CN106838630B - 一种用于大型排水管涵渗漏检测的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于大型排水管涵渗漏检测的方法，其包括以下步骤：确定所述排水管涵的走向；沿所述排水管涵的走向在其外侧的地面区域中布设高密度电阻率测线并进行检测，根据检测数据确定所述排水管涵的渗漏异常区域；在所述渗漏异常区域内布置若干跨孔电阻率CT检测孔进行检测；根据所述高密度电阻率测线获取的数据以及所述跨孔电阻率CT检测孔获取的数据判断所述排水管涵的渗漏位置。本发明的优点是，采用上述方法可以快速精确地定位排水管涵的渗漏位置，避免在检测过程中进行盲目的大规模的开挖。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程检测与测试领域，具体涉及一种用于大型排水管涵渗漏检测的方法。
背景技术
大型排水管涵是城市排水体系的重要基础设施，承担着确保城市污水有序收集、运输和治理，维护城市日常运行的重要作用。随着城市建设快速发展，交通日趋繁忙，道路负荷的加重、道路扩宽改造及其他周边工程活动影响越来越多，导致现阶段普遍处于年久失修的大型排水管涵存在一定的安全隐患，其中大型排水管涵的渗漏现象时有发生，对其渗漏检测工作越来越迫在眉睫。
现阶段国内关于大型排水管涵渗漏检测技术手段仍然较为单一，主要依靠开挖等方法确定大型排水管涵的渗漏位置，但这些方法对场地造成破坏、投入成本较高及周期长，不能满足市场的技术需求，现阶段市场缺乏一套快速、有效、准确的大型排水管涵渗漏检测方法。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种用于大型排水管涵渗漏检测的方法，该方法通过采用高密度电阻率法以及跨孔电阻率CT检测法对排水管涵外侧的土壤进行检测，从而判断管涵的渗漏的位置以及范围。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种用于大型排水管涵渗漏检测的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：确定所述排水管涵的走向；沿所述排水管涵的走向在其外侧的地面区域中布设高密度电阻率测线并进行检测，根据检测数据确定所述排水管涵的渗漏异常区域；在所述渗漏异常区域内布置若干跨孔电阻率CT检测孔进行检测；根据所述高密度电阻率测线获取的数据以及所述跨孔电阻率CT检测孔获取的数据判断所述排水管涵的渗漏位置。
在所述排水管涵的两侧地面区域中分别布设有高密度电阻率测线，所述高密度电阻率测线由若干间隔分布的检测电极以及将各所述检测电极连接的检测电缆共同构成，所述检测电极竖向插设于地面中。
使用电阻率采集仪器采集所述检测电极之间的电阻率数据，并对所述电阻率数据进行反演处理获得土壤的电阻率剖面数据，以渗漏异常区域的电阻率低于未渗漏区域的电阻率为判定原则，根据所述电阻率数据或所述电阻率剖面数据分析判定所述渗漏异常区域的位置。
使位于所述排水管涵两侧的各所述检测电极分别由单根或多根检测电缆串联连接。
所述高密度电阻率测线的长度至少为所述排水管涵底边界埋深的5倍。
若干所述跨孔电阻率CT检测孔间隔布置于所述渗漏异常区域及其外侧的未渗漏区域，利用仪器采集所述跨孔电阻率CT检测孔的跨孔电阻率CT数据，对所述跨孔电阻率CT数据进行反演计算得到相对应位置的电阻率CT剖面数据；根据所述高密度电阻率测线获取的电阻率剖面数据以及所述跨孔电阻率CT检测孔获取的电阻率CT剖面数据，以渗漏异常区域的电阻率低于未渗漏区域的电阻率为判定原则，进一步判定所述排水管涵的渗漏位置。
确定所述排水管涵的走向具体包括以下步骤：在所述排水管涵上方的地表设置若干测线；利用地震映像检测测线依次测量所述测线下方的所述排水管涵的平面位置；将各所述测线测得的平面位置进行汇总，得到所述排水管涵的走向。
所述测线与所述排水管涵的轴线之间的夹角为60°-90°，相邻所述测线之间的水平间距为2m-50m。
确定所述排水管涵的平面位置具体包括以下步骤：沿所述测线布设所述地震映像检测测线，采集所述地震映像检测测线的地震映像数据，并将所述地震映像数据进行处理，得到地震映像剖面图像，通过所述地震映像剖面图像确定所述排水管涵的平面位置。
本发明的优点是，（1）首先通过高密度电阻率法探测大致的渗漏异常区域，随后使用跨孔电阻率CT检测针对渗漏异常区域进行精确定位；采用上述方法可以快速精确地定位排水管涵的渗漏位置，避免在检测过程中进行盲目的大规模的开挖。
附图说明
图1为本发明中测线的俯视图；
图2为本发明中地震映像检测测线的俯视图；
图3为本发明中进行高密度电阻率检测过程中的俯视图；
图4为本发明中进行跨孔电阻率CT检测过程中的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-4，图中标记1-11分别为：排水管涵1、测线2、地震映像检测测线3、震源4、检波器5、高密度电阻率测线6、检测电缆7、检测电极8、渗漏异常区域9、跨孔电阻率CT检测孔10、未渗漏区域11。
实施例：本实施例具体涉及一种用于大型排水管涵渗漏检测的方法，该方法包括以下步骤：
1）如图1所示，由于建设年代久远，大部分排水管涵1的土建资料都存在缺失的情况，目前仅可通过道路走向来大致获知排水管涵1的走向和位置，因此需要精确检测排水管涵1的走向：在检测过程中，首先在排水管涵1的上方设置若干条测线2；测线2用于为后续的测量过程提供导向作用；在本实施例中，测线2与排水管涵1的轴线之间的夹角为60°-90°，相邻测线2之间的水平间距为2m-50m；在排水管涵1的直线区间内，相邻测线2之间可以采取较大的水平间距；在排水管涵1转弯的区间内，相邻的测线2之间应采用较小的水平间距。
如图2所示，在测线2确定完成后，依次通过地震映像检测法测量各测线2下方的排水管涵1的平面位置，将各测线2测得的平面位置综合在一起可以获得整个排水管涵1的走向数据。
如图2所示，使用地震映像检测法的过程中，首先沿测线2布设地震映像检测测线3，地震映像检测测线3包括震源4以及检波器5；采集地震映像检测测线3的地震映像数据，并将地震映像数据进行处理，得到地震映像剖面数据，通过地震映像剖面数据确定排水管涵1的平面位置。
如图2所示，采集地震映像数据的过程中，沿测线2的方向同步移动震源4以及检波器5，移动过程中震源4与检波器5之间的距离保持恒定；震源4移动过程中，每间隔一定距离采集一次数据。震源4用于输出地震波信号，地震波信号在土层中传播，当所述地震波信号遇到排水管涵1与土层之间的分界面时，会产生反射信号，检波器5收集所属反射信号并加以存储；所述反射信号通过处理后可以获得地震映像数据；地震映像数据进行进一步处理后可以获得地震映像剖面数据；排水管涵在地震映像剖面上会表现为强反射、多次反射、绕射等与周围介质存在差异的反射现象，根据上述现象出现的位置可以得出排水管涵1的平面位置。
2）如图3所示，沿排水管涵1的走向在其外侧的附近地面区域中布设高密度电阻率测线6并进行检测；在本实施例中，排水管涵1两侧的土壤中各布设有一段高密度电阻率测线6；每条高密度电阻率测线6的布设方向和排水管涵1的轴线方向平行；高密度电阻率测线6包括检测电缆7以及若干检测电极8；检测电极8沿高密度电阻率测线6的布线方向间隔设置；检测电极8沿竖直方向插设在地面上；在本实施例中，排水管涵1两侧的检测电极8分别通过检测电缆7依次连接。
如图3所示，高密度电阻率测线6的长度及检测电极8的个数需要根据大型排水管涵1的埋深、大型排水管涵渗漏范围、分辨率及现场情况综合权衡确定。在检测电极个数一定的条件下，高密度电阻率测线6的长度越大，探测深度越深，探测精度就越低。为了确保能够探测到大型排水管涵1的渗漏范围，大型排水管涵1两侧的高密度电阻率测线6的总长度至少需要满足能够探测到大型排水管涵1底边界埋深所在深度的位置。通常情况下，高密度电阻率测线6的长度约为大型排水管涵底边界埋深的5-7倍时，可以满足上述探测最低要求。高密度电阻率测线6的长度可以适当增加，以便能够更快确定大型排水管涵1的疑似渗漏区域。检测电极8之间的间距的选择过大，会造成探测精度变低。在本实施例中，大型排水管涵底边界埋深为7m，可以选用50个电极，电极距为1m或者选用100个电极，电极距为0.5m。
布设过程中采用卷尺标定距离，将检测电极8按等间距插入地面区域的土壤中，使高密度电阻率测线6的延伸方向与大型排水管涵1走向尽可能一致。若干检测电极8插入地面中的角度及深度尽可能保持一致，检测电极8需垂直插入地面。相邻的检测电极8之间通过检测电缆7连接，排水管涵1两侧的若干检测电极8通过检测电缆7连接形成高密度电阻率测线6。在本实施例中，排水管涵1两侧的检测电极8的数目相同，且对称分布在排水管涵1的两侧。
3）如图3所示，高密度电阻率测线6布置完毕后，按照电阻率采集仪器的操作要求，同时采集高密度电阻率测线6上各个检测电极8之间的电阻率数据，并对电阻率数据进行反演处理获得电阻率剖面数据，以渗漏异常区域9的电阻率低于未渗漏区域的电阻率为判定原则，根据电阻率数据或电阻率剖面数据分析判定渗漏异常区域9的范围。在通常情况下，排水管涵1渗漏异常区域9的土壤电阻率小于未渗漏正常区域的电阻率；因此在电阻率剖面图像中，显示为低阻的区域可以判定为渗漏异常区域9。
4）如图4所示，在渗漏异常区域9位置确定后，对疑似渗漏异常区域9进行跨孔电阻率CT检测；跨孔电阻率CT检测的具体步骤为：将若干跨孔电阻率CT检测孔10间隔布置于渗漏异常区域9及其附近的未渗漏区域11，利用仪器采集各跨孔电阻率CT检测孔10的跨孔电阻率CT数据，对跨孔电阻率CT数据进行反演计算得到相对应位置的电阻率CT剖面数据。与高密度电阻率法获得的电阻率剖面数据相比，电阻率CT剖面数据的分辨率更高；根据高密度电阻率测线获取的电阻率剖面数据以及跨孔电阻率CT检测孔10获取的电阻率CT剖面数据，以渗漏异常区域9的电阻率低于未渗漏区域11的电阻率为判定原则，进一步判定排水管涵的渗漏位置以及渗漏程度。在渗漏异常区域9中，排水管涵1的两侧均设置有跨孔电阻率CT检测孔，这样测得的跨孔电阻率CT数据可以精确的定位排水管涵的具体渗漏位置以及渗漏液体的扩散区域，可以为后续的堵漏施工提供有效的指导。
本实施例的有益技术效果为：首先通过高密度电阻率法探测粗略的渗漏异常区域，随后使用跨孔电阻率CT检测在渗漏异常区域内部对渗漏位置进行精确定位；采用上述方法可以快速准确地定位排水管涵的渗漏位置，避免在检测过程中进行盲目的大规模的开挖。
Claims (6)
1. 一种用于大型排水管涵渗漏检测的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：确定所述排水管涵的走向；沿所述排水管涵的走向在其外侧的地面区域中布设高密度电阻率测线并进行检测，根据检测数据确定所述排水管涵的渗漏异常区域；在所述渗漏异常区域内布置若干跨孔电阻率CT检测孔进行检测；根据所述高密度电阻率测线获取的数据以及所述跨孔电阻率CT检测孔获取的数据判断所述排水管涵的渗漏位置；其中，在所述排水管涵的两侧地面区域中分别布设有高密度电阻率测线，所述高密度电阻率测线由若干间隔分布的检测电极以及将各所述检测电极连接的检测电缆共同构成，所述检测电极竖向插设于地面中；使用电阻率采集仪器采集所述检测电极之间的电阻率数据，并对所述电阻率数据进行反演处理获得土壤的电阻率剖面数据，以渗漏异常区域的电阻率低于未渗漏区域的电阻率为判定原则，根据所述电阻率数据或所述电阻率剖面数据分析判定所述渗漏异常区域的位置；若 干所述跨孔电阻率CT检测孔间隔布置于所述渗漏异常区域及其外侧的未渗漏区域，利用仪器采集所述跨孔电阻率CT检测孔的跨孔电阻率CT数据，对所述跨孔电阻率CT数据进行反演计算得到相对应位置的电阻率CT剖面数据；根据所述高密度电阻率测线获取的电阻率剖面数据以及所述跨孔电阻率CT检测孔获取的电阻率CT剖面数据，以渗漏异常区域的电阻率低于未渗漏区域的电阻率为判定原则，进一步判定所述排水管涵的渗漏位置。
2.根据权利要求1所述的一种用于大型排水管涵渗漏检测的方法，其特征在于使位于所述排水管涵两侧的各所述检测电极分别由单根或多根检测电缆串联连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于大型排水管涵渗漏检测的方法，其特征在于所述高密度电阻率测线的长度至少为所述排水管涵底边界埋深的5倍。
4.根据权利要求1所述的一种用于大型排水管涵渗漏检测的方法，其特征在于确定所述排水管涵的走向具体包括以下步骤：在所述排水管涵上方的地表设置若干测线；利用地震映像检测测线依次测量所述测线下方的所述排水管涵的平面位置；将各所述测线测得的平面位置进行汇总，得到所述排水管涵的走向。
5.根据权利要求4所述的一种用于大型排水管涵渗漏检测的方法，其特征在于：所述测线与所述排水管涵的轴线之间的夹角为60°-90°，相邻所述测线之间的水平间距为2m-50m。
6.根据权利要求4所述的一种用于大型排水管涵渗漏检测的方法，其特征在于：确定所述排水管涵的平面位置具体包括以下步骤：沿所述测线布设所述地震映像检测测线，采集所述地震映像检测测线的地震映像数据，并将所述地震映像数据进行处理，得到地震映像剖面图像，通过所述地震映像剖面图像确定所述排水管涵的平面位置。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Address after: No. 38, Shuifeng Road, Yangpu District, Shanghai 200032 Patentee after: Shanghai Survey, Design and Research Institute (Group) Co.,Ltd. Address before: No. 38, Shuifeng Road, Yangpu District, Shanghai 200032 Patentee before: SGIDI ENGINEERING CONSULTING (Group) Co.,Ltd. |