城市地下管線(xiàn)探測(cè)難點(diǎn)及其解決方案分析

摘 要：城市地下管線(xiàn)探查中，管線(xiàn)種類(lèi)多，材質(zhì)多樣，權(quán)屬單位不同，埋設(shè)時(shí)間和方式不盡相同，管線(xiàn)常出現(xiàn)縱橫交叉，上下重疊現(xiàn)象，給探查工作帶來(lái)了很大困難。本文將針對(duì)管線(xiàn)探查中存在的難點(diǎn)逐一提出解決方案。

關(guān)鍵詞：地下管線(xiàn)探測(cè)；平行密集管線(xiàn)；非金屬管材；大埋深

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.188

0 引言

城市綜合地下管線(xiàn)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是城市的“生命線(xiàn)”和“血脈”。各種原因，目前我國(guó)很多城市存在地下管線(xiàn)分布情況管理不明，管線(xiàn)檔案資料不全不準(zhǔn)等情況，導(dǎo)致城市建設(shè)時(shí)，常有地下管線(xiàn)被破壞的事故發(fā)生。因此，摸清城市地下管線(xiàn)現(xiàn)狀，通過(guò)信息系統(tǒng)管理管線(xiàn)數(shù)據(jù)是城市規(guī)劃、建設(shè)、管理的需要，是保證城市人民正常生產(chǎn)生活以及城市發(fā)展的必要措施。

1 地下管線(xiàn)探測(cè)難點(diǎn)

城市地下管線(xiàn)探查中，地下管線(xiàn)種類(lèi)多，材質(zhì)多樣，權(quán)屬單位不同，埋設(shè)時(shí)間和埋設(shè)方式也不盡相同，管線(xiàn)常出現(xiàn)縱橫交叉，上下重疊現(xiàn)象，導(dǎo)致準(zhǔn)確探測(cè)各種管線(xiàn)的走向、埋深等有一定難度。歸結(jié)起來(lái)，地下管線(xiàn)探測(cè)中常遇到的難點(diǎn)有：一是平行密集埋設(shè)管線(xiàn)探測(cè)；二是非金屬管材探測(cè)；三是長(zhǎng)距離、大埋深的管線(xiàn)探測(cè)。四是非開(kāi)挖敷設(shè)管線(xiàn)。

2 地下管線(xiàn)探測(cè)難點(diǎn)解決方案

2.1 平行管線(xiàn)探查方法

平行管線(xiàn)的探查，優(yōu)先采用直接法或夾鉗法，從而減弱相鄰管線(xiàn)的干擾。然而，實(shí)際工作中，因缺少明顯點(diǎn)，沒(méi)有良好的接地條件等，無(wú)法采用直接法和夾鉗法，只能采用感應(yīng)法。為此，管線(xiàn)探查時(shí)可采用下述方法：

（1）水平壓線(xiàn)法：根據(jù)垂直偶極子施加信號(hào)時(shí)不激發(fā)其正下方管線(xiàn)，而激發(fā)鄰近管線(xiàn)的特性，將發(fā)射機(jī)平臥，放在鄰近干擾管線(xiàn)正上方，從而壓制地下干擾管線(xiàn)，突出鄰近目標(biāo)管線(xiàn)信號(hào)。這是探查平行管線(xiàn)的有效手段。（2）垂直壓線(xiàn)法：利用水平偶極子施加信號(hào)，線(xiàn)圈正下方管線(xiàn)耦合最強(qiáng)的特性，將發(fā)射機(jī)直立，放在目標(biāo)管線(xiàn)正上方，從而壓制鄰近干擾管線(xiàn)，突出目標(biāo)管線(xiàn)信號(hào)，從而區(qū)分平行管線(xiàn)。該方法適用于埋深淺、間距大的平行管線(xiàn)。（3）傾斜壓線(xiàn)法：平行管線(xiàn)間距較小時(shí)，上述方法探查效果均不好，可采用傾斜壓線(xiàn)法。該法是根據(jù)目標(biāo)管線(xiàn)與干擾管線(xiàn)的空間分布位置，選擇合適的發(fā)射機(jī)位置和傾斜角度，在保持發(fā)射線(xiàn)圈軸向?qū)?zhǔn)干擾管線(xiàn)的前提下，盡量將發(fā)射機(jī)置于目標(biāo)管線(xiàn)上方附近，從而確保有效激發(fā)目標(biāo)管線(xiàn)，壓制干擾管線(xiàn)。

2.2 非金屬管道探查技術(shù)

（1）非金屬管線(xiàn)探查。探查非金屬管線(xiàn)時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件、管徑的大小及目標(biāo)管線(xiàn)與周?chē)橘|(zhì)的差異等特性，可采用示蹤電磁法、探地雷達(dá)斷面掃描探查及釬探、開(kāi)挖驗(yàn)證等方法。具體做法為：先將管線(xiàn)上的明顯點(diǎn)（閥門(mén)井、排氣閥井、測(cè)壓井等）定位，再利用金屬分支管線(xiàn)采用電磁感應(yīng)法確定其與非金屬管道的連接點(diǎn)。同樣，對(duì)過(guò)橋、穿路、拐彎等特殊地帶的局部金屬管線(xiàn)也可用探測(cè)儀探查定位。利用上述方法確定的管線(xiàn)點(diǎn)可大致將管線(xiàn)走向及所在范圍圈定，根據(jù)已探明管線(xiàn)的情況，在需要確定管線(xiàn)點(diǎn)的地段，用探地雷達(dá)進(jìn)行斷面掃描探查。在具備釬探或開(kāi)挖條件的地帶，進(jìn)行了釬探或開(kāi)挖驗(yàn)證。

采用探地雷達(dá)對(duì)非金屬管道（如砼管、PE管、UPVC管等）探查時(shí)，應(yīng)選用與探查對(duì)象的埋深和管徑相匹配的發(fā)射頻率和合適的接收天線(xiàn)；在一個(gè)探測(cè)點(diǎn)應(yīng)作兩次以上的往返測(cè)量，以確認(rèn)異常的可靠性；如探查對(duì)象無(wú)明顯異常，應(yīng)在該探查剖面前后作反復(fù)多次測(cè)量，以利于發(fā)現(xiàn)異常；對(duì)不規(guī)整的管線(xiàn)異常要進(jìn)行開(kāi)挖驗(yàn)證；要在探測(cè)點(diǎn)附近的已知管線(xiàn)上作雷達(dá)剖面用以確定介電常數(shù)和波速。

（2）預(yù)埋非金屬空管探查。此類(lèi)管線(xiàn)可采用示蹤法或探地雷達(dá)進(jìn)行探測(cè)。用空管內(nèi)預(yù)埋的鐵絲或人工穿設(shè)的示蹤線(xiàn)，然后采用直接法或雙端連接的方法施加信號(hào)，利用管線(xiàn)探測(cè)儀定位測(cè)深。

采用探地雷達(dá)探測(cè)時(shí)，具體方法參照非金屬管線(xiàn)探查。

（3）小規(guī)格非金屬管線(xiàn)探測(cè)。對(duì)埋深大、規(guī)格小的金屬管線(xiàn)，由于目標(biāo)規(guī)模小，且上覆土層多為雜填土，探地雷達(dá)很難取得良好的管頂反射異常，為此，對(duì)此類(lèi)管線(xiàn)應(yīng)盡可能收集竣工資料，在此基礎(chǔ)上通過(guò)管線(xiàn)埋設(shè)時(shí)的土層擾動(dòng)破壞產(chǎn)生的異常來(lái)確定。

2.3 大埋深管線(xiàn)探測(cè)

管線(xiàn)探測(cè)儀探測(cè)深度通常為3.0?4.0m，對(duì)深埋管線(xiàn)，在無(wú)出露點(diǎn)的情況下，采用常規(guī)感應(yīng)法探測(cè)很難滿(mǎn)足要求。為此，可通過(guò)以下方式提高探測(cè)準(zhǔn)確率：

（1）擴(kuò)大探測(cè)范圍，找到管線(xiàn)出露點(diǎn)，采用直接法施加信號(hào)，并加大發(fā)射機(jī)輸出功率，提高信噪比。（2）在沒(méi)有出露點(diǎn)的情況下，盡可能在埋深淺處施加感應(yīng)信號(hào)，以增大管線(xiàn)感應(yīng)電流，提高接收信號(hào)強(qiáng)度，提高信噪比。（3）利用長(zhǎng)金屬導(dǎo)線(xiàn)采用雙端連接的方法施加信號(hào)，使發(fā)射機(jī)、長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)與管道自成一電流回路，提高管線(xiàn)的電流強(qiáng)度，達(dá)到探測(cè)深埋管線(xiàn)的目的。

2.4 非開(kāi)挖技術(shù)敷設(shè)管線(xiàn)

隨著水平定向鉆進(jìn)、頂管等非開(kāi)挖技術(shù)的廣泛使用，非開(kāi)挖敷設(shè)的管線(xiàn)探測(cè)成為地下管線(xiàn)探測(cè)的難點(diǎn)之一。水平定向鉆進(jìn)技術(shù)鋪設(shè)的管線(xiàn)其深度多漸變，探測(cè)時(shí)易受淺埋管線(xiàn)的干擾影響，探測(cè)難度相對(duì)較大。為提高此類(lèi)管線(xiàn)的探查精度，可采取以下方法：

（1）全面收集測(cè)區(qū)范圍內(nèi)非開(kāi)挖敷設(shè)管線(xiàn)的設(shè)計(jì)、竣工資料，并進(jìn)行實(shí)地核實(shí)。（2）對(duì)已敷設(shè)電纜的管線(xiàn)，采用夾鉗法施加信號(hào)，以減弱淺部及旁側(cè)管線(xiàn)的干擾。在連續(xù)追蹤探測(cè)時(shí)，考慮到其漸變特征，將加密管線(xiàn)點(diǎn)，以便準(zhǔn)確描述其變化特征。（3）對(duì)預(yù)埋的電纜類(lèi)空管，采用示蹤法或探地雷達(dá)進(jìn)行探測(cè)。（4）非開(kāi)挖敷設(shè)管線(xiàn)穿越道路、河流、建筑物時(shí)，管線(xiàn)埋深較大且穿越距離長(zhǎng)，信號(hào)隨探測(cè)距離的增加而迅速衰減，導(dǎo)致探測(cè)誤差增大或無(wú)法追蹤探測(cè)。為此，探測(cè)時(shí)盡可能增大發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率，提高信噪比，同時(shí)在穿越道路、河流及建筑物等前設(shè)置管線(xiàn)點(diǎn)，如道路、河流兩側(cè)、建筑物前后，以控制其走向。

3 結(jié)語(yǔ)

雖然地下管線(xiàn)分布復(fù)雜，探明其走向、埋深、管材等屬性可以借助先進(jìn)的探測(cè)儀器，但是，實(shí)際作業(yè)中還需要作業(yè)員針對(duì)不同現(xiàn)場(chǎng)，認(rèn)真分析查閱相關(guān)資料，不斷總結(jié)分析，采用多臺(tái)儀器、多種方式方法交叉探測(cè)，更好的提高探測(cè)效率和數(shù)據(jù)精度。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳穗生.管線(xiàn)探測(cè)四大難題的探測(cè)要點(diǎn)[J].工程勘察，2007（07）：62-67.

[2]張紅彥.地下管線(xiàn)探測(cè)重點(diǎn)與難點(diǎn)分析[J].地球，2016（03）：157.

作者簡(jiǎn)介：徐勇（1976-），山東寧陽(yáng)人，主要從事測(cè)繪方面的研究。