地下管线探测电信管块的修正方法

刘国安 袁春强 尚红霞

(河南省地球物理工程勘察院)

 

摘要:在管线探测过程中,由于电信电缆排列紊乱,按照被激发某一单根电缆作平面和深度校正时,往往误差较大;若采用“几何中心修正法”其结果极接近于实际值。

关键词几何中心修正法 矢量迭加 场源

 

    在地下管线探测中,由于电信电缆的分布和排列顺序随机性大、材质电缆的结构等因素的影响,其对电磁场的响应也存在一定的差异。故按照被激发某一单根电缆作平面和深度校正时,往往误差较大,特别是定深的精度较低,保证不了探测精度的实施。其对比统计如下表1:

 

表1

 

定位方法

测深方法

平面(cm)

埋深(cm)

备注

 

 

 

总点数(个)

超 限 点 数(个)

误 差 区 间(cm)

总 点 数(个)

超 限 点 数(个)

误 差 区 间(cm)

 

单条线

极大值

70%

37

1

2 | 12

37

2

6 | 17

 

多条线

极大值

70%

64

41

9 | 14

64

54

11 | 26

规则和非规则排列

    

    经过多处电信隐蔽管线点定位、定深的试验得出,如若与电信人(手)孔内,取电缆分布断面的几何中心作为单一管线进行反演解释,再将该“断面几何中心”位置进行平面、埋深校正,其结果接近管线的实际位置,该方法亦称为“几何中心修正法”。通过一定量的探查及开挖对比,误差统计如下表2:

 

表2

 

定位方法

测深方法

平面(cm)

埋深(cm)

备注

 

 

 

(个)

超 限 点 数(个)

误 差 区 间(cm)

总 点 数(个)

超 限 点 数(个)

误 差 区 间(cm)

 

多条线

极大值

70%

64

63

2 | 13

64

62

4 | 18

规则和非规则排列

    

    从试验统计的整体过程中也发现,在多条电缆共管(块)情况下,若按照被激发某一单根电缆作平面和深度校正时,多数点的定位定深精度均超差(管线实际埋深小于等于1M,个别管大于1M);也就是说在此种条件下经修证后的结果,其平面限差δts、埋深限差δth大部不符合《城市地下管线探测技术规程》的要求,直接影响着整体工程的质量,同时也将会给城市

地下管线的综合成果及其应用带来可疑性。究其原因,概略认为有几点:

    1、在夹钳感应条件下,向某一被测电缆线施加信号,周边的其它的电缆线(铜或光)同时产生互感作用,从根本上改变了场源的整体形态,就是说,电磁场的中心位置予以改变;

    2、由于电缆自身的结构特点,分线包的分线组合,使得有的电缆线有折返现象,出现了场源的矢量正反向叠加,同时也改变综合场源的整体形态;

    3、电缆线的本身结构不同,导致了对场源的不同响应,也就是二次场的强弱差别;

    4、电缆线于管(块)中的排列紊乱,极不规则。

    凡上种种原因均导致了场源的分布形态,也就是说,经综合影响后所形成的场源空间位置有别于单线激发场源的空间敷存状况,从根本上偏离了解释基础。

    根据上述情况,我们对每一探测对比点水平磁场(△Hx)剖面进行的反演解释,发现在多条电缆线的共同作用下,将综合激发后(互感作用下)产生的场源,可等效为管(块)横断面上电缆线分布范围内的几何中心位置,也称之为“几何中心等效法”。将杂乱无章的电缆线视为单一的地下空间载流体,其本质符合管线探测仪的应用原理。

    经过反演解释结果与实际开挖(三个不同城市)结果对比比较,平面位置的误差区间分布在±2~±7cm,超限的一个点平面偏差为13cm;埋深误差区间分布在±4~±11cm,有2个点超限,其误差值为16cm18cm,其合格率均大于90%;同时根据上述点数和取位的区域,也符合了误差统计的正态分布,具有普遍的适用性。