张云龙

【摘要】随着社会经济的发展，人们的生活水平也逐渐的提高，对于社会经济发展的要求也越来越高，这也就推动了城市的现代化建设和发展，为了保证城市外观的美观和整洁，很多的电力、通讯等设施都采用了地下埋设的方式，这样就可以避免使用传统的架空装置，节省大量的地面空间，并且形成了庞大的地下管线系统。在很多的工程项目的建设中，工作人员需要了解和掌握地下管线系统的分布情况，从而制定合理的施工方案，因此就需要对地下管线系统进行相应的探究，本文就主要讨论物探技术的一些应用。

【关键词】地下管线系统；物探技术；地下管线探测

引言

城市的建设和规划是推进城市化建设的主要工作，做好城市的规划可以促进城市的发展，提高城市的建设质量。这也就表明了城市建设的主要任务，因此要推动社会的发展和城市的建设，就要做好建设施工过程中地下管线的处理，在施工时使用物探技术有利于摄取被探测地区地下物质的分布情况，解决施工过程中遇到的地质问题或工程问题。而且，物探技术的使用成本较小，操作简便，是城市规划建设中的有效探测手段，有利于促进城市规划的顺利进行，因此在城市的建设中得到广泛的应用。

一、物探技术的主要探测方法

1.电磁感应法

在进行地下管线的探测时，对于金属管线和电缆一般会使用电磁感应的方法来进行探测，因为电磁感应法主要是运用了电磁感应的原理，操作起来较为简便，并且探测的准确性高，因此在地下管线的探测中得到了较为广泛的应用。在探测的过程中，地下的金属管线等会在磁场的影响下生成感应电流，并且形成相应的磁场，这时工作人员在地面测量后来生成的电力强度和分布等就可以探测到地下管線的位置情况。并且对于地面已经露出一些金属管线的情况还可以使用直接法进行探测，即将探测设备与露出的金属线直接相连接，并使探测设备的另一头接地，这样就可以依据受到的磁场信号来分析地下管线的情况。

2.地质雷达法

在探测工作中用到的探测方法还有地质雷达法，它的工作原理是通过对地下物质进行高频电磁波的扫描来判定地下目标体及地质情况，使用探地雷达的一个天线发射高频短脉冲宽频带电磁波，而另一个天线则用来接收反射波，进而使用相关的技术程序将波形的正负峰值进行记录和表示，这样就可以得到表示地下目标体或者地质条件的反射面，根据接收到的波的双程走时和振幅频率等相关的信息推测地下物体的存在情况和具体的分布。并且电磁波在传播时，其相应的波形会随着介质的电性发生变化，易于探测工作的进行。

质雷达利用超高频电磁波探测地下介质分布，工作原理是：发射天线以宽频带短脉冲形式向地下发射电磁波，地下介质将一部分电磁波反射回地面，并被接收天线所接收，地质雷达所接收的信号就是地下介质所反射回来的电磁波信号，当遇到电性差异较大的界面或目的体时通常产生较强的电磁波信号，通过分析反射电磁波信号的能量、频率等参数，就可以区分地下有电磁差异的目标体。

3.磁梯度法

在城市的规划建设中海油一种经常使用的物探技术，即磁梯度法。在进行探测时要首先将磁力梯度设备放入预先设定好的孔径中，然后测量水平方向的金属管道在竖直方向上的变化。产生这种曲线变化的原因主要是测量的目标和内地的磁场因为彼此之间存在着距离因而产生了强度的变化，根据这些变化就可以确定地下管线的分布情况。并且还可以根据管线的横断面来判定地下管线的深度和具体的地理位置。但是由于磁梯度的探测理论不够完善，且操作的方法不够严谨，所以具有探测的误差。

二、地下管线探测的基本原理

1.电磁法探测原理

在地下管线探测中，最主要应用的就是电磁感应法。其主要物性基础是地下管线与周围介质导电性以及导磁性的差异，以电子感应原理进行观测，同时对电磁场空间以及时间的分布规律为研究对象，从而达到寻找地下管线的目的。在利用地下管线探测时，依靠主动或被动的场源激发，在管线中形成电流，管线中的电流就会在其周围空间产生同频率的交变电磁场，利用物探仪器在地面观测电磁场的空间分布，根据电磁场的分布特征，确定管线空间位置。因此，要取得理想的地下管线探测效果，必须满足下列条件：

（1）在地下管线上形成的电磁场，其分布规律或分布特征能够被探测和计算；

（2）场源在目标管线上能激发出一定强度的电流，并使电流尽可能少的在非目标管线、干扰物和介质中通过，以压制或消除干扰因素；

（3）使用的探测仪器必须先进，尽可能丰富的提供物理场的真实信息，保证探测精度。

2.地质雷达法探测原理

在地下管线探测中，地质雷达探测法是另一种较为常用的探测方法，其主要是利用地下管线与周围介质之间的物性差异来进行探测的，这是一种非破坏性的探测仪器，对地下介质分布的探测主要是利用高频电磁波，通过对剖面进行扫描，从而获得地下剖面的扫描图像来进行地下管线的探测的。

雷达通过在地面上移动的发射天线向地下发射高频电磁波，在地下旅行的电磁波遇到不同的电性界面时，就会发生反射、透射和折射。电介质间的电性差异越大，反射回波能量也越大。反射到地面的电磁波被与发射天线同步移动的接收天线接收后，通过雷达主机精确地记录下反射回波到达的时间、相位、振幅、波长等特征，再通过信号叠加放大、滤波降噪、图像合成等数据加工处理手段，形成地下剖面的扫描图像，通过对雷达图像的判读，便可得到地下管线的分布位置和状态。

二、物探技术在地下管线探测中的作用

城市是人类进入现代化社会的标志，是人类赖以生存的物质基础。在现代化社会中，城市地下管线的建立与完善则是城市正常的生活秩序的基础与保障，是城市的新的生命线。不同的管线种类对应的管线材料和埋设方式是不同的，因此我们必须采取不同的探测方法才能取得较好的探测效果。20世纪80年代，由于计算机技术、天线技术和滤波技术的发展，基于物探技术的地下管线探测技术得到了发展与应用，并且取得了较好的效果。20世纪80年代中后期，这种技术使得地下管线探测的应用领域更加广泛，探测精度也得到了提高。

1.检查并定位地质的构造

在城市的建设和规划中偏要尽量避免建筑物的选址在地震频繁的地带，防止以后发生安全事故，为了减少这种情况的发生，就要在工程项目建设之前进行地质构造带位置和规模的探测。有的工程项目建设中，会根据区域构造地质图凭经验来判断地质的主要构造情况，但是这种方法缺乏准确性，不能保证建设的安全性。因此，在城市的规划建设中，一般会使用物探技术对地质构造进行详细的勘探和分析，若发现建设区域有断裂带灯情况，还要采取高密度电阻率法等其他方法进行深层的探测，保证城市建设的安全性。

2.地质灾害的调查

地质灾害是城市规划中的重点防治灾害，为了避免地质灾害的发生，工作人员将物探技术应用到了地质灾害的勘察和治理过程中，并且取得了良好的成效。在对于边坡和滑坡的调查和治理中，就经常会使用地质雷达、浅层地震法等进行探测，在边坡有失稳现象或者滑坡现象之前，就对其进行相应的勘测，研究区域内裂缝和滑动面，为地质的分析提供科学的依据，根据所探测的结果实施相应的护坡挡土措施，最大程度的降低地面的塌陷和破坏，并且在设计中还要根据物探技术探测的结果避开一些岩溶区，防止发生塌方等施工安全事故。

3.地下管线的探测

目前城市化建设的不断发展，地下管线系统的规模也不断的增大，因此在城市化建设的过程中必须要对地下管线系统进行相关的探测，准确的掌握地下管线的分布情况，并且对于地下的构筑物等也要进行详细的探测。比如地下的车库、地铁和防空洞等等，在探测时要准确的掌握地下构筑物的准确位置和信息，以便于在正常的施工过程中采取科学合理的保护和清除措施，避免对地下管线或者构造物的破坏。

4.保护重要的地下文物

在城市建设和规划中进行物探的原因还有地下文物的保护工作，众所周知，我国很多的地区都存在有古墓或者文物古迹的现象，而在城市的建设中为了避免这些文物被破坏，就需要对其进行探测，探明其分布的情况和埋藏的特征，若发现有地下文物的存在，应及时将现场封锁保护并请专业人员进行鉴定，确保文物的安全。

结语

随着城市化建设的不断推进，各大城市的地下管线系统的规模也越来越大，地下管线的复杂程度也逐渐的提高，这就使得在城市的规划和建设中地下管线的探测技术的难度增加。在城市的建设中，物探技术可以有效的帮助工作人员进行地下管线的探测，并且其使用的成本较低，操作也比较简单，还会根据实际的施工情况选择合适的检测，这些都可以确保对于地下物质检测的便利性和准确性。另外，还可以综合多种物探方法满足人们对于目标管线的探测需求，提高探测工作的工作效率。

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