平線圈檢測(cè)，當(dāng)管線儀移動(dòng)到管線的正上方時(shí)，電磁場(chǎng)的水平分量為大，根據(jù)寬峰值法來(lái)確定管線的平面位置。
該方法的特點(diǎn)是：不如谷值法更直觀，管線正上方附近磁通量變化小，因而靈敏度較低。窄峰值法是利用上水平線圈和下水平線圈同時(shí)檢測(cè)，當(dāng)管線儀移動(dòng)到管線的正上方時(shí)，電磁場(chǎng)的水平分量為大，根據(jù)窄峰值法來(lái)確定管線的平面位置。
地下管線定深方法
1直讀法
管線儀利用上下兩個(gè)水平線圈測(cè)量電磁場(chǎng)的梯度，而電磁場(chǎng)梯度與埋深有關(guān)，按下接收機(jī)測(cè)深按鈕，在數(shù)字式表頭直接讀出地下管線的埋深。這種方法簡(jiǎn)便，在簡(jiǎn)單條件下有較高的精度。一般在管線密集等復(fù)雜條件下，直讀測(cè)深的數(shù)據(jù)只能作為參考數(shù)據(jù)。
270%窄峰值法
當(dāng)目標(biāo)管線的平走向大致確定后，定位，調(diào)節(jié)管線儀的增益鍵，將信號(hào)強(qiáng)度調(diào)節(jié)到合適值(距離信號(hào)滿值一定量)并記住該值，分別向管線兩側(cè)移動(dòng)接收機(jī)，當(dāng)接收機(jī)的信號(hào)值顯示為合適值的70%時(shí)，在地面作好標(biāo)記，兩個(gè)點(diǎn)的距離即為準(zhǔn)確的管線中心到地面的深度。70%窄峰值法測(cè)深法用于復(fù)雜條件的測(cè)深。
3輔助測(cè)深法
極小值法管線定位，將接收機(jī)與地面成45°夾角進(jìn)行垂直管線走向方向平移，當(dāng)接收機(jī)上顯示的磁場(chǎng)信號(hào)減至在目標(biāo)管道正上方時(shí)的一半，此時(shí)接收機(jī)底部中心所處的位置至目標(biāo)管道在地面上的定位點(diǎn)間距應(yīng)等于管道中心至地面的距離。現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)45°角很難把握，因此，管線儀一般在實(shí)際工作中很少采用45°法。
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