地下管線探測重點與難點分析

■　張紅彥

（無錫市科力地理信息探測有限責任公司江蘇無錫214000）

地下管線探測重點與難點分析

■張紅彥

（無錫市科力地理信息探測有限責任公司江蘇無錫214000）

地下管線探測有很多復雜和難點，因為管線的材質不同，所以有不同的探測方法及難點，本文就地下管線探測重點與難點分析，希望能給業內人事以借鑒。

探測重點探測難點分析

1　不同管線探測

（1）非金屬管線(砼、UPVC等)。管線探測過程中，往往會遇到非金屬（UPVC、砼等）管線及相鄰較近且走向一致的地下管線埋設方式，由于目前的地下管線探測儀是利用金屬管線對電磁波產生感應的物理特性而獲取信號異常值的辦法確定管線的位置和深度的，因此，對于非金屬（UPVC、砼等）管線不能感應電磁場，是目前地下管線探測過程中存在的一個重點難點。（2）平行敷設的管線。由于相鄰平行的金屬管線對電磁場感應產生互感現象且產生疊加信號異常，因此，相鄰平行的管線探測也是地下管線探測過程中存在的另一個重點難點。（3）非開挖敷設的管線。隨著城市道路負載力不斷加大以及近年來非開挖技術的發展，管線鋪設采用非開挖方式敷設得到大量運用。由于非開挖敷設的管線一般較深且無管線出露點，采用常規管線探測方法難以實施，直接影響了探測精度，甚至無法進行探測，是當前管線探測工作中的重要難點。

2　地下管線探測重點與難點的技術解決措施

隨著建筑科技水平的不斷發展，PE、PVC、混凝土等非金屬管線在市政建設中越來越多的得到應用，非金屬管線的探測也逐漸成為管線管理部門和管線探測單位的一大難題，而解決這個問題目前比較有效的探測方法就是：人工開挖及利用地質雷達及高密度電阻率法進行管線探查。人工開挖由于現場的地形條件所限，可能不具備開挖條件，這就要求采用地質雷達及其它方法。

2.1加拿大pulse EKKO 100A地質雷達的工作原理和相關介質參數

（1）工作原理：探地雷達（Ground Penetrating Radar，簡稱GPR）是利用超高頻短脈沖電磁波在介質中傳播時其路徑、電磁波強度與波形隨通過介質的電性差異和幾何形態的不同而變化的特征，根據接收到地下介質身射電磁波的旅行時間（雙程走時）、幅度與頻率資料來判斷管線的深度、位置和估算管線直徑的一種地球物理方法。當管線方向已知時，測線垂直管線長軸。沿測線發射和接收電磁波。如下圖，最終得到雷達探測實時剖面圖，地下管線反射波在實時剖面上形成拋物線態圖形。拋物線頂點橫向坐標值是管線中心軸線測量起始點的水平距離，拋物線頂點豎向坐標值為管線上表面距測量表面的深度值。

（2）相關介質技術參數：

介質　介電常數　波速（m/ns）混凝土瀝青雜填土、沙質土水空氣6.3 3.2-5.5 7-18 81 1 0.12 0.13-0.17 0.07-0.11 0.03 0.3

（3）探查方法：對某一地下管線進行探查時，首先應在現場確定好坐標，坐標原點最好選在永久性標識點上，以備日后復查校驗。測線最好布置成網格狀。

（4）管線深度和水平位置的確定:管線的深度可從雷達剖面圖上直接讀取，探地雷達系統自動把時間域轉換成空間域。電磁波在不同介質中的傳播速度是不一樣的，在確定管線深度之前，最好在測量區域內找一條已知管線進行傳播速度測試。管線的水平位置可由測量輪精確測得，而且探地雷達具有現場回拉定位功能，當屏幕上顯示出管線波形時（天線拖動方向與管線方向垂直時，典型波形反應為拋物線），可將天線回拉，屏幕上將出現一個光標，隨著天線的回拉，光標在雷達剖面圖上移動，當光標移動，當光標移到拋物線頂點時，天線的中心位置對應的就是該管線軸心的平面位置。

2.2非金屬管線探測儀探測法（NPL-100|非金屬管線測位器）

非金屬管線探測儀主要由震蕩器（發射機）、震動器、接收機、探頭、放大器、耳機等部分組成，一般適用于內部流體為液態，帶壓力的非金屬管道。其工作原理是聲波原理，利用聲音在管道及其內部液體的傳播特性來探測管道位置。由于震蕩器的發射機要與管線直接相連，所以非金屬管線探測儀使用場所必須有管道設施的暴露點，像供水、排水、燃氣管線，震蕩器可以與水表、消防栓、閥門等管件聯接.非金屬管線探測儀只能對管道進行平面定位，不能測定埋深；由于聲波的衰減特性，儀器最適用于小口徑管道的探測；另外對于埋設太深的管道探測難度較大。

2.3導向儀探測法

針對一些電力、通訊類空管管線、非開挖管線，包括未使用的非開挖燃氣、自來水、雨污水管線，可采用導向儀探測法定位、定深，其原理是利用放置金屬探頭在管內，利用外力沿管內慢慢移動，通過地面導向管線儀（亦可采用RD8000型接收機）進行信號接受，每移動約5米距離進行定位并測深。此種方法我單位在蘇州軌道交通管線探測施工中、福州市內所有非開挖管線探測的施工中，均獲得了較好的探測效果。

2.4相鄰平行管線的探查技術

多條相鄰平行地下管線的探測問題，一下是地下管線探測的難題，由于相鄰管線走向一致，且相互間距較小，兩條管線對儀器發出的激發信號會產生互感現象，使儀器探測目標管線所產生的異常值很難區分或者存在較大的偏差，因此管線探測人員經常將相鄰平行的管線漏測或難以區分。根據電磁場理論及多年來的探測經驗分析，在一定相對位置下，感應工作頻率越高，相鄰平行管線相互感應影響較大，因此，在此類管線探測中，應選用低頻電磁感應或直接連接法探測。

3　結語

通過上述敘述能夠知道管線探測的難點及解決方法，現在管線探測存在著一定的難點和困難，希望隨著科學技術在管線儀器中的不斷體現，相對困難的PVC，PE等豐金屬和絕緣的管線探測能夠解決。能夠更準確的探測管線數據。

[1]肖興國顧蘇琴..地下管線探測各階段應重視的要點 [M]城市勘測2010

[2]楊震海.非開挖管線探測方法及其適用性分析 [M]上海國土資源 2011

TU990.3[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-157-1