地下管線探測若干問題的探討

董永帥，吳友章，張德彪

(山東中基地理信息監理有限責任公司，山東濟南250101)

一、引 言

近年來地下管線探測行業取得了長足的發展，尤其是與地下管線探測相關的軟件與硬件，解決了以往很多無法或者很難解決的問題，使得管線探測工作變得更加簡單、便捷，但同時也有一些懸而未決的問題及新出現的問題，本文將對地下管線行業內存在的一些問題進行闡述。

二、隱蔽點的精度評價問題

地下管線埋設于地面之下，地面上不能見到實際的管線，因此，需要依靠地球物理探測的方法，來確定地下管線的平面位置與埋深。這種點即為行業內所熟知的隱蔽點。

管線探測儀或探地雷達所得到的地下管線在地面上的投影點位置和深度，都是儀器的讀數，得到的結果是否為所求種類的地下管線，還要根據其他信息來推斷。如果不是直接開挖驗證，則所得結果只能是一種推斷的結論。所探不一定所得，這是地下管線探測的目前現狀。因此，推斷結論是否真實，實際上是一種概率。

在以下若干情況下，推斷結論確為所探種類的管線的概率較大:①信號非常好的鋼管或鐵管、電力電纜;②埋深較淺的管線;③在兩個距離較近的明顯點間的探測點，而且信號較好;④ 單一管線，附近沒有其他電磁場干擾源。以上情況所探測的埋深的值接近埋深真值的概率也同樣較大。

在以下若干情況下，推斷結論確為所探種類的管線的概率較小:①信號差的管道和電纜;②埋深較大的管線;③在兩個距離較遠的明顯點間的探測點，而且信號較差;④多種平行或交叉管線，附近其他電磁場干擾源較強;⑤長距離推移的感應法。以上情況所探測的埋深的值接近埋深真值的概率也同樣較小。

如某地的野外的天燃氣大管徑鋼管，長距離沒有明顯點，多次感應法之后，因為一個較高的堆土導致信號間斷，過了堆土之后，信號感應到了附近的自來水管道上，平面位置差了幾米，實地開挖才發現這個探測錯誤。所以，即使信號很好的鋼管，探測正確的概率也不是100%。

以下兩種情況的隱蔽點的正確率幾乎為0:①沒有電磁信號、也幾乎沒有雷達信號的小口徑塑料管道;②埋深較大、超出管線儀探測范圍的非開挖管道。

管線的地面投影位置和埋深的真值，只有通過開挖，才能得到。因此，以往在評判探測隱蔽管線點的平面精度和埋深精度時，把這種精度當作地下管線的實際空間位置精度的概念是錯誤的。探測得到結果的精度是一種多人次或多種方法探測讀數的精度，而不能稱為地下管線的實際精度。這種不可見物體的多次重復探測得到的精度與地面上點位測量重復觀測的精度是不一致的。地面上的測量重復觀測次數越多，測量方法的精度越高，測量結果也越接近真值。被測物體沒有定性的問題，但是地下管線首先存在定性問題，而后存在定量問題。地面探測次數再多、精度再高，除了探測本身的誤差，還有其他干擾因素的存在，都給被探物體帶來定性和定量的不確定性。因為沒有直接見到被探測物體，所以不開挖檢查，是不能當作被探測物體的實際探測精度的。

當然，在信號較強的情況下，多人次、多方法的探測結果值比較后的精度較高，一般情況下，接近真值的概率也較大。

三、隱蔽點的開挖問題

隱蔽點的開挖方法決定了隱蔽點探測的正確率。但是因為下列原因，如今城市的開挖難度越來越大:①城市市容管理、交通問題，導致城市道路開挖的嚴格控制;②城市道路開挖的成本過高、管線探測和管線監理價格過低。

實際上，像北京、上海等大城市的主城區已經不可能開挖了。不能開挖的情況，已經延伸到了許多省會級甚至地市級的中小城市。許多城市的路面鋪裝越來越高檔，幾乎到處都是不能開挖的地方。所以，所謂開挖檢查要分布均勻、合理的要求是根本做不到的。因此，隱蔽點探測的精度通過開挖以得到真實的精度評價，這個極為重要的地下管線探測檢查功能已經幾乎喪失殆盡。

即使政府允許開挖，那么，開挖的費用又由誰來買單呢?普通的水泥或瀝青硬質路面，開挖一個洞，至少以千元計，高檔的大理石般的人行道路面，開挖費用更是不菲。按照目前地下管線的常規價格，挖一個點，就可能要花掉一千米管線探測單價的費用。所以，這種開挖成本，是探測或監理單位無法承擔的。

四、城市的多次探測問題

業內有些人士認為，一般若干年后會因城市地形的現勢性太差而重新進行全面的地形測量，地下管線探測也可以仿照地形測量來做若干年一次的重復探測。這樣可以解決地下管線的動態更新問題。實際上，由于開挖問題不能解決，后一次的探測精度肯定比前一次要低。除非出現探測手段的根本性改變，即探測儀器發展到所探即所得的結果。

地形測量，所測均為所見之物。隨著測量儀器的飛速發展，測量手段得到根本性的改變，測量已經到了非常簡便且精確的程度。從測量過程來看，除了在地面上設置若干必要的控制點外，對城市市容沒有任何影響。控制點標志的設置，對城市市容也是毫無影響的。若使用航測或遙感技術，大部分工作可以依靠無人操作的自動化作業，幾乎不影響城市的交通，也幾乎沒有工程中的安全問題。測量技術的高度發展，測量的精度與成果的質量有著非常可靠的保障。

但是，地下管線探測，所測為地下不可見之物。即使是明顯點，也有很大部分是必須打開蓋才能進行調查相關屬性的井。在路面上作業，肯定要影響局部城市交通。窨井的打開，也會存在探測人員或行人、車輛的安全問題。目前尚未發展到可以依靠無人操作獲取管線數據的程度。所測為不可見之物，則不進行必須的開挖檢查，難以保證地下管線的探測質量。

因此，靠多次探測來解決動態更新問題，是一種不合適的途徑。正確的途徑只能是:①基本完善的竣工測量體系與地下管線數據的標準化管理;②埋設地下管線電子標識系統。

非開挖管道和PE、PVC等塑料管道，一定要利用管內測量方法作竣工測量。管內測量可以采用慣性測量儀器(如OUM陀螺定位儀等)，精確測量非開挖管道的空間坐標。這些工作在管道覆土前或啟用前做是非常簡單的。如果管道覆土之前或啟用之前不去做這些簡單的測量工作，以后這些管道就可能是“死”掉的管道。

其實，地下管線的動態管理問題，并非是困難的事情。政府管理部門和地下管線權屬單位不要只是在管線埋完以后才去考慮地下管線的探測問題。

首先，在城市規劃中，每個新道路的地下管線的埋設、每個已建道路上新鋪管線的埋設，都是通過規劃設計并經有關部門審批的。這些規劃設計圖上都有相應的地下管線埋設的坐標。地下管線的設計位置，需要通過測繪部門在實地放樣定位，建設部門才能按規定的位置開挖溝槽。管線的材質、管道的口徑及埋設的深度等管線屬性，也是在設計文件中明確的。當然，在具體開挖埋設過程中，可能有局部的設計更改，但這種更改實際上是少量的，埋設位置更改的幅度也是比較小的。對這些局部的改變，做些少量的測量工作，就可以獲取實際埋設的坐標。因此，竣工測量不是非常困難的事情。困難的事情在于:①有關部門或單位從來就沒有這種利用設計與竣工測量資料的觀念;②沒有關于地下管線設計與竣工測量資料的嚴格集中管理的規定;③相關部門或權屬單位不理解這些寶貴資料的用處，把這些資料轉化成為符合地下管線動態管理要求的數據。

為了充分使用這些資料，實際上只要做好以下幾點:

1)地下管線的設計與竣工測量資料應當完整地提交給相關部門來備份。

2)要理解和學習如何使用設計與竣工測量資料形成可供利用的地下管線數據。

3)要有一個設計與竣工測量數據的標準。

做好上面幾點并非難事，難在根本就沒有這種思想。政府與城市的管理部門如果不理解地下管線的設計、竣工測量與地下管線數據的標準化管理對城市的重要性，那么留待將來的會是許多難以估計的隱患。

五、物探方法

地下管線的物探工作者研究了許多地下管線的物探定位與定深的方法，但是，實際上用在生產中的基本上只有使用管線儀的電磁法和探地雷達的電磁波法這兩種。至于其他方法，如磁法、地震波法、電法等，大都束之高閣，可能使用在極個別的疑難問題上，而不能應用在日常的探測過程中。原因是這些方法①要高水平的物探人員來操作;②耗時費力;③沒有非常好的效果。因此，在大規模的探測作業中，這些所謂的方法是難以應用的。

即使是非金屬管道的主要探測方法即探地雷達的電磁波法，也在生產中應用較少，一般來說，大多數探測單位只是用雷達儀器作少量的剖面，對少量探測點做些驗證工作。真正在所有非金屬管道上的所有探測點，特別是燃氣管道PE管的探測點上做全面的工作的探測單位幾近沒有。形成這種局面的原因，①探地雷達價格昂貴，一般的單位配備少量雷達設備，只能在項目需要時，臨時做些檢查驗證工作;②雷達操作人員的素質普遍較低，對復雜問題的雷達數據的分析有困難;③目前的雷達設備對小管徑非金屬管道的探測效果也有較大的局限性。

所以，許多非金屬管道，特別是PE材質的燃氣管道的探測，目前實際上處于無能為力的地步。許多類似管道的定位，基本上是按權屬單位的指認來確定，即按照權屬單位的實地指點確定隱蔽管線點，探測單位只是做了隱蔽管線點的點位測量工作及內業處理工作。當權屬單位本身對地下管道埋設的精確位置不甚了解時，這種管線的定位質量也就可想而知了。

探測單位及業內人士應當看到，目前的地下管線探測技術不能解決一切疑難問題。許多種類的探測技術的應用面很窄，一些所謂的疑難管線的探測方法，并不是救病的良藥。

六、地下管線市場現況

當前地下管線的市場情況不容樂觀。從20世紀90年代初開展地下管線探測以來，國內的物價一漲再漲，而地下管線的探測價格則一降再降。地下管線探測的價格已經嚴重脫離市場經濟發展的規律。這種局面的形成有幾個方面的原因:①地下管線探測單位的惡性競爭，導致探測單價不斷下降;②政府和管線權屬單位的不正常壓價、限價或低價中標;③包括地下管線探測單位在內的行業內外的人士，對地下管線探測技術難度的不理解。

說到對地下管線探測技術難度的理解問題，實際上目前許多人把地下管線探測技術當作一種比較簡單的技術來看待。

目前，行業內普遍使用培訓班出身的低級技術的探測人員進行探測工作，少量的大中專技術人員作為項目管理人員。幾乎沒有專業理論基礎扎實與實踐經驗豐富的人員作為組長充實到探測組中。

非金屬管道目前是一種普遍使用的管道材質，這就要在整個工程中把探地雷達作為一種常規配備的儀器，來對所有的非金屬管道作探測。同時，對埋設復雜的金屬管道，也要用雷達來作檢驗，通過多種方法的對比，才能在不可見的狀態下，比較可靠地確定被探測目標。但是，目前各探測單位基本上只是將其作為一種驗證性的設備，臨時抽調到現場。并且，雷達操作人員的理論水準和經驗也是比較欠缺的。

沒有高等級人才和不能使用雷達之類高昂儀器設備來作為常規配備設備，實際上也是因為探測價格太低，低到了探測單位用不起的地步。

如果涉及地下管線探測的各界人士都能理解地下管線探測是一種必須使用高技術人才才能做好的工作，那么，地下管線探測單位就可以在低價位的時候，拒絕這種不正常的市場;但是，歷來探測單位的領導們沒有拒絕。

如果政府和地下管線權屬單位能理解這項工作的難度，探測的成本是比較高的，需要許多高級人才去做的研究性的工作，他們就不會把價格壓到找一個泥瓦工的水平。但是，目前各地的政府部門和地下管線權屬單位并不理解這一點。

探測單位的領導們不理解，造成再低的價格他們也接任務，結果就是探測工程的質量越來越低。政府和權屬單位的領導們不理解，就導致低價中標，最后不能保證得到高質量的地下管線數據。

七、涉及地下管線探測質量的責任問題

這個問題是目前涉及地下管線探測的相關單位避而不談的重大的敏感問題。

一般情況下，許多人很自然地認為，地下管線探測的質量應該由探測單位負完全的責任。其實，由于確實存在無法探測的地下管線，一定要探測單位在探測工程中一無遺漏、完全正確地探測到所有的地下管線，并且嚴格按照規范的要求，苛求其探測精度，這是不可能做到的事情。

地下管線探測成果缺陷的存在，在于以下幾個方面:①對于可探測的地下管線，存在探測單位的質量問題;②在探測工程前，權屬單位不能提供比較可靠的地下管線的現狀資料，如竣工測量資料、設計資料等。對于第1種情況，毫無疑問，探測單位應當負起質量的責任。對第2種情況，應當理解，在早期，如解放初期，或推遲到改革開放前，我國城市建設的管理做得較差，甚至沒有管理，那個時候城市建設的資料確實不齊全甚至沒有資料。這部分地下管線的探測成果中存在的問題，可以作為疑難問題來解決，因為這種質量的責任，確實沒有可以承擔的主體。但是，改革開放后，城市管理開始走上正軌，地下管線的埋設也有著明確的規定。那么，地下管線缺失竣工測量資料，甚至缺失設計資料的責任導致的質量問題，這應該由相關的地下管線管理部門來負責，因相關的地下管線管理部門多次變動而造成的資料缺失，應由政府主管部門負責。

從存在不可探測的地下管線的實際情況來看，地下管線管理部門或權屬單位、具體的政府主管部門應理解地下管線探測的局限性，不能認為所有的地下管線都是可以精確定位的。在地下管線探測工程啟動前，應當認真調查研究，認真聽取相關專業人士的意見，做好一切可以做好的準備工作，不要讓地下管線探測工程處于一個模糊的境地，不要讓地下管線普查工程結束后留下太多的遺憾。

八、結束語

上述幾個問題只是筆者在實際工作中的粗淺體會和看法，難免出現錯謬，愿與地下管線探測的同仁共同交流、探索，共同促進地下管線探測行業更好、更快的發展。

略)