淺析綜合物探技術在地下管線探測中的應用

李雙超+吳露

摘 要：迅速了解地下管線的布置情況，是今后城市建設中的必然要求。在地下管線的探測中，綜合物探技術的運用起到了非常重要的作用。因此，分析了地下管線的分類、探測特征及其常用探測方法，并對提高探測質量的方法進行了闡述。

關鍵詞：地下管線；物探技術；探測質量；探測方法

中圖分類號：TU990.01 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.134

1 地下管線的分類和探測特征

1.1 地下管線的分類

我國城市地下管線種類繁多，包括排水、供水、燃氣、電力、通信和工業等8大類20多種管線。我國地下管線按物理性質大致可分為2類：①鐵、鋼材料組成的金屬管線，比如水、燃氣、供熱和某些工業管道等；②銅、鋁材料組成的電纜，比如通訊電纜、有線電視電纜等。

1.2 地下管線的探測特征

地下管線的探測特征有以下3點：①地下管線所處的環境復雜，管線的探測屬于隱藏性工程，管線探測的區域大部分處于繁華街道或工廠等地區，其地上、地下和空中部分嚴重干擾了地下管線探測，甚至連常規的物探技術都無法操作。②地下管線的種類很多，其布局形式、管線材料、管線型號均不相同。由于地下管線中物理種類的管線變化過快，進而在一定程度上加大了管線探測的難度。③地下管線探測設備能做到持續追蹤和迅速定位管線，從而迅速測定管線深度是否在3～5 m之內。此外，探測設備還具有準確的分辨能力和抵抗干擾的能力。

2 物探技術在地下管線探測中的應用

地下管線與周圍介質在物理性質方面有很大的不同。因此，要根據實際情況選擇符合實際需求的物理方法探測地下管線。

2.1 電磁法

在探測地下金屬管線和電纜時，應首選電磁法，因為電磁法操作簡單、精準度高。電磁法運用了電磁感應的原理，其具體探測流程為：金屬管道和電纜在A電磁場的影響下形成感應電流，進而在地下管線周圍形成B電磁場。此時，可在地面上測量B磁場的電流強度和電流的分布形式，并以此來探測地下金屬管線的方位。只有在地下管線和周圍介質有明顯的電性區別，且管線長度大于管線的埋藏深度時，才可利用電磁法探測地下管線。在金屬管線的探測方法中，還有一種直接法，其主要應用對象為有部分管線露出地面的金屬管線。采用直接法探測時，將探測設備有發射機的一面與露出的金屬線相連、貼緊，并將探測設備的另一面朝地。此時，開啟發射機并設定相對頻率，探測設備的接收機頻率必須與發射機頻率一致，探測人員依據接收機上收到的磁場信號強度分析金屬管線的具體位置和深度。

2.2 地質雷達法

地質雷達法運用了電磁波反射原理，依據地下管線與周圍介質之間存在的電磁差別性來探測地下管線。在探測地下管線時，由特殊材料組成的地下管道無法應用管線探測設備探測。此時，采取地質雷達法可解決這一問題。地質雷達法的具體操作過程為：發射機向地下輸出電磁波后，地下發出的反射回波會被接收機接收，由于探測目標會與周圍介質之間產生很大的電性差別，所以，當發射機的電磁波與管線接觸時，會產生高強度的反射回波；在反射回波被接收機接收后，光纜會將該信號反饋至操控臺，操控臺記載、整理信號后，屏幕上會顯示出雷達圖像，探測人員可依據雷達圖像判定地下管線的位置、深度和規格。

2.3 磁梯度法

磁梯度法的具體操作過程為：用鉆孔的方法將磁力梯度設備放入孔內，測量水平走向的金屬管道在垂直方向的曲線變化。曲線變化是由測量目標與內地磁場存在距離而產生的強度變化決定的，以此可確定地下管線的位置。在對地下金屬管線的位置精準定位時，可沿垂直管線走向找出管線存在區域的橫斷面，并在橫斷面區域內按一定的順序鉆孔，從而精準確定管線的深度和位置。采用磁梯度法也能精準、迅速探測埋藏較深的金屬管線。由于磁梯度法的探測理論還不完善，且操作方法沒有嚴格、固定的標準，加之易受管徑、磁化傾角等因素的影響，其探測誤差并不具備參考價值。因此，要運用觸探法進一步確認磁梯度探測。這樣不僅能確認磁梯度探結果，還可在一定程度上提高探測結果的精準度，且在探測埋藏深度時可將誤差值縮小到±10 cm以內。因此，應用觸探法對地下管線探測有重要意義。

3 提高探測質量的方法

由于探測設備自身帶有某些問題，所以，在探測前要統一試驗探測設備，并判定設備數值是否需要改正及其數值；探測直埋地下管線時，由于土的特征不同，會影響探測結果的精準度，因此，需要進行探測試驗，從而判定埋藏深度和位置的準確性。

如果管線埋藏太深，則會對探測設備的探測結果造成較大的影響。特別是在運用感應法探測時，埋藏較深的管線只能接收到微弱的信號，導致探測結果不準確。為了解決該問題，需要改變探測方式，比如改變發射機的擺放姿勢。此外，地下管線的材質和導電性也會對探測結果造成一定程度的影響。探測金屬管道和電纜時，普通的管線探測設備即可完成探測工作。而在探測非金屬管道時，一般會運用地質雷達法探測。

并行管線的情況在地下管線中普遍存在。并行管線排列較集中、種類各不相同。相鄰管線是干擾并列管線探測結果的主要因素。因此，在探測這類管線時，常無法精準探測管線的位置和埋藏。此時，應運用各式各樣的方法探測管線的位置和埋藏深度。此外，地下管線中還存在管線上下重疊的情況。探測重疊的金屬管道時，重疊管線間的異常疊加現象會對管線探測造成干擾，而運用電磁法可精準定位此類管線，但在埋藏深度的定深上會存在很大的誤差。因此，應在管線岔開的區域探測埋藏深度，從而判定重疊管線的管線深度。

4 結束語

地下管線的探測方法較多。在探測地下管線的過程中，要選擇正確、合適的探測方法。當在探測過程中遇到特殊情況時，除了應利用探測設備測量，還要勘查實地情況，并將探測方法與勘察結果相結合。只有這樣，才能使探測結果更加精準，并節約人力和財力。

參考文獻

[1]何厚志.地下管線探測技術及工程實施[J].中國建設工業出版社，2011（01）.

[2]林廣元，吳成勇.關于城市地下管線探測與信息化的探討[J].城建檔案，2014（22）.

〔編輯：張思楠〕