非开挖管道准确检测的方法有哪些?

随着城市建设的加快，地下管网的铺设越来越密集，城市地下空间形成了错综复杂的管网，各种地下管线纵横交错、交织在一起。开槽埋管传统施工工艺施工周期长、环境影响大、安全风险高。为了保证运营，城市的高效和安全，更好地利用地下垂直空间，越来越多的顶管、微型顶管、定向站等非开挖施工技术被应用到工程实例中。

非开挖深埋管道的铺设对城市管道的地球物理勘探方法提出了新的挑战。由于传统的浅层勘探方法不能准确探测管道的位置和埋深，新的地球物理方法结合钻探技术成为一种有效的勘探手段。

非开挖金属管道检测方法

非开挖金属管道主要采用大功率低频电磁法结合井磁梯度法进行探测。利用大功率低频电磁法对管道进行初步定位，再利用钻孔磁梯度法对管道进行准确定位，探测精度可控制在20cm以内。

(1)井中磁梯度法原理

地面勘探测线为水平测线，探井测线为垂直测线。假设管道埋深为h(单位m)，单位长度有效磁矩为Ms(单位A.m2)，有效磁化倾角为，垂直磁梯度为Za(单位nT/m)，理论曲线公式为：

其中：x为钻孔至管道中心的水平距离(单位m)，y为井内测点深度(单位m)。

从公式可以看出，Za的形状与is的有效磁化倾角有关。管道由北向南走向时，IS=90，为位于管道埋深h处的轴对称曲线。当y=h时，Za为z大值。管道东西走向时，IS=0，为管道埋深h处原点对称曲线，y=h时，Za为z小值。当x较小时，即钻孔距离管道较近时，Za的振幅变化较大，z大强度较高，而Za的振幅变化较小，z大强度较小。

(2)钻孔磁梯度法的原理

直径为6MP的探头DN800超高压气管

某项目位于上海市松江区，为直径6MP的DN800超高压燃气管道。管材为钢管，不开挖穿越既有道路。本工程需在输气管道附近实施桥梁桩基。为了保证施工安全，需要检测管道的准确位置和埋深。

根据提出的超高压输气管道专项探测方案，采用大功率低频电磁法(DM)确定输气管道的大致位置，经权属单位现场交底后，在井中采用磁梯度法对管道进行准确探测。本次在z靠近桥梁桩基的管线位置布置精密测量断面，包括6个钻孔测量点，距离1.5m，采用无损水冲法钻孔技术。z终成功探测到管道的准确位置和埋深。如下图所示，管道中心埋深约18.5米，管顶埋深18.1米，经钻探验证，实际管顶埋深18.25米，探测平面误差0.2米，埋深误差0.15米