地下管线多道瞬变电磁探测方法研究

摘要

城市地下管线由于多种原因分布情况复杂，引起的安全问题日趋明显，因此高精度、高效率地探测城市地下管线问题也就显得更加重要和迫切。瞬变电磁法对低阻异常反应灵敏，由于其快速轻便、体积效应小的优点越来越多地应用于工程与环境地质问题。基于上述现状和瞬变电磁法理论，本文针对城市地下管线瞬变电磁探测技术进行研究，提出了六通道瞬变电磁探测方法，研究内容及成果如下： （1）从瞬变电磁原理出发，介绍了六通道瞬变电磁探测方法的探测原理，阐明了多道和多分量探测方法的理论基础； （2）通过物理模拟验证了地下金属管线在不同分量中的响应信号特征与理论相符，并在此基础上进行六通道探测方法的模拟实验； 六通道探测方法的线圈收发结构由位于同一平面的发射线圈和六个对称且非中心布置的接收回线构成，其工作原理是根据各分量一次场信号响应特征的一致性和地下异常体分布不均一性，造成不同分量中二次场响应信号中出现不同的幅值以及负值形态，进而判断管线形态分布；根据其响应机理设计了不同角度、距离以及位置关系的金属管线的物理模拟实验，发现该方法能通过响应信号直接判别管线的方位角、倾角和相对线圈的偏移距等空间位置信息，并在一定程度上分辨管线交叉、并行分布的位置关系，证明了六通道瞬变电磁探测方法应用在复杂城市地下管线分布情况下的可行性。

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