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摘要隨著深圳市城市建設(shè)的發(fā)展,深圳地鐵建設(shè)已全面展開,地鐵施工中地下管線探測顯示了愈來愈重要的作用。以下就深圳地鐵2號線地下管線探測中的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行分析,望能有助于深圳的地鋏建設(shè)。
關(guān)鍵詞:地鐵;地下管線探測
地鐵是城市快速發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施,是維持城市高速運(yùn)轉(zhuǎn)的大動脈。城市建設(shè)日新月異,地下管線的更新和改造時(shí)時(shí)都在進(jìn)行,為了使深圳地鐵更好更快捷地實(shí)現(xiàn)通車,滿足城市建設(shè)和地鐵規(guī)劃的需要,需及時(shí)對地鐵線路沿線進(jìn)行地下管線探測,以便建立地下管線地理信息和實(shí)時(shí)信息,并更好地進(jìn)行地下管線管理和維護(hù)。澡圳地鐵2號線地下管線探測工程范圍西起蛇口西站右線設(shè)計(jì)起點(diǎn)(YAK0+000.000),止于新秀站右線設(shè)計(jì)終點(diǎn)(YAK33+383.000),全長33.383km。地下車站28座。
在進(jìn)行地鐵沿線地下管線探測中,常會遇到難于解決的各種各樣問題,以下就深圳地鐵2號線施工中的地下管線探測技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行簡單的分析,望有利于深圳地鐵的建設(shè)。
地鐵沿線用于地下管線探測中最通用的方法是電磁法,該方法的理論依據(jù)是電磁感應(yīng)定律。無論是主動源法還是被動源法,都是通過在地面測定地下管線在一次場作用下,管線被激發(fā)而產(chǎn)生的二次場的變化來判斷地下管線的空間位置。
由于管線周圍物理場不均勻,管道間相互干擾,據(jù)此定位、定深將會帶來誤差或造成錯誤。當(dāng)被探查的目標(biāo)管線為埋深大,甚至屬高阻的非金屬管時(shí),僅用常規(guī)的電磁法就難以完成探查任務(wù),這些技術(shù)難點(diǎn)主要包括:
1、解決高阻的非金屬管線(如地鐵僑城北站、香梅北站中的地下箱涵)。這些高阻體(包括排水壓力管、地下箱涵、暗河、大型電力方溝等)本身不導(dǎo)電,常規(guī)的管線探測手段將無法準(zhǔn)確探測。探測此類隱蔽地下箱涵、暗河、大型電力方溝最基礎(chǔ)的方法是采用礦山測量中的入口處測量導(dǎo)線方法,步步推進(jìn),直至查清地鐵沿線地下箱涵及方溝的實(shí)際位置和標(biāo)高等參數(shù)。另外的途徑是通過收集管線竣工資料或施工資料、地質(zhì)雷達(dá)指導(dǎo)開挖(釬探)手段予以解決,市政道路中開挖(釬探)受場地影響較大,多采用地質(zhì)雷達(dá)剖面分析的方法來探測,便捷有效。
2、探測多條密集平行管線(如地鐵僑香站中的多條給水與電力、排水平行埋設(shè))。由于管線間信號相互干擾,有時(shí)很難分清和判定每條管線的走向與埋深,探測此類管線最大的障礙是相鄰管線的干擾,在探查中由于干擾會給探測造成較大的測深誤差及平面位置誤差。探查此類管線最好是用電磁法中直接法或夾鉗法,它能減少相鄰管線的干擾,突出目標(biāo)管線異常,但它要求管線必須有露頭,且具有良好的接地條件,有時(shí)受場地條件所限,無法采用直接法和夾鉗法。此時(shí)可采用感應(yīng)法,采取以下的方法技術(shù)能取得較好的效果:a發(fā)射機(jī)直立:此時(shí)發(fā)射線圈面與地面垂直,對地下金屬管線進(jìn)行水平發(fā)射,使發(fā)射機(jī)正下方的管線,被激發(fā)產(chǎn)生最強(qiáng)的二次磁場,接收機(jī)在試測剖面內(nèi)進(jìn)行逐點(diǎn)觀測讀數(shù)并記錄之,然后以剖面線上各測點(diǎn)位為橫坐標(biāo),接收機(jī)在各點(diǎn)的讀數(shù)(場強(qiáng))為縱坐標(biāo),繪制成剖面曲線。
b發(fā)射機(jī)平臥:此時(shí)發(fā)射線圈面與地面平行,對地下金屬管線進(jìn)行垂直發(fā)射(見圖2),此時(shí)位于發(fā)射機(jī)正下方的管線不被激發(fā),該管線不產(chǎn)生二次場,若其旁邊有平行管線存在,在該位置處將會有較大的讀數(shù)。用同樣方法進(jìn)行剖面觀測并繪制成剖面曲線,見圖3。
c發(fā)射機(jī)傾斜:當(dāng)相鄰管線間距較小,不宜采用水平發(fā)射,而采用垂直發(fā)射,探測效果也不一定理想時(shí),可采用傾斜發(fā)射,使其干擾管線不耦合,以達(dá)到既能抑制干擾管線信號,又能增強(qiáng)目標(biāo)管線的異常。超級秘書網(wǎng)
3、解決深埋管線的探測(如地鐵沿線中的給水源水管,管徑大、埋深偏深)。深埋管線(一般大干3米)探測,市政道路管線埋深一般在2米左右,但有些過路、過橋或穿越某些障礙物時(shí)采用了頂管方法埋設(shè),管線埋得很深。管線埋得越深儀器探測信號越弱,精度越差,探測難度就越大。采用管線探測最新儀器RD4000比較有效,該儀器采用了獨(dú)有的3水平線圈技術(shù),完全消除空間及地下電磁對測深的影響,采用差分線圈接收信號消除及抑制地表和淺層電磁干擾,最大測深可達(dá)10米,適合于復(fù)雜環(huán)境下的深埋管線的探測。
4、縱橫交叉管線的探測(如地鐵東門站、老街站)。多數(shù)是多條管線既平行又交叉,管線埋深不一,交叉點(diǎn)多,干擾較大,不易探查,此時(shí)需用電磁法無源、有源,直接法、感應(yīng)法互相配合,還可采用地質(zhì)雷達(dá)配合,只要根據(jù)條件、多方法綜合應(yīng)用,亦會取得滿意的結(jié)果。
5、解決上、下重疊管道的探測(如地鐵大劇院站)。a金屬管道重疊。采用電磁法可以精確定位,因?yàn)樯舷鹿艿喇惓/B加,異常明顯,但定深誤差較大,但可在兩重疊管道交叉的區(qū)段分別定深,來推知重疊處管道的深度,完成重疊管道探測任務(wù),
b金屬與非金屬管道重疊。由于金屬管道與非金屬管道的電性差異,可用電磁法對金屬管道進(jìn)行定位、定深。對非金屬管道采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行探測,當(dāng)非金屬管道內(nèi)有鋼筋網(wǎng)時(shí),也可采用加大發(fā)射功率的電磁法來解決;
c非金屬重疊管道。采用地質(zhì)雷達(dá)法,具備條件時(shí)可采用示蹤電磁法或開挖。