管线探测仪校验及方法试验报告.docx

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管线探测仪校验及方法试验报告
******地下管线普查项目
物探仪器校验及方法试验报告
*******
二〇一六年八月
*****地下管线普查项目
物探仪器校验及方法试验报告
编写单位:(盖章)****
编写人:
审核人:
审定人:
*****
二〇一六年八月
目录
1试验目的
受******委托,*****承担*****地下管线三维信息管理系统建设及****以外主要道路地下管线普查项目第**标段工作任务。为顺利完成此项工作,确保工程质量,我单位技术人员在工程开工前对测区进行了现场踏勘,在充分了解测区情况的基础上,于2016年8月01~04日在***路、***路、***和***路投入两台RD8000管线仪进行了仪器检验和方法试验。
试验目的:一是对生产中所使用的探测方法实施控制,确保该种方法、仪器设备的有效性及探测精度和有关参数符合规定的要求;二是对使用的地下管线探测仪实施控制,要求投入使用的仪器不但性能稳定,而且各项性能指标偏离值符合要求;三是对不同管线、不同介质条件、不同的地电环境采用不同的地下管线探测技术方法,确保仪器精度满足规定要求。
主要试验人员:**、**、**、**、**等。
2测区范围及地球物理特征
测区范围
***地下管线三维信息管理系统建设及***以外主要道路地下管线普查项目第**标段探测范围为:***以外主要道路地下管线普查(***),约***km;探测管线带状图测绘,约***平方公里。
地球物理特征
测区位于位于***,土层较厚,主要为第四纪冲积粘土层,潜水面较浅,一般在1米以下,测区道路多为沥青和水泥铺装层,人行道多为花砖覆盖,其下多为混凝土层。测区内地下管线材质主要为金属材质构成,或含有金属网、钢筋骨架(如大部分光缆含钢筋加强芯)等。管线材质与覆土的物性差异,是管线探测的前提条件。
(1)金属管线与周围介质具有明显的电性差异。测区内管线多为金属材质,分布在主要道路及其它次干道上。金属管线具有良好的导电性,与周围高阻介质之间有明显的电性差异,这种差异是用电磁法探查地下金属管线的物性基础。
(2)非金属管道与周围介质存在一定的物性差异。测区内部分给水管线的材质为砼管、部分燃气管道材质为PE管。非金属管线与周围松散、硬度不一的介质之间存在着介电性等物性差异,利用高频电磁波法(如探地雷达)可达到探查非金属管线的目的。
(3)高阻金属管线与周围介质在一定条件下亦能呈现电性差异。电性较好的金属管之间用绝缘物(垫圈)隔开或锈蚀严重的金属管,其在一定情况下表现出高阻现象,但采用穿透性较好的高频电磁法能有效地分辨其与周围介质的电性差异。
(4)地表游散电流、高速行驶的汽车,能产生一定频率的干扰电磁波,地面混凝土中的金属网、金属护栏、隔离栏是非连续电磁干扰体。这些干扰因素有时会产生较强的假异常,影响探查效果和探查质量,应在探查工作中避开或消除。
综上所述,本测区地下管线与周围介质存在明显的物性差异,具备用物探方法施工的前提条件。
3主要依据
(1)中华人民共和国行业标准《城市地下管线探测技术规程》CJJ61-2003;
(2)山东省工程建设标准《地下管线探测技术规程》DB37/T5088—2017;
(3)山东省工程建设标准《地下管线信息管理系统建设标准》DB37/T5089—2017;
(4)《***市地下管线探测技术规程》以下简称《技术规程》;
4仪器校验
在进行试验前,首先对两台英国产RD8000管线探测仪进行了开箱检查。检查结果:仪器各按键、显示屏等状态良好,附件齐全;发射机、接收机自检正常,可以进行方法试验。
参加试验的仪器
参与校验的仪器统一编号,保证仪器与校验数据一一对应。投入的2台RD8000型管线探测仪,编号为1,2(详见表)。
项目RD8000型管线探测仪表表
仪器
编号
发射机
接收机
型号
出厂编号
型号
出厂编号
1
RD8000PXL
****
****
****
2
RD8000PXL
****
****
****
以上系列管线探测仪是管线探测专用仪器,其具有探测精度高、抗干扰性强、效率高、性能稳定等特点,在国内专业队伍中普遍使用。
发射机可采用直接、夹钳、感应等不同激发方式连续发射8kHz、33kHz、65kHz等不同工作频率的信号共探测者选用。接收机具有多种探测方式与变频探测功能。除接受发射机的工作信号外,还具有根据发射机发射的信号来指示管线负载电流方向,从而判别探测管线外,还可以利用50Hz被动源做工频法搜索探测电缆及部分金属管线,区分相邻管线的功能。
试验方法
管线仪在探测管线时有三个方面可供选择:探测方法、定位定深方法、探测频率,本次方法试验通过对各类管线采用不同的探测方法和探测频率选择出适合本测区的探测方法,本次试验使用的探测方法主要有:低频磁偶极法(感应法)、直连法和夹钳法。
1、低频磁偶极法主要用于较长距离范围内对管线进行追踪和定位。它有两种激发方式,水平线圈激发和直立线圈激发。前者主要用于管线走向不明的地区管线追踪及管线密集区实行压线法时使用,后者多用于管线走向较清楚时的长距离追踪探测。本次方法试验仅对直立线圈激发进行了探测试验。
2、直连激发有单连和双连两种,单连是一端接明显点,另一端无穷远接地与管线形成回路;双连是导线两端接管线两端的明显点形成回路,仪器在其中对管线进行探测。因受可供激发点少,接地电极等环境限制,主要用于一些明显点附近走向复杂及地下管线出地点附近的探测工作(譬如给水的三通点,管线密集处)。本次方法试验仅对单端连接进行了探测试验。
3、感应环(夹钳)激发法是一种辅助方法,当上述方法使用效果不佳时可使用之。引起激发信号较强,探测距离较远,主要用于通信和电力电缆的探测。
定位和定深方法:
(1)定位方法
此次试验采用定位精度最高的水平分量垂向差值最大值来定位,也就是被测目标体电磁场水平分量△Hxmax所处的位置。
(2)定深方法
主要采用“特征值法”,即为“70%法”。
70%法就是测出一个峰值,峰值点则为管线的平面位置。峰值点两侧的两个70%峰值的点如果两边对称,则两个70%值点间距就是管线的中心埋深。
管线探测仪性能校验
所有参与性能校验的仪器及操作人员严格按操作规程操作。管线激发方式采用夹钳法和感应法。平面位置测定采用极大值法,深度测定采取70%衰减法。
1校验剖面的选择应具有合理性和代表性;
2校验的管线点不应少于20个;
3现场记录数据完整,精度统计正确;
4投入探查的每台管线探测仪均方误差不应大于探查精度限差的1/3;
5应编制仪器检验报告。
本项目探测仪器性能校验测点总观测次数100次。
试验结果详见附表一:管线探测仪校验报告
将试验测定数据按一下公式进行统计计算,结果如下:
仪器性能校验定位比对均方差:M均S=
仪器性能校验定深比对均方差:M均h=
式中:—在第i点上各单次观测值与该点实际中心位置之差;
—在第i点上各单次观测值与该点实际深度之差;
M—总观测次数,即参加校验的所有点上全部观测次数之和;
N—参与校验的点数。
管线探测仪校验结果显示:
参与试验的2台仪器的探查埋深限差为7cm,探查平面位置限差为12cm。
各探测仪中误差统计表表
中误差
仪器编号
平面中误差
(厘米)
埋深中误差
(厘米)
1
2
由记录表数据可见,2台仪器平面、深度差值较小,波动范围窄,各数据趋近一致。探测仪一致性校验结果显示同点两台探测仪测深最大误差为7cm,平面位置最大为5cm,均在限差要求之内。一致性定位、定深均方差均小于《***规程》规定限差,各探测仪中误差均小于《***
规程》规定限差,精度满足要求。经检验仪器性能稳定,误差波动幅度较小,满足本工程要求。
最小收发距试验
1、试验场地选择地形平坦、有足够的长度;地下无管线、空中无电线、电缆等干扰。本着上述原则在测区内选择试验场地。
2、场地探查
对场地采用P波、R波进行扫描,发现地下有管线存在,然后用有源法搜索将地下管线的实际位置标出,试验时最大限度地远离地下管线,划分出试验区域。
3、试验步骤
(1)在选定的位置固定发射机,沿发射机走向方向距发射机中心5m开始每过1m画定一接收机采集数据的位置,保证采集的数据准确、可比性好。
(2)根据经验,接收机的自动增益在30以下使用较少,而增益70以上因信噪比过大,用来定位、定深精度较差,所以我们选用了管线探测仪常用的自动增益50进行试验。理论上电磁波在无限远处衰减为零,本次由于场地等因素限制收发距最大在25m左右,通过试验可以达到本次试验的目的。本着按均匀、合理、科学的原则进行了下列收发距试验:
A、发射功率25%,接收机增益50,频率为8kHz、33kHz、65kHz。
B、发射功率50%,接收机增益50,频率为8kHz、33kHz、65kHz。
C、发射功率25%、50%、75%、接收机增益50,频率为8kHz。