城市地下管線探測難點及其解決方案分析

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

關(guān)鍵詞：地下管線探測；平行密集管線；非金屬管材；大埋深

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

0 引言

城市綜合地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是城市的“生命線”和“血脈”。各種原因，目前我國很多城市存在地下管線分布情況管理不明，管線檔案資料不全不準等情況，導(dǎo)致城市建設(shè)時，常有地下管線被破壞的事故發(fā)生。因此，摸清城市地下管線現(xiàn)狀，通過信息系統(tǒng)管理管線數(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 地下管線探測難點

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

2 地下管線探測難點解決方案

2.1 平行管線探查方法

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

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

2.2 非金屬管道探查技術(shù)

（1）非金屬管線探查。探查非金屬管線時，根據(jù)現(xiàn)場條件、管徑的大小及目標管線與周圍介質(zhì)的差異等特性，可采用示蹤電磁法、探地雷達斷面掃描探查及釬探、開挖驗證等方法。具體做法為：先將管線上的明顯點（閥門井、排氣閥井、測壓井等）定位，再利用金屬分支管線采用電磁感應(yīng)法確定其與非金屬管道的連接點。同樣，對過橋、穿路、拐彎等特殊地帶的局部金屬管線也可用探測儀探查定位。利用上述方法確定的管線點可大致將管線走向及所在范圍圈定，根據(jù)已探明管線的情況，在需要確定管線點的地段，用探地雷達進行斷面掃描探查。在具備釬探或開挖條件的地帶，進行了釬探或開挖驗證。

采用探地雷達對非金屬管道（如砼管、PE管、UPVC管等）探查時，應(yīng)選用與探查對象的埋深和管徑相匹配的發(fā)射頻率和合適的接收天線；在一個探測點應(yīng)作兩次以上的往返測量，以確認異常的可靠性；如探查對象無明顯異常，應(yīng)在該探查剖面前后作反復(fù)多次測量，以利于發(fā)現(xiàn)異常；對不規(guī)整的管線異常要進行開挖驗證；要在探測點附近的已知管線上作雷達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。此類管線可采用示蹤法或探地雷達進行探測。用空管內(nèi)預(yù)埋的鐵絲或人工穿設(shè)的示蹤線，然后采用直接法或雙端連接的方法施加信號，利用管線探測儀定位測深。

采用探地雷達探測時，具體方法參照非金屬管線探查。

（3）小規(guī)格非金屬管線探測。對埋深大、規(guī)格小的金屬管線，由于目標規(guī)模小，且上覆土層多為雜填土，探地雷達很難取得良好的管頂反射異常，為此，對此類管線應(yīng)盡可能收集竣工資料，在此基礎(chǔ)上通過管線埋設(shè)時的土層擾動破壞產(chǎn)生的異常來確定。

2.3 大埋深管線探測

管線探測儀探測深度通常為3.0?4.0m，對深埋管線，在無出露點的情況下，采用常規(guī)感應(yīng)法探測很難滿足要求。為此，可通過以下方式提高探測準確率：

（1）擴大探測范圍，找到管線出露點，采用直接法施加信號，并加大發(fā)射機輸出功率，提高信噪比。（2）在沒有出露點的情況下，盡可能在埋深淺處施加感應(yīng)信號，以增大管線感應(yīng)電流，提高接收信號強度，提高信噪比。（3）利用長金屬導(dǎo)線采用雙端連接的方法施加信號，使發(fā)射機、長導(dǎo)線與管道自成一電流回路，提高管線的電流強度，達到探測深埋管線的目的。

2.4 非開挖技術(shù)敷設(shè)管線

隨著水平定向鉆進、頂管等非開挖技術(shù)的廣泛使用，非開挖敷設(shè)的管線探測成為地下管線探測的難點之一。水平定向鉆進技術(shù)鋪設(shè)的管線其深度多漸變，探測時易受淺埋管線的干擾影響，探測難度相對較大。為提高此類管線的探查精度，可采取以下方法：

（1）全面收集測區(qū)范圍內(nèi)非開挖敷設(shè)管線的設(shè)計、竣工資料，并進行實地核實。（2）對已敷設(shè)電纜的管線，采用夾鉗法施加信號，以減弱淺部及旁側(cè)管線的干擾。在連續(xù)追蹤探測時，考慮到其漸變特征，將加密管線點，以便準確描述其變化特征。（3）對預(yù)埋的電纜類空管，采用示蹤法或探地雷達進行探測。（4）非開挖敷設(shè)管線穿越道路、河流、建筑物時，管線埋深較大且穿越距離長，信號隨探測距離的增加而迅速衰減，導(dǎo)致探測誤差增大或無法追蹤探測。為此，探測時盡可能增大發(fā)射機的發(fā)射功率，提高信噪比，同時在穿越道路、河流及建筑物等前設(shè)置管線點，如道路、河流兩側(cè)、建筑物前后，以控制其走向。

3 結(jié)語

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

參考文獻：

[1]陳穗生.管線探測四大難題的探測要點[J].工程勘察，2007（07）：62-67.

[2]張紅彥.地下管線探測重點與難點分析[J].地球，2016（03）：157.

作者簡介：徐勇（1976-），山東寧陽人，主要從事測繪方面的研究。