各类地下管线探测技术及原理

       导语：地下管线作为城市的重要基础设施之一，有着举足轻重的地位。由于近年来，城市建设的快速发展，***力发展交通系统，能源体系，通讯，信息网络等，如铁路、地铁、轻轨、供电、供热、供气等。各项工程的实施均离不开地下管线这一重要隐蔽基础设施。由于种种原因，管线资料不全，有的与现状不符，而且各种管线权属于不同的部门，对管线管理不够重视，这都增加了管线的管理难度。在工程施工中，常因管线位置不明挖断管线，造成停水、停电、通讯中断等事故，给人民生活带来不便。为了避免这些状况发生，查明地下管线位置、走向已成为工程施工必不可少的前提，对于促进城市建设和谐发展具有重要意义。

1 地下管线的主要分类

城市中的管线主要有给水管线、排水管线、燃气管线、热力管线、电力电信管线等。这些管线按埋深可分为浅埋和深埋。按材质可分为金属管线和非金属管线，其中，金属管线主要有铸铁管、钢管、铝管等；非金属管线主要有混凝土管、钢筋混凝土管、PVC管、PE管、电力电信电缆等。

2 各种地下管线探测技术原理及应用

探测管线的目的是确定管线的位置、埋深。地下管线与周围土体之间存在物性差异，各种地下管线探测技术原理追根究底都是利用这种物性差异来进行探测定位。不同的物性差异决定了不同的探测方法。根据探测时依据的不同物性差异可以将探测方法分为电磁感应法、地质雷达法、地震波法、高密度电阻率法、井中磁梯度法等。

一、电磁感应法电磁感应法是地下管线探测的主要方法

是以地下管线与周围介质之间有明显的导电率、导磁率和介电性为主要物性基础 (如表1所示 )，根据电磁感应原理观测和研究电磁场空间和时间变化规律，达到寻找地下金属管线或解决其它地质问题的目的。当地下管线与周围介质间电性差异明显且管线长度远大于管线埋深时，探测效果明显。

二、地质雷达法

地质雷达多采用天线向探测目标发射高频脉冲电磁波来进行探测。通常探测目标深度满足于远场条件，可近似看做是以平面波形式传播。平面波的极化是指空间给定点上场矢量方向随时间的变化特征。通常可分为线极化、圆极化和椭圆极化三种类型。波的极化是电磁波的一个重要特性，不同极化方式的波有着不同的工程应用。当地下介质存在各向异性时，以线极化方式入射的平面波．其反射回波可能转变成椭圆极化方式。因此，通过研究雷达波极化方式的变化可以获得与地下介质物性相关的信息。

地质雷达的工作频率范围介于1M～1GHz之间，在地下介质中的传播以位移电流为主。虽然地质雷达和地震方法的物理机制和测量的物理量不一样(电磁波和弹性波)，但两者的运动学特征一致，遵循形式相似的波动方程，只是其中参数的物理意义不同。这种运动学特征的相似性使得地质雷达方法从数据采集、数据处理(包括处理软件)到数据解释都可借鉴地震勘探的方法技术成果。近年来随着电磁波理论研究的深入，一些电磁特性如极化特性等得到更深入的研究．并在雷达设备、采集技术和数据处理方法等方面得到开发和应用。

三、地震波法又称浅层地震勘探法

基本原理是利用地下介质的波阻抗值 (密度、速度)差异，当地下不同介质界面两侧的弹性波速度和波阻抗差越大时，地震波法探测效果就越好。

结语：随着科学技术的不断进步，城市地下管线的材质不断由金属向非金属过渡，并有取而代之的趋势。非金属管线抗污染强、不易结垢、造价低、安装方便、不易腐蚀、易于埋设和维修等。非金属地下管线的定位是探测的难点，在探测非金属管线时多采用地质雷达。

广州迪升探测工程技术有限公司多年来致力于地下管线探测、管道的泄漏及故障检测、地理信息系统的开发和应用，研究面向社会的与地下管线工程相关的方法和实用技术，为城市建设和企业的改扩建工作获取准确的地下空间数据提供技术服务；并为地下管线数据的信息化提供***服务和解决方案。

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