CN110873232A - 一种基于ct法的地下管线监测的方法 - Google Patents

Abstract

为了解决现有技术中管道施工监测均使用二维测定而导致到的监测结果不准确的问题，本发明提出了一种基于CT法的地下管线监测的方法，根据隧道的导向，对勘察管道两侧钻孔至管道下方的2m标高位置进行钻孔；在上述钻孔内根据钻孔深度设置一端封闭的PC管；将预制的PC管道下放到钻孔内后将缝隙通过细粒混凝土砂浆灌注，最后将PC管另一端密封；在一侧PC管内设置发射源，另一侧管内设置与上位机相连接收器，将CT扫描的结果转换为地下管道的相关位置的实时动态图；然后根据实际情况设置观测周期和用于作为比较基准的观测预警值，保证地下管线边坡安全；其中，勘察管道两侧的钻孔数量采用左右非对称结构。

Description

一种基于CT法的地下管线监测的方法

技术领域

本发明涉及地下管线施工领域，尤其涉及基于CT法的地下管线监测的方法。

背景技术

地下管线是城市发展中逐步完善成型的线路，为了为城市上部空间去除蜘蛛网般的电线杆，城市管线逐渐增多，而在建设过程中，由于管线所在位置年久，而随着城市建设日益增多，对与已有管线的监测与监测工作日益增多，地铁与深基坑的开挖，对于已有的管线的影响日益增大，其主要存在两种形式，第一种为由于未知管线位置，或者勘察错判管线位置，导致开挖过程中致使管线破坏，导致城市居民的生活受到大量影响，例如水管挖断，煤气管道泄露，电源线路断裂，第二种为在施工过程中，已知地下管线由于受到扰动产生相应的变形，而针对相应的变形没有做好相应的监测从而导致管线沉降变形量过大，导致管线的相关变形量增大，从而导致管线破坏。

在对地下管线的测定中，电磁法、地质雷达法，磁梯度法、钎探法、综合分析法、声波法、红外辐射法、电阻率法、充电法、磁场强度法等，但是在此类方法中存在的为题在于，管道属于隐蔽工程，而对于隧道工程而言，进行施工不仅要考虑施工之前管道的位置，对于重要的管道需要知道在施工过程中管道的相关位置变化，并且根据线管的位置对工程的现场进行施工调整以及加固管道。而对于上述方法，均为二维测定以及经验法，很难对于隐蔽工程中的施工。

发明内容

为了解决现有技术中管道施工监测均使用二维测定而导致到的监测结果不准确的问题，本发明提出了一种基于CT法的地下管线监测的方法。

所述的一种基于CT法的地下管线监测的方法，其技术方案在于，根据隧道的导向，对勘察管道两侧钻孔至管道下方的2m标高位置进行钻孔；在上述钻孔内根据钻孔深度设置一端封闭的PC管；将预制的PC管道下放到钻孔内后将缝隙通过细粒混凝土砂浆灌注，最后将PC管另一端密封；在一侧PC管内设置发射源，另一侧管内设置与上位机相连接收器，将CT扫描的结果转换为地下管道的相关位置的实时动态图；然后根据实际情况设置观测周期和用于作为比较基准的观测预警值，保证地下管线边坡安全；其中，勘察管道两侧的钻孔数量采用左右非对称结构。

进一步的，上述的细粒混凝土砂浆的配比为：水泥浆水灰比1：0.5~0.7。

进一步的，勘察管道两侧的一组钻孔分布在勘察管道两侧且距离勘察管道外侧壁的距离为8~12m和1~3m。

进一步的，远离勘察管道的钻孔中设置有发射源；靠近勘察管道的钻孔中设置有接收器。

进一步的，观测周期为：在施工期间每周2次；隧道施工完毕后每1月观测一次；竣工一年后1次/2个月。

进一步的，观测预警值包括以下内容：最大位移允许值为0.25%H，预警值为允许的80%，且不大于2mm/d，其中，H为每级边坡高度；d为每天；最大沉降允许值为30mm，预警值允许值的80%，且不大于2mm/d； 其中，d为每天。

本发明所带来的有益效果为：本发明采用CT法对管道进行监控，可以实现三维显示，准确判断管道的沉降关系进行确定；同时，可以对管道的相关位移后周边土层的变形情况有相关的测定，便于对管道修正，以及对管道进行实时的监测，发现施工造成管道泄漏的位置及时修复。本发明可以通过实时的孔道进入地下对管道进行监测，较为容易；根据工程的关键点对孔道进行设置；本发明解决背景技术中指出的问题，能够有效的提升整个施工周期内对于管道的沉降、修复、变形等问题的精确监测。

附图说明

图1.为钻孔分布实例。

其中，1.钻孔；2.勘察管道；3.发射源；4.接收器；5.上位机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

所述的一种基于CT法的地下管线监测的方法，其技术方案在于，根据隧道的导向，对勘察管道两侧钻孔至管道下方的2m标高位置进行钻孔；在上述钻孔内根据钻孔深度设置一端封闭的PC管；将预制的PC管道下放到钻孔内后将缝隙通过细粒混凝土砂浆灌注，最后将PC管另一端密封；在一侧PC管内设置发射源，另一侧管内设置与上位机相连接收器，将CT扫描的结果转换为地下管道的相关位置的实时动态图；然后根据实际情况设置观测周期和用于作为比较基准的观测预警值，保证地下管线边坡安全；其中，如图1，勘察管道两侧的钻孔数量采用左右非对称结构。

具体的实施步骤如下：

1.钻孔的设置以及相关设计要求：

设置检测孔位置：根据隧道的导向，实地勘察相关管道的走向，然后依据走向与隧道相关以及相近的可能发生影响的位置，对勘察管道两侧距离2m位置运用勘察钻孔设备钻孔垂直且直径50mm的小孔，小孔钻掘深度为管道下方的2m标高位置，并将PC管根据钻孔深度截断后，用PC胶进行封底，并防止地下水进入管道影响仪器测定，将预制的PC管道下放到预制位置后对于管与土层的空隙浇筑细粒混凝土砂浆，使地层与预制孔连接一起。成孔完成之后，对于上部由橡皮盖进行封孔，防止杂物掉入孔内，如图1，钻孔数量采用左右非对称结构，由左侧A为间距10m，右侧B为间距2m；其中，上述的细粒混凝土砂浆的配比为：水泥浆水灰比1：0.5~0.7。

其中，勘察管道两侧距离2m位置的目的是：排除管道下沉对孔深的影响。

其中，相近的可能发生影响的位置可以通过前期使用地质雷达以及管道的布置图纸确定。

其中，钻孔数量采用左右非对称结构的优点是：

1.一个发射源可以对应多个接受源，减少挖孔的成本。

2.能够提高检测的不同角度，对于管道的不同位置有更有效的检测。

优选的，远离勘察管道的钻孔中设置有发射源；靠近勘察管道的钻孔中设置有接收器。也可以根据实际情况，远离勘察管道的钻孔中设置有接收器；靠近勘察管道的钻孔中设置有发射源。

2.CT电磁波的设置以及相关要求：

依据CT电磁波的原理，对于一般的电磁设备进行改造，使其能够监测相关管道的具体位置以及相关工况的监测。

1）一般的CT电磁波技术，运用弹性波或声波多为射线源，对于地层进行扫描监测，对于相关地层的参数进行指定区域的进行孔对孔或孔对地对发多收、相互交叉扇形致密网络系统透射扫描，根据所扫描回的光谱对地质情况或溶洞判断，

2）本发明运用电磁波的光波，利用β光波的吸收量不一致，对相关的光波进行接受分析，从而对相关管道进行位置判断，由于监测管道的监测是一个动态的长期监测，因此根据首次监测后，由于管道材料不同，吸收的波段不同，根据管道反馈回的波形，确定管道反馈波段的信息，放大该波段进而对管道有更精确的监测，通过对电磁波的定期接受，从而对管道的位置进行了实时监测，从而不仅能够对于管道现存位置进行监测，还能够对于管道每次位置变化进行精确测量，

3）CT扫描分析时，由远离勘察管的PC管中放入发射源，在靠近勘察管的PC管仲放入接收器。对于发射源下降，同步对接收器进行接收发射源的电磁波，并对电磁波接受并反馈到上位机中，形成监控图像。

4）在土体与管道之间形成第一和第二界面其中,第一界面为管道与发射源之间土壤之间的界面,根据第一界面的高度可以得到浆液沿桩身的上返高度，第二界面为管道与接受源之间的界面,根据第二界面的位置可以得到管道在土体中的空间位置以及管道在土体中的不同位置，从而可以评价施工过程中对于管道的扰动的效果、后期随着施工的过程，管道的相关位置的实时动态图。

5）在电磁波扫描的过程中对于管的材料有预先的测试其反馈的波形，对所扫描的工程的管道波形进行干扰波的调试干扰波从而对相关的管道依据相关的位置进行标定，随后根据持续的监测数据监控管道的下沉数据。

6）根据下穿隧道的施工过程，管道的沉降检测频率基本可以根据相关的地基的检测规范进行设定。

7）观测周期：

管道的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，否则沉降观测得不到原始数据，而是整个观测得不到完整的观测意义。其它各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测。变形观测将按照规范的要求开始观测，沉降位移观测在施工期间每周2次，可根据变形情况适当调整监测频率。降雨或监测点位移、沉降量变化较大时应加密到每天1次或数次；隧道施工完毕后每1月观测一次，竣工一年后1次/2个月。

8）监测期限：从工程开工至工程竣工之日后两年。

9）施工期间暂按5个月计，监测次数暂定60次。

管道的沉降监测是一个动态设计的过程，而与边坡相关的监测是动态设计的基础。监测工作是保障边坡安全、施工顺利的重要环节。有关方面应提高对边坡监测的重视程度，各方面大力配合，将本工程安全顺利的完成。

（四）、变形观测预警值：

最大位移允许值为0.25%H，其中，H为每级边坡高度，预警值为允许的80%，且不大于2mm/d，另根据现场情况作相应的裂缝监测。最大沉降允许值为30mm，预警值允许值的80%，且不大于2mm/d。

以上所述仅为发明的较佳实施例而己，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于CT法的地下管线监测的方法，其特征在于，根据隧道的导向，对勘察管道两侧钻孔至管道下方的2m标高位置进行钻孔；在上述钻孔内根据钻孔深度设置一端封闭的PC管；将预制的PC管道下放到钻孔内后将缝隙通过细粒混凝土砂浆灌注，最后将PC管另一端密封；在一侧PC管内设置发射源，另一侧管内设置与上位机相连接收器，将CT扫描的结果转换为地下管道的相关位置的实时动态图；然后根据实际情况设置观测周期和用于作为比较基准的观测预警值，保证地下管线边坡安全；

其中，勘察管道两侧的钻孔数量采用左右非对称结构。

2.根据权利要求1所述的一种基于CT法的地下管线监测的方法，其特征在于，上述的细粒混凝土砂浆的配比为：水泥浆水灰比1：0.5~0.7。

3.根据权利要求1所述的一种基于CT法的地下管线监测的方法，其特征在于，勘察管道两侧的一组钻孔分布在勘察管道两侧且距离勘察管道外侧壁的距离为8~12m和1~3m。

4.根据权利要求1或3所述的一种基于CT法的地下管线监测的方法，其特征在于，远离勘察管道的钻孔中设置有发射源；靠近勘察管道的钻孔中设置有接收器。

5.根据权利要求1所述的一种基于CT法的地下管线监测的方法，其特征在于，观测周期为：在施工期间每周2次；隧道施工完毕后每1月观测一次；竣工一年后1次/2个月。

6.根据权利要求1所述的一种基于CT法的地下管线监测的方法，其特征在于，观测预警值包括以下内容：

最大位移允许值为0.25%H，预警值为允许的80%，且不大于2mm/d，其中，H为每级边坡高度；d为每天；

最大沉降允许值为30mm，预警值允许值的80%，且不大于2mm/d； 其中，d为每天。

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