基于联合反演的近间距深埋管线探测技术研究

随着现代化进程的发展和非开挖管线施工技术的普遍应用,近间距平行管线和深埋管线成为了管线探测的热点和难点。受方法以及资料的限制,前人仅利用频率域电磁法(Frequency Domain Electromagnetic Method, FDEM)中单一水平磁场剖面数据来反演求解近间距平行和深埋管线的位置和埋深,往往难以取得理想结果。针对这一问题,提出了联合反演新思路,即联合水平磁场和垂直磁场剖面数据进行反演。首先从原理上详细阐述了现有方法的不足,然后重点推导了联合反演算法定位定深的原理公式,最后用工程实例展示了算法优势和效果。结果表明：相比于常规的“拟合反演法”,本文算法求解快速、全自动、已知信息依赖小,能明显减小25%及以上的均方误差;定位定深精度满足规范要求;非常适用于近间距平行和深埋管线探测生产工作中,为疑难管线的探测提供了新思路。     

基于跨孔超声波的地下管线埋深精确探测

随着深埋管线的普遍应用与城市地下空间的开发利用,地下管线的精确探测成为城市工程施工的重要环节之一.本文提出采用跨孔超声波法对地下管线的埋深进行精确探测,其探测精度可达0.05m,且探测精度不随管线埋深的增加而下降.通过对跨孔超声波走时的分析,发现初至波前面呈现特殊的"双峰"形态,通过对双峰形态的分析,可以精确地对地下管...     

地下管线探测工程的实施与质量控制

介绍了地下管线探测工程的实施过程与质量控制,对地下管线探测过程中需要注意的问题进行简要说明,并提出了地下管线探测工程质量保证的具体措施。     

磁梯度技术在深埋并行金属管线探测中的应用

深埋金属管线是管线探测的难题,而探测并行金属管线则更是难上加难。利用地球磁场对金属管道产生磁化作用的原理,深入研究了等径与不等径并行金属管道的磁梯度场,就其梯度场的形态特征、影响梯度场的因素进行探讨;借助于计算机正演模拟了不同管径、不同磁方位角并行金属管道磁梯度场的形态,以及金属管道两侧的磁梯度曲线异常,最终达到快速识别并行管线与单一金属管线,精确判断管线位置的目的。     

非开挖地下管线探测方法的探讨

在中大型城市的管线铺设一般采用非开挖技术,给地下管线探测带来很大难度,由于局部管线埋深太大,超出现有仪器探测范围,很难定位定深。本文结合某市外环线西侧Φ273油管的探测过程来探讨该类管线的探测方法。     

地质雷达在地下管线探测中的应用

掌握地下管线的分布、走向和埋深等信息对城市的规划、设计和施工等都具有非常重要的意义.使用地球物理方法探测地下管线,尤其是埋深较大的管线不仅具有必要性,而且也具有可行性.本文在简要介绍地质雷达基本原理后,结合工程实例介绍了使用地质雷达仪探测地下管线的情况.     

城市地下管线分类及物探探查方法应用研究

城市地下管线探查是一项综合且复杂的工程,特别是随着城市经济发展和科技的进步,新的材料和新的施工工艺给这项工作带来更多的难题。本文根据实际工作经验,按照不同的管线材料及施工工艺对地下管线进行分类,并对不同种类的管线探查物探方法应用进行了初步分析。对管线探测中比较困难的非金属管线和非开挖管线探查展开研究,认为在目前的技术条件下,探地雷达探查具有快速、准确、经济等优点。     

数字管线探测仪

一种可“透视”城市地下管线的数字管线探测仪在广州面世。这种融合了最新数字技术的地下管线探测仪总重量不到5千克．却能准确探测到地下管线的位置和深度，普遍适用于自来水、煤气、电力、通讯电缆等地下管线的探测，简便快捷。     

基于GprMax的地下管线探地雷达图像正演模拟

探地雷达是一种适用浅层目标探测的地球物理方法,具有使用场景多元化、无损探测、高分辨率和抗干扰能力强等特点.为快速掌握地下管线在探地雷达下的响应特征,给准确查明城市复杂区域的管线探测提供技术指导,文章使用GprMax正演模拟软件对不同的管线形态、管线材质、管线埋深、管径、管线填充物质、管线空间位置及不同天线频率下的管线响...     

近间距并行管线探测方法分析

近间距并行管线探测是管线探测过程中常遇到的一大难题。本文通过正演理论曲线分析磁场水平分量Hx随管线间距与埋深比值的变化呈现出的异常特性。然后对不同激发方式的特点和不同接收方式的分辨率进行了分析研究得到:对于近间距并行管线尽可能采用直接法或夹钳法进行探测;而在采用感应法时,发射线圈水平放置也可以很大程度地压制旁线的干扰,而"梯度法"比较有利于管线定位,"水平分量法"比较有利于管线定深,最后通过工程实例进行验证。     

基于最小二乘法的管线探测反演研究

管线探测拟合反演是一种分析深部管线的实用方法。首先对地下管线产生的磁感应强度水平分量公式进行求倒数变换后,把求解管线埋深和位置转化为求解二次函数的拟合方程,即把求解非线性拟合函数通过变量替换后转为求解线性拟合函数。然后利用最小二乘法对变换后的数据进行拟合计算,自动反演出金属地下管线的位置、埋深等参数。该方法与人机互动反演相比,能自动求取管线埋深和位置,而无需提供初始参数,计算快速。通过对深部供水管的探测实例表明,利用最小二乘法进行反演是有效可行的。     

井间电磁波CT技术在管道工程岩溶探测中的应用

地下水长期作用于灰岩裂隙往往使岩溶或破碎带更加发育,形成地下溶洞,给地下管道工程带来极大的隐患和危险。为了查明地下岩溶的发育情况,根据不同介质对电磁波的吸收（J8）存在差异,运用井间电磁波法层析技术（CT）探测地下目标地质体的结构和形状。通过在广西西气东输管道工程的应用,结果表明井间电磁波CT技术可为西气东输二线管道工程提供可靠精确的地下地质资料,经钻孔验证,效果良好。为管道工程的施工提供了安全保障。     

埋地热油管道保温层优化与经济评价

以保温材料的年分摊费用和保温后的年散热损失费用之和为目标优化函数,给出了埋地热油输送管道保温层经济厚度的计算模型。模型考虑了埋设深度对管道周围环境温度、保温层外壁放热系数及总传热系数的影响。借助C#程序语言编制了埋地热油管道保温层厚度优化的计算机求解程序和EXCEL经济评价程序,结合实例进行了计算。结果表明,埋地热油管道保温层厚度对项目的经济效益具有较为明显的影响,因此确定保温层厚度时要兼顾技术层面及经济层面的要求。研究结果可为热油输送管道施工的优化设计提供一定的理论参考。     

埋设输油管路的电缆探测器

本文讨论埋设输油管道探测器的原理及特点,并提出对利用差动天线、平方放大器、窄频带滤波器及利用提升法测定埋设深度的要求.     

供水管道泄漏声信号特性

为了对供水管道泄漏声波信号进行检测,分析了管道泄漏声波的产生机理、检测原理和管道泄漏声波信号的频率特性及衰减特性.采用CS3型水听器在模拟供水管道的环境中进行管道泄漏实验,采用MATLAB软件对实验采集到的泄漏声波信号进行分析.结果表明,管道泄漏的声波是60~70Hz的低频信号,其中稳定泄漏和末端泄漏的衰减特性不同,实验结果证明了管内听音技术用于检测供水管道泄漏信号的准确性和该检测技术的可行性.     

不同埋深热油管道数值计算

在热油管道的输送过程中,管道埋深对其周围土壤温度场有很大影响,而且管道附加的保温层对管道自身的热力特性也产生影响。研究了不同温度、不同埋深下附加保温层的热油管道与其周围土壤温度场的关系。热油管道埋地深度越深,受地表温度影响越小。结果表明,在夏季,管道埋地越深,输油前土壤温度越低;稳定输油之后,埋地较深的管道其外壁温度比埋地较浅的管道低;在冬季,管道埋地越深,输油前土壤温度越高;稳定输油之后,埋地较深的管道其外壁温度反而比埋地较浅的管道高。因此,保温层应选取经济厚度,以期达到优化管道输送油品的温度、降低能耗、提高经济效益的目的。     

合肥地区深基坑开挖对邻近管线影响分析

为了研究合肥地区深基坑开挖对邻近管线的影响规律,选取合肥市某地铁车站深基坑作为研究载体,运用FLAC~(3D)有限差分软件对实际工程进行数值模拟。根据计算结果研究管线整体变形规律和管线应力分布状况,重点分析开挖工序、管线材料、管线直径、管线位置对管线内力变形的影响。研究结果表明:在基坑开挖过程中,管线出现向基坑侧变形的趋势。基坑端部区域的管线变形最小,基坑中部区域的管线变形最大。在相同的开挖支护条件下,管线材质、直径和位置对管线应力变形影响较大。管线材料的刚度越大,管线整体变形越小而应力越大;管线直径越大,管线整体变形越小,应力值也越小;管线与基坑的间距越大,管线变形越小,应力值也越小;管线水平位移和应力值随着管线埋置深度的增加而逐渐增大,当增大到最大值后又逐渐减小;管线的竖向位移随着管线埋置深度的增加则逐渐减小。     

城市地下供水管道的地震反应分析

在埋地管道抗震规范法的基础上提出改进,考虑了管土之间的弹塑性滑移,并推导了埋地管道在地震作用下最大反应的解析表达式.运用ANSYS建立了地下管线在地震作用下的有限元模型,合理运用接触单元真实地模拟了管土之间的相互作用,并计算了埋地管道在给定地震作用下的响应时程,从而得到管道的最大轴向应力.通过工程实例比较了抗震规范法、改进的抗震规范法以及有限元法计算埋地管道最大地震响应的优缺点.研究结果表明,改进的规范法的计算结果与相对精确的有限元法的计算结果相近,说明改进的规范法简单实用,且能满足一定的精度要求.     

基于有限元分析的冻土区埋地腐蚀管道力学行为研究

针对埋地管道设计未充分考虑作业过程中管道受冻胀和腐蚀作用时的受力变化情况,根据冻土区埋地腐蚀管道的复杂性,以及冻土区埋地管道受力变形破环因素,建立适用于冻土区埋地腐蚀管道的有限元模型,研究了环境温度、腐蚀深度和长度等因素对管道应力的影响。结果表明,影响冻土对腐蚀管道作用的因素主要为抬升高度及端部拉应力,抬升高度导致腐蚀管道的应力及应变线性增加,但端部拉应力的作用效果与其相反;管道的应力应变与腐蚀深度的二次方成正比,腐蚀长度的增加导致管道应力及应变先急剧增加,且长度大于150 mm时,管道力学性能在一定范围内小幅波动。研究结果可为冻土区埋地管道的设计提供一种新的思路和方法。     

复杂管线剖面观测反演研究及应用

管线仪的定位定深方法,都是在单一线电流场的理论分析基础上提出来的.在地下管线探测中,近间距的并行管线,常会产生互感现象,它们产生的磁场相互叠加.因此基于线电流场特征的定位定深方法的应用条件得不到满足,采用通常的探测方法(极大值法确定管线的平面位置、特征点法确定管线深度),误差偏大,难以满足工程设计需求.此时根据现场管线...