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非開挖管道準確檢測的方法有哪些?

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綜復雜的管網(wǎng)，各種地下管線縱橫交錯、交織在一起。開槽埋管傳統(tǒng)施工工藝施工周期長、環(huán)境影響大、安全風險高。為了保證運營，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)用到工程實例中。

非開挖深埋管道的鋪設(shè)對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確探測管道的位置和埋深，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)合井磁梯度法進行探測。利用大功率低頻電磁法對管道進行初步定位，再利用鉆孔磁梯度法對管道進行準確定位，探測精度可控制在20cm以內(nèi)。

(1)井中磁梯度法原理

地面勘探測線為水平測線，探井測線為垂直測線。假設(shè)管道埋深為h(單位m)，單位長度有效磁矩為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)測點深度(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，IS=90，為位于管道埋深h處的軸對稱曲線。當y=h時，Za為z大值。管道東西走向時，IS=0，為管道埋深h處原點對稱曲線，y=h時，Za為z小值。當x較小時，即鉆孔距離管道較近時，Za的振幅變化較大，z大強度較高，而Za的振幅變化較小，z大強度較小。

(2)鉆孔磁梯度法的原理

直徑為6MP的探頭DN800超高壓氣管

某項目位于上海市松江區(qū)，為直徑6MP的DN800超高壓燃氣管道。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施橋梁樁基。為了保證施工安全，需要檢測管道的準確位置和埋深。

根據(jù)提出的超高壓輸氣管道專項探測方案，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)場交底后，在井中采用磁梯度法對管道進行準確探測。本次在z靠近橋梁樁基的管線位置布置精密測量斷面，包括6個鉆孔測量點，距離1.5m，采用無損水沖法鉆孔技術(shù)。z終成功探測到管道的準確位置和埋深。如下圖所示，管道中心埋深約18.5米，管頂埋深18.1米，經(jīng)鉆探驗證，實際管頂埋深18.25米，探測平面誤差0.2米，埋深誤差0.15米