武漢市地下管線探查典型案例分析

劉傳逢，王潤(rùn)華

(武漢市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，湖北武漢 430022)

武漢市地下管線探查典型案例分析

劉傳逢?，王潤(rùn)華

(武漢市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，湖北武漢 430022)

本文以筆者經(jīng)歷的城市管線探測(cè)項(xiàng)目為典型案例，介紹了案例中出現(xiàn)的問(wèn)題，分析了產(chǎn)生問(wèn)題的原因及應(yīng)如何避免此類問(wèn)題，旨在交流城市管線探測(cè)經(jīng)驗(yàn)，提高城市管線探測(cè)精度，為城市生命線安全提供保障。

天然氣；給水；探測(cè)；跟蹤測(cè)量；管線探測(cè)儀；地質(zhì)雷達(dá)

1 前 言

2003年武漢市青山一地下煤氣主管被鏟斷，造成上萬(wàn)用戶用氣受影響；2004年武昌徐東路挖掘機(jī)鑿破煤氣干管，引爆煤氣，燒傷4人；2009年武漢市發(fā)生300 mm以上自來(lái)水遭破壞事件超過(guò)50起[1]，2010年3月15日武漢市重點(diǎn)市政工程項(xiàng)目在黃浦大街路段施工鑿破管徑400 mm天然氣主管，致使附近一棟四層居民樓被燒，附近5000戶居民天然氣被停，雙向交通中斷數(shù)小時(shí)，同年4月16日漢口姑嫂樹(shù)靠近中環(huán)線路段，一施工單位在進(jìn)行立交橋鉆探作業(yè)時(shí)，將一天然氣高壓主干管鉆破，造成天然氣泄漏，千余居民被疏散。地下管線是城市生存和發(fā)展的“生命線”，頻繁發(fā)生的建設(shè)破壞管線事件，嚴(yán)重影響人民生活，給人民財(cái)產(chǎn)造成重大損失，甚至危及人民生命，同時(shí)給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)直接間接損失巨大。為此我們開(kāi)展城市建設(shè)施工前地下管線詳勘工作，準(zhǔn)確查明管線空間走向，為建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與施工提供翔實(shí)的地下管線分布數(shù)據(jù)，最大限度降低了施工破壞“生命線”的風(fēng)險(xiǎn)。探測(cè)員探測(cè)地下管線過(guò)程中除了應(yīng)掌握基本探測(cè)方法外，還應(yīng)掌握一些管線敷設(shè)的基本規(guī)律，善于通過(guò)方法試驗(yàn)彌補(bǔ)管線探測(cè)儀的不足，善于總結(jié)一些有助于探測(cè)的經(jīng)驗(yàn)。本文結(jié)合在武漢市工作中幾個(gè)案例所犯的錯(cuò)誤，總結(jié)了一些探測(cè)地下管線的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，期待與同行交流努力提高城市管線探測(cè)精度，為保障城市“生命線”暢通安全作出貢獻(xiàn)。

2 典型案例一

圖1為2010年探測(cè)武漢市洞庭街與天津路交叉口過(guò)街400 mm天然氣鑄鐵管道與竣工跟蹤測(cè)量對(duì)比結(jié)果，探測(cè)結(jié)果與實(shí)際走向偏差較大。典型錯(cuò)誤一是彎頭探測(cè)失真(1、3處圓圈所示)，二是探測(cè)管線走向違背敷設(shè)規(guī)律“有壓讓無(wú)壓”(2處圓圈所示)。

問(wèn)題一分析，管道探測(cè)彎頭難與實(shí)際相符，如圖1中1、3處圓圈所示，跟蹤測(cè)量如實(shí)反映了燃?xì)夤艿缽濐^情況，探測(cè)結(jié)果反映的彎頭點(diǎn)為彎頭兩切線交點(diǎn)，交點(diǎn)與實(shí)際弧頂差0.4 m(允許差0.1×1.2＝0.12 m)。這種問(wèn)題的產(chǎn)生是由于彎頭處定點(diǎn)兩切線方向線電流Hx分量相互影響，“水平分量的極大值項(xiàng)拐彎側(cè)收縮，埋深大時(shí)，極大值連線的曲率半徑大，埋深小時(shí)則曲率半徑小，因此在確定拐彎點(diǎn)位置時(shí)，只能采取“交匯”的辦法”[2]，實(shí)際該折點(diǎn)為虛點(diǎn)。要想解決彎頭相對(duì)準(zhǔn)確的探測(cè)定位問(wèn)題，一是使用地質(zhì)雷達(dá)定位，二是通過(guò)大量方法試驗(yàn)，分析探測(cè)所定彎頭點(diǎn)與實(shí)際彎頭點(diǎn)誤差常數(shù)，探測(cè)后通過(guò)修正常數(shù)定彎頭點(diǎn)。在普查過(guò)程中就通過(guò)大量方法試驗(yàn)，成功總結(jié)出了“電信井中積水影響測(cè)深精度，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)感應(yīng)法和夾鉗法測(cè)深的平均值剛好等于管頂埋深。”[3]的經(jīng)驗(yàn)。

問(wèn)題二分析，如圖1中2處圓圈所示，探測(cè)結(jié)果與實(shí)際走向偏差高達(dá)1.1 m，超限近1 m。此處錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因由于探測(cè)員缺乏燃?xì)夤艿婪笤O(shè)知識(shí)，即“有壓讓無(wú)壓”且盡量避開(kāi)已有檢修井。圖1上所示排水管徑500 mm底高22.74 m(管頂約23.30 m)，天然氣管頂標(biāo)高23.29 m，探測(cè)員所定天然氣走向穿過(guò)500 mm排水檢修井并與排水正交，顯然違背管道敷設(shè)規(guī)律。跟蹤測(cè)量結(jié)果顯示天然氣管道在此處繞過(guò)排水檢修井前行。

圖1 燃?xì)夤艿捞綔y(cè)案例

3 典型案例二

前言中述及2010年3月15日武漢黃埔大街燃?xì)庠馄茐模斐扇嗣褙?cái)產(chǎn)損失，對(duì)社會(huì)環(huán)境影響很大。事后了解到，探測(cè)單位鑒于《城市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程》CJJ61－2003(簡(jiǎn)稱規(guī)程)強(qiáng)條“A.0.5嚴(yán)禁在氧、煤氣、乙炔等易燃、易爆管道上作充電點(diǎn)，進(jìn)行直接法或充電法作業(yè)”的規(guī)定，使用感應(yīng)法探測(cè)該天然氣管道致使成果出現(xiàn)偏差(一處轉(zhuǎn)折點(diǎn)未探明，屬性錯(cuò)誤:天然氣注為給水)。

錯(cuò)誤分析，事發(fā)地點(diǎn)管道密度相當(dāng)大，燃?xì)夤艿蓝酁榍蚰T鐵管，電性連接很差，感應(yīng)法探測(cè)信噪比很小甚至旁側(cè)管道干擾信號(hào)強(qiáng)于燃?xì)夤艿佬盘?hào)，探測(cè)成果出現(xiàn)偏差不足為怪。多年多家單位探測(cè)經(jīng)驗(yàn)證明，武漢市天然氣管道使用直接法(發(fā)射功率10 W)并未引發(fā)安全事故，直接法探測(cè)2.0 m以內(nèi)天然氣鑄鐵管道效果明顯，探測(cè)精度能夠滿足規(guī)程要求，因此建議規(guī)程強(qiáng)條作出調(diào)整。

4 典型案例三

圖2為武漢市某道路交叉口管線探測(cè)成果，頂端虛線為2009年夏天探測(cè)給水管道，實(shí)線為2010年春天重新探測(cè)結(jié)果。2009年工程負(fù)責(zé)人在探測(cè)成果報(bào)告中說(shuō)明“虛線所示給水管道使用LD500管線儀探測(cè)信號(hào)很弱，所示位置僅供參考”，圖中未注明管道深度。2010年春天該項(xiàng)目天然氣管道采用頂管(鋼管外加800 mm套管)施工，圖2中文字標(biāo)明頂管方向，套管管底深度4 m，頂管施工至30 m處發(fā)現(xiàn)給水管道與套管正交，已完成的30 m工程作廢。

圖2 深埋管線探測(cè)案例

問(wèn)題分析，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后筆者到現(xiàn)場(chǎng)重新探查，在離路口東側(cè)90 m處正跨湖橋下發(fā)現(xiàn)500 mm給水管道出露，測(cè)量管頂標(biāo)高18.7 m，推算路口處該管道深度3.5 m，與頂管施工發(fā)現(xiàn)該給水管道深度一致，同時(shí)在圖2中圓圈2、3、4處使用AP－Ⅰ管線儀感應(yīng)法探測(cè)該管道，信號(hào)穩(wěn)定且較強(qiáng)，測(cè)深(管道中心)分別為3.7 m、3.8 m，平面位置、深度均與實(shí)際相符。比較兩次探測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn):一是2009年探測(cè)成果定點(diǎn)處平面位置準(zhǔn)確，但兩點(diǎn)延長(zhǎng)成果誤差大(圓圈4處偏差超過(guò)1 m)；二是大功率管線探測(cè)儀AP－Ⅰ(功率達(dá)10 W)對(duì)于4 m深度內(nèi)單一管線測(cè)深精度能滿足規(guī)范要求；三是圓圈5處探測(cè)共用通訊管道深度3.2 m，原成果井邊標(biāo)注0.83 m，推斷該通訊線過(guò)街為頂管施工。

經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，該探測(cè)案例給我們幾點(diǎn)提示值得后續(xù)工作注意。一是探測(cè)過(guò)程中碰到橋梁涵溝等設(shè)施必須仔細(xì)觀察，橫穿管道往往在此處出露，筆者參與多個(gè)項(xiàng)目曾在橋梁涵洞處發(fā)現(xiàn)遺漏非金屬管道；二是管線密度較小處提倡大功率、高頻率管線探測(cè)儀的使用，增強(qiáng)信號(hào)，避免遺漏管線、提高成果精度；三是隨著非開(kāi)挖施工的普及，城市道路交叉口管道施工多采用頂管施工，管道成倒拋物線狀穿越路口，探測(cè)過(guò)程中必需加密管線點(diǎn)，以準(zhǔn)確反映管線豎向走向，確保擬建管道走向與已有管線走向在豎向保持安全距離；四是慎定測(cè)區(qū)邊緣管線點(diǎn)，測(cè)區(qū)邊界作業(yè)人員思想往往容易產(chǎn)生懶惰與僥幸心理，管線點(diǎn)定完后才發(fā)現(xiàn)離測(cè)區(qū)邊界還差幾米，隨手將管線延伸出邊界了事，質(zhì)量問(wèn)題往往就產(chǎn)生在這種位置[4]。圖2中虛線所示給水管道就是近距離兩探測(cè)點(diǎn)連線并延長(zhǎng)致使延長(zhǎng)線平面定位超差。

5 結(jié) 語(yǔ)

“失敗乃成功之母”，探測(cè)員的探測(cè)技術(shù)水平就是在犯錯(cuò)－改正－總結(jié)的過(guò)程中得到提高的，希望同行能將一些探測(cè)工程的錯(cuò)誤公開(kāi)交流，讓我們?cè)诟恼e(cuò)誤的過(guò)程中不斷提高業(yè)內(nèi)探測(cè)水平，為城市“生命線”的安全運(yùn)轉(zhuǎn)作出貢獻(xiàn)。

[1] 楚天都市報(bào).2010.3.17

[2] 魯永康編著.頻率域電磁法探測(cè)地下管線的理論與方法技術(shù)[M].

[3] 劉傳逢.淺議城市地下管線探查方法[J].地下管線管理，第55期

[4] 吳克友，嚴(yán)小平，劉傳逢.城市地下管線工程測(cè)量中若干問(wèn)題的探討[J].城市勘測(cè)，2008(2)

Exploration of Underground Pipeline Case Studies

Liu ChuanFeng，Wang RunHua
(Wuhan geotechnical engineering and surveying institute，Wuhan 430022，China)

In this paper，the author experienced in detecting the city pipeline project as a typical example，describes the case of problems，analysis of the cause，and how to avoid such problems，to exchange experience in urban pipeline detection，improve the urban pipeline detection accuracy，the lifeline for the city provides protection for security.

natural gas；water；detection；tracking measurement；pipeline detector；Ground Penetrating Radar

1672－8262(2010)06－149－02

P205

B

2010—04—21

劉傳逢(1976—)，男，高級(jí)工程師，主要從事城市工程物探與地下工程測(cè)量技術(shù)工作。