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非開挖管道準(zhǔn)確檢測(cè)的方法有哪些?

隨著城市建設(shè)的加快，地下管網(wǎng)的鋪設(shè)越來越密集，城市地下空間形成了錯(cuò)綜復(fù)雜的管網(wǎng)，各種地下管線縱橫交錯(cuò)、交織在一起。開槽埋管傳統(tǒng)施工工藝施工周期長(zhǎng)、環(huán)境影響大、安全風(fēng)險(xiǎn)高。為了保證運(yùn)營(yíng)，城市的高效和安全，更好地利用地下垂直空間，越來越多的頂管、微型頂管、定向站等非開挖施工技術(shù)被應(yīng)用到工程實(shí)例中。

非開挖深埋管道的鋪設(shè)對(duì)城市管道的地球物理勘探方法提出了新的挑戰(zhàn)。由于傳統(tǒng)的淺層勘探方法不能準(zhǔn)確探測(cè)管道的位置和埋深，新的地球物理方法結(jié)合鉆探技術(shù)成為一種有效的勘探手段。

非開挖金屬管道檢測(cè)方法

非開挖金屬管道主要采用大功率低頻電磁法結(jié)合井磁梯度法進(jìn)行探測(cè)。利用大功率低頻電磁法對(duì)管道進(jìn)行初步定位，再利用鉆孔磁梯度法對(duì)管道進(jìn)行準(zhǔn)確定位，探測(cè)精度可控制在20cm以內(nèi)。

(1)井中磁梯度法原理

地面勘探測(cè)線為水平測(cè)線，探井測(cè)線為垂直測(cè)線。假設(shè)管道埋深為h(單位m)，單位長(zhǎng)度有效磁矩為Ms(單位A.m2)，有效磁化傾角為，垂直磁梯度為Za(單位nT/m)，理論曲線公式為：

其中：x為鉆孔至管道中心的水平距離(單位m)，y為井內(nèi)測(cè)點(diǎn)深度(單位m)。

從公式可以看出，Za的形狀與is的有效磁化傾角有關(guān)。管道由北向南走向時(shí)，IS=90，為位于管道埋深h處的軸對(duì)稱曲線。當(dāng)y=h時(shí)，Za為z大值。管道東西走向時(shí)，IS=0，為管道埋深h處原點(diǎn)對(duì)稱曲線，y=h時(shí)，Za為z小值。當(dāng)x較小時(shí)，即鉆孔距離管道較近時(shí)，Za的振幅變化較大，z大強(qiáng)度較高，而Za的振幅變化較小，z大強(qiáng)度較小。

(2)鉆孔磁梯度法的原理

直徑為6MP的探頭DN800超高壓氣管

某項(xiàng)目位于上海市松江區(qū)，為直徑6MP的DN800超高壓燃?xì)夤艿?。管材為鋼管，不開挖穿越既有道路。本工程需在輸氣管道附近實(shí)施橋梁樁基。為了保證施工安全，需要檢測(cè)管道的準(zhǔn)確位置和埋深。

根據(jù)提出的超高壓輸氣管道專項(xiàng)探測(cè)方案，采用大功率低頻電磁法(DM)確定輸氣管道的大致位置，經(jīng)權(quán)屬單位現(xiàn)場(chǎng)交底后，在井中采用磁梯度法對(duì)管道進(jìn)行準(zhǔn)確探測(cè)。本次在z靠近橋梁樁基的管線位置布置精密測(cè)量斷面，包括6個(gè)鉆孔測(cè)量點(diǎn)，距離1.5m，采用無損水沖法鉆孔技術(shù)。z終成功探測(cè)到管道的準(zhǔn)確位置和埋深。如下圖所示，管道中心埋深約18.5米，管頂埋深18.1米，經(jīng)鉆探驗(yàn)證，實(shí)際管頂埋深18.25米，探測(cè)平面誤差0.2米，埋深誤差0.15米