城市地下管線疑難探測的方法及應用研究

王青 孫凱

濰坊市市政公用事業服務中心 山東 濰坊 261061

一、城市地下管線探測難點分析

地下管線種類相對繁多，材質也比較多樣，使得管線常常出現縱橫交叉或者上下重疊走向[1]。另外，有時受地面干擾源或者其他因素影響，不能完整探測管線走向以及埋深信息，增加了管線探測難度。一般而言，疑難管線探測主要是對非金屬材質或者非開挖鋪設工程管線而言的，有時還要對長距離大埋深甚至周邊高干擾等相關管線予以探測。因此，做好疑難管線探測工作較為關鍵，通過對各難點管線給予分析，選取適宜的探測方法，從而提高探測質量和效率。

二、具體應用

本文以濰坊市中心城區地下管線普查中的某些管線探測為例，對其探測方法以及應用狀況予以分析。首先，應結合管線施工環境以及管線特點[2]，選取恰當方法，其中頻率域電磁法以及探地雷達法使用頻率較多。首先，金屬管道探測。由于此類管道在導電性方面擁有良好性能，所以，借助管線探測儀器能獲取良好探測效果。值得注意的是，受其本身性質影響，連接方式不同，使得探測方式也有很大不同，一般情況下，會先選用連接法，然后選取33kHz工作頻率，再確定極大值法定位，下面是探測實例。

表1 金屬管道探測實例

通過上表可知，只有選取恰當工作參數，才能有效滿足探測精度方面要求，進而為選取其他參數提供參照。

其次，電信電纜探測。近年來，電信電纜頻繁出現問題，但由于露出較多，所以具備了使用夾鉗進行信號激發的條件。基于此，要想對此類管線信號進行激發，應該采取夾鉗法[3]，有的地段不具備相關條件，可以采用感應法。但是在定位定深時，需要考慮管塊實際位置，并對其修正，與此同時，電信管線還能按照單一或者組合形式進行劃分，下圖為探測實例：

表2 不同材質電信管線探測實例

由上表可以看出，單一形式時往往探測精度較高，與此同時，組合形式由于線與線間的影響，使得信號發生畸變，造成探測精度降低，需要對其進行合理修正。

最后，平行管線。在對平行管線實行探測時，需要先進行劃分，然后采取適宜的探測方法，如果都是平行排列管線，可以選擇激發或者旁側感應法進行解決，但如果是管道與電纜相互排列的管線，應該先探測管道，接著用夾鉗法探測電纜，進而解決問題。具體來說，兩條平行煤氣間的管線水平間距大約為0.68m，其中一個管徑大約為158mm，而埋深則是0.94m，另一個管徑大約在221mm，其中埋深是1.06m。本次兩個煤氣管為鋼管，并且探測信號相對良好，因此異常明顯，所以，使用旁側感應法就能得到滿意結果。下圖中的T1曲線異常點主要是在兩管線之間的中心位置，從而為平面確定做出有利參考。其中T2曲線位置逐漸向另一管線進行靠近，平面誤差大約為6cm，深度誤差大約為5cm。而T3曲線位置也是向另一管線慢慢靠近，與T2曲線不同的是，T3曲線平面定位誤差約為8cm，其中深度誤差也是8cm。

三、城市地下疑難管線的探測方法

（一）電力管線探測方法

通常情況下，在對電力管線進行探測時，會遇到管溝深度或者積水較深情況，使得探測人員不能對管線位置給予準確判別。但是電力管線能夠利用自身電力信號優勢，采用被動源法，這樣既能對單一地段管線進行掃描，還能借助主動源實行平行掃描以及圓周掃描。另外，平行管線應該選擇簡單的地段，然后采用傾斜壓線或者垂直壓線法來實行追蹤探測，這樣既能對發射功率以及發射頻率予以確定，還能確保探測準確。此外，在探測管線時，經常會遇到無信號的管線，在對這種類型的管線進行探測時，需要結合調繪資料，把其作為基本信息，再進行判明，并將探測成果提交給相關權屬單位，由其進行審核或者落實。

（二）給水管線探測方法

在對給水管線進行探測時，需要結合實地走向標志，并依據調繪資料開展定位工作，并由產權單位人員進行指正，局部可以采用開挖方法。在開展作業時，會遇到調繪資料與具體敷設不符或者埋深較大情況，有時管線傳導信號還會相對較弱，這就需要采用綜合方法實行探測，借助多臺儀器進行同時探測。需要注意的是，在探測時，應該遠離那些平行管線位置，這樣既能激發信號，還能改進探測質量。另外，對于交叉或者淺層干擾地段，還可通過比較深度以及查閱調繪資料相關方法，了解地形地貌，參考其地球物理特征，這樣既能從眾多復雜信號中有效辨別出目標管線，還能增強探測效率。此外，由于給水以及通信線材質通常為非金屬，所以，利用當前探地雷達相關設備很難進行準確探測，這就需要借助調繪資料進行有效標示，通過開挖方法進行驗證。

（三）非金屬管線探測方法

我國管道探測儀主要是運用金屬管線，并對電磁波產生相應的物理特性，達到獲取信號值，進而確定管線位置以及深度目的。通常情況下，地質雷達探測借助電磁波反射相關原理，結合地下目標體以及周圍介質之間存在的某些電磁差異性，有效探測地下目標，以此對特殊材質管道進行探測。一般而言，水泥管通常為大口徑類型的給水管道，其中一般探測儀不能對其實施探測，這就需要借助地質雷達實行探測。如下邊實例，在本次探測時發現很多水泥管線是依托鋼筋籠為框架的，也就是分為不同的管段，然后連接敷設，并且在彎頭以及三通位置有效安置金屬管，對其進行防護，從而讓探測儀進行正常使用。由下圖可知，地質雷達能夠對水泥管線起到良好探測效果。

（四）多條平行管線探測方法

在對多條平行管線進行探查時，經常會遇到相鄰管線干擾，從而給探測帶來較大困難，增加測深誤差。但通常在應用時，會受場地影響，因此，也能采用感應法，具體來說，其一，垂直壓線法。在使用該方法時，應該先讓發射機處于直立狀態，并把其置于管線上方，這樣既能讓目標管線更為突出，而且能實時把握管線異常動態。其二，水平壓線法。該種方法是讓發射機呈現平臥狀態，同樣置于管線上方，有效壓制管線干擾，一般情況下，此方法用在管線間距相對較大的地下管線中，缺點就是探測深度較小。其三，傾斜壓線法。如果相連管線間距不大時，不利于使用垂直壓線法，這時可以運用傾斜壓線法，一方面能讓發射線圈傾斜，讓其與干擾管線出現不耦合，另一方面能避免受干擾管線信號影響，進而提升目標管線異常。

（五）其他探測方法

其一，盲區探測法。盲區主要是指地下管線總體資料較少或沒有資料的相關地段，在遇到盲區時，宜采用磁偶極感應法實行搜索，測線是按照網絡狀進行布設，然后利用發射機或者接收機進行并行搜索，如果發現異常，快速確定走向，再對其進行追蹤。與此同時，也可以對地質雷達剖面進行布設，然后對其驗證，最后依據相關結果，對其綜合測定。其二，深埋管道探測法。在對那些埋深比較深的管道實行探測時，一般情況下會用常規儀器進行探測，但往往探測困難且不準確，所以，應該加大相關發射機功率，采用雙端連接法進行探測。如果沒有出露點，應該在埋深淺處進一步施加感應信號，這樣既能增大管線感應電流，還能改善接收信號強度，增強信噪比。

結束語

本文結合濰坊中心城區普查過程中的相關實例，分析了疑難管線的探測方法。因此，要想確保探測質量，需要依據管線特性，對各管線實行恰當分類，選取適宜的探測方法，必要時實地對比驗證，保障地下管線探測高效保質完成，查清地下管線現狀，掌握管線基礎信息，為城市安全穩定運行提供可靠基礎信息支撐。