地下管线探测的主要方法有哪些

我们居住的地方从以前的茅草搭建的房子，到现在的由钢筋混凝土建成的楼房，不得不说这是一个巨大的进步。以前的房子普遍都是比较矮的房子，所以根本就不用考虑地质问题，但是现在的房子越建越高，地质问题对于现在的房子来说是一个大问题，如果没有处理好的话，可能这房子建成就会塌下来。地质管出现就是为了勘测地质，那么地质管的用途是什么呢？它的标准又是什么呢？下面就让小编带你去了解一下吧。

地质管标准：

地质管是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管，是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条地质钻探用钢管。

地质管的执行标准常用的有国标T9808-2008 企标Q/BQB 230 冶标 YB235

地质管用途

钻杆(Drill pipe)：

钻孔工具中连接钻头、用以传递动力的杆件。钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻杆的基本作用是：(1)起下钻头(2)施加钻压(3)传递动力(4)输送钻井液(5)进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。

处在钻柱的最下部，是下部钻具组合的主要组成部分。其主要特点是壁厚大(一般为38~53mm,相当于钻杆壁厚的4~6倍)，具有较大的重力和刚度，它在钻井过程中主要起以下几方面的作用：

(1)给钻头施加钻压

(2)保证压缩条件下的必要强度

(3)减轻钻头的振动、摆动、和跳动等，使钻头工作平稳

(4)控制井斜。

钻铤有许多不同的形状，如圆的、方的、三角形和螺旋形的。最常用的是圆形(平滑的)钻铤和螺旋形钻铤两种。

套管(casing pipe)：

套在另一部件上的管子

断面为环形，用于保护其他设备的各种材质的圆管，多为铁，钢质。

套管是放入裸眼的大直径管，并且需要使用水泥固定。油井设计者须设计套能够承受各种外力，如碰撞，爆裂，拉力等，以及化学侵蚀。

在钻井过程中将套管固入井眼，可以起到稳定井眼的作用。套管作为井眼的重要组成部分有以下几个重要的作用：

1. 防止井壁坍塌，隔离不同地层以防止地层之间液体对流，进而起到打钻时控制地层液体和压力作用。

2. 套管还能够辅助地面井控设备和井下生产设备实现各自功能。

3. 套管适用于不同井径，以及不同材质等级。

管井沉淀管(gritcompartment)：

位于管井最下部，用以容纳进入井内的沙粒和从水中析出的沉淀物的管段。

在地质管、地质钻探管实际应用中：

为探明地下岩层结构、地下水、石油、天然气及矿产资源情况，利用钻机打井。石油、天然气开采更离不开打井，地质钻探用石油钻探用无缝钢管是钻井的主要器材，主要包括岩芯外管、岩芯内管、套管、钻杆等。由于钻探用管要深入到几千米地层深度工作，工作条件极为复杂，钻杆承受拉、压、弯曲、扭转和不均衡冲击载荷等应力作用，还要受到泥浆、岩石磨损，因此，要求管材必须具有足够的强度、硬度、耐磨性和冲击韧性，钢管用钢用“DZ”(地质的汉语拼音字头)加数字一代表钢屈服点表示，常用的钢号有DZ45的45MnB、50MnDZ50的40Mn2、40Mn2SiDZ55的40Mn2Mo、40MnVBDZ60的40MnMoB、DZ65的27MnMoVB。钢管都以热处理状态交货。

现代的高楼大厦越来越多，这些高楼大厦甚至可能代表了一个地区的繁荣与否。比如广州的小蛮腰，上海的世贸中心等等，这些都是超高层建筑。在建这些高层建筑的时候肯定离不开地质的勘测，在地质勘测的时候地质管可是发挥了巨大的作用。没有这些地质管，建筑人员根本就不能知道深处的土质问题，就可能让建筑人员在基础施工的时候出现极大的误差，严重的可能威胁到整一栋建筑的安全，看来地质管的作用还是很大的。

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参考资料：

无缝钢管质量检验方法：1．化学成分分析：化学分析法、仪器分析法（红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等）。 ①红外C—S仪：分析铁合金，炼钢原材料，钢铁中的C、S元素。 ②直读光谱仪：块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi ③N—0仪：气体含量分析N、O 2．钢管几何尺寸及外形检查： ①钢管壁厚检查：千分尺、超声测厚仪，两端不少于8点并记录。 ②钢管外径、椭圆度检查：卡规、游标卡尺、环规，测出最大点、最小点。 ③钢管长度检查：钢卷尺、人工、自动测长。 ④钢管弯曲度检查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。 ⑤钢管端面坡口角度和钝边检查：角尺、卡板。 3．钢管表面质量检查：100% ①人工肉眼检查：照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。 　 ②无损探伤检查： a. 超声波探伤UT： 对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。 标准：GB/T 5777-1996 级别：C5级 b. 涡流探伤ET：（电磁感应） 主要对点状（孔洞形）缺陷敏感。标准：GB/T 7735-2004 级别：B级 c. 磁粉MT和漏磁探伤： 磁力探伤，适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。 标准：GB/T 12606-1999 级别： C4级 d. 电磁超声波探伤： 不需要耦合介质，可以应用于高温高速，粗燥的钢管表面探伤。 e. 渗透探伤： 荧光、着色、检测钢管表面缺陷。 4．钢管理化性能检验： ①拉伸试验：测应力和变形，判定材料的强度（YS、TS）和塑性指标（A、Z） 纵向，横向试样 管段、弧型、圆形试样（￠10、￠12.5） 小口径、薄壁 大口径、厚壁 定标距。 注：试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760 ②冲击试验：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2 标准试样10×10×55（mm） 非标试样5×10×55（mm） ③硬度试验：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等 ④液压试验：试验压力、稳压时间、 p=2Sδ/D 5．钢管工艺性能检验： ①压扁试验：圆形试样 C形试样（S/D>0.15） H=（1+2）S/（∝+S/D） L=40～100mm 单位长度变形系数=0.07～0.08 ②环拉试验：L=15mm 无裂纹为合格 　 ③扩口和卷边试验：顶心锥度为30°、40°、60° ④弯曲试验：可代替压扁试验（对大口径管而言） 6．钢管金相分析： ①高倍检验（微观分析）：非金属夹杂物100x GB/T 10561 晶粒度：级别、级差 组织：M、B、S、T、P、F、A-S 脱碳层：内、外 A法评级：A类-硫化物 B类-氧化物 C类-硅酸盐 D-球状氧化 DS类 ②低倍试验（宏观分析）：肉眼、放大镜10x以下 a. 酸蚀检验法、b. 硫印检验法（管坯检验，显示低培组织及缺陷，如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。 c. 塔形发纹检验法：检验发纹数量、长度及分布。

无缝钢管执行标准 1、 结构用于无缝钢管：GB8162-99 2、 输送流体用地缝钢管：GB8163-99 3、 锅炉用无缝钢管：GB3087-1999 4、 锅炉用高压无缝管：GB5310-95（ST45.8-ⅲ型） 5、 化肥设备用高压无缝钢管：GB6479-1999 6、 地质钻探用无缝钢管：YB235-70 7、 石油钻探用无缝钢管：YB528-65 8、 石油裂化用无缝钢管：GB9948-88 9、 石油钻铤专用无缝管：YB691-70 10、 汽车半轴用无缝钢管：GB3088-1999 11、 船舶用无缝钢管：GB5312-1999 12、 冷拔冷轧精密无缝钢管：GB3639-1999 13、 各种合金管16Mn、27SiMn、15CrMo、35CrMo、12CrMov、20G、40Cr,12Cr1MoV,15CrMo.

岩土工程检验与监测主要有两个方面的任务：一是实现对岩土工程施工质量的控制；二是了解岩土施工的效果，为进一步的岩土体利用提供依据。岩土工程检测与岩土工程勘察阶段的试验测试相比较有相同之处，也有明显的差别。相同之处，在于两者都是要通过试验测试来定量了解工程岩土体的工程特性；不同之处在于，前者的测试对象是处理加固之前的岩土体，目的是为岩土工程设计提供依据，而后者的测试对象是处理加固之后的岩土体，目的是控制岩土工程施工的质量和检验施工处理的效果。从两者的相同之处可知，岩土工程检测中的许多测试方法与岩土工程勘察中的测试方法相同，例如，岩土体原位静载荷试验既是岩土工程勘察中测试地基土层承载能力的重要测试手段之一，也是岩土工程检测中测试处理加固后的复合地基和桩基础的重要手段。但是，经过处理加固之后的工程岩土体与处理加固之前的岩土体相比会有很大变化，处理加固后的岩土体常常是在原来天然岩土体的基体上增加了一些人工材料和功能构件。例如，在洞室围岩支护时可能会使用锚索加固围岩，并构筑混凝土衬砌进行支护。这时，岩土工程检测就要对锚索对围岩的锚固力是否能够达到设计要求进行测试，同时还要检测混凝土衬砌质量是否能够满足设计要求。又如，因地基土体不能满足上部结构对地基变形或承载力的要求而使用桩基础时，岩土工程检测就必须对桩基础的承载力和完整性进行检验测试，以确保桩基础能够达到设计所预定的功能。可见，岩土工程检测中的试验测试常常需要延拓到工程岩土体之外。

除岩土工程勘察中的常规试验测试外，岩土工程检测中经常开展的监测和测试工作主要有桩基检测、地基变形观测、边坡变形监测、地下洞室围岩观测等。

一、桩基检测

随着城市建设规模的日益扩大，采用桩基改善地基土体的承载能力已经成为较为普遍的工程方案。桩基检测的主要内容包括桩基承载力和桩身完整性两个方面。对护坡桩、抗滑桩需要进行水平抗力测试，有时也需要进行桩的抗拔力测试。然而，大量进行的主要是作为承受上部建筑荷载的桩基竖向承载力检测。

桩基检测的主要方法有钻孔取芯、静载荷试验、高应变动测、低应变动测和声波透射测试等。静载荷试验是工程地质测试中的常规手段之一，也是最直接、最可靠的桩基承载力测试方法。然而，载荷试验方法费用高、时间长，只能进行少量的抽测。尽管近年来出现了Osterberg试桩新方法，但仍然受成本限制，难以达到理想的检测率。因此，便捷的桩基动测技术在工程检测中得到了推广应用。近代桩基动测技术是以波动理论为基础发展起来的。20世纪30年代，D.V.Isaacs首先提出用一维波动方程描述桩顶受到桩锤冲击后沿桩体的波传播。1960年E.N.Smith发表了著名论文“打桩分析的波动方程法”，使波动方程分析方法开始进入实用阶段。1972年，湖南大学周光龙教授提出了桩基动测的动参数法，推动了我国桩基动测方法的研究。动测方法既可以检测桩基承载力又可以检测桩身完整性，克服了载荷试验只能测试桩基承载力的局限。高应变动测采用自由落锤（锤重应大于单桩极限承载力的1%）冲击桩顶，在桩体内部产生沿桩长方向传播的应力波，利用加速度传感器和力传感器测定桩顶附近某一桩截面上的质点振动加速度和桩身受力，然后利用波动方程分析拟合求出桩身各个截面的轴力和桩侧摩阻力。低应变动测采用较轻便的手锤在桩头激发波动，根据在桩顶设置的传感器所测定的桩基振动和波动信号推算桩基承载力和判断桩身完整性。大直径桩基的桩身质量检测多采用声波透射法。声波测试前，根据桩截面的大小对称埋设2～6根钢管，并保证钢管相互平行。测试时，发射探头在管内某一深度上发射超声波，接受探头在对称的钢管中同一深度上接受穿透过来的波动信号，由此测定桩身材料的声速。根据声速的大小和变化即可对桩身质量做出判断。

二、地基变形及边坡变形观测

变形观测的主要任务是定期对设置在被测目标上的观测点进行重复观测，以求得观测点的点位或高程随时间的变化量，为评价岩土工程施工质量、了解地基与边坡的稳定性和设计参数的合理性提供技术依据。

地基变形观测工作主要包括基坑回弹观测、基坑侧向变形和基坑开挖对邻近建筑物的影响观测、建筑物沉降和位移观测、场地沉降观测等。地基变形观测主要有以下几方面的意义：一是估计地基可能产生的再压缩变形，以改进基础设计；二是估计基坑开挖卸荷对邻近建筑物的影响，以便及时采取保护措施；三是检测支护结构的稳定性，保证工程施工的安全；四是通过地基变形观测积累工程经验，为地基长期变形的反演分析提供依据。

边坡变形观测包括地表变形监测、钻孔变形监测以及边坡岩土体声发射监测等内容。其中钻孔变形监测项目主要有：沉降、倾斜、挠曲以及地下水位或渗透压力等。边坡变形观测的主要目的是及时掌握边坡的稳定状态，为边坡稳定性的发展趋势的预测和边坡岩土体治理方案的制定提供依据。

三、地下洞室围岩观测

地下洞室开挖前，岩体处于应力平衡状态。洞室开挖破坏了原始应力平衡状态，随着围岩变形的发展，应力发生重分布。实践表明，利用地下洞室围岩观测所提供的信息，及时调整施工方案和加固措施，预测预报险情，是地下工程施工行之有效的方法和途径，这也正是所谓新奥法施工的特征。近年来，在信息及计算机技术发展的基础上有人又提出了智能岩土工程的新思路，应该说是对新奥法的进一步发展。地下洞室围岩观测主要有地下洞室围岩收敛观测、钻孔岩体轴向位移和横向位移观测、锚杆应力观测以及岩体锚固荷载观测及地下水渗透压力观测等内容。