地下金屬管網勘查意義及勘查標準研究

包延輝，曾年發

（吉林省第五地質調查所，吉林 長春 130061）

1 開展地下金屬管網勘查的現實意義

1.1 開展地下金屬管網勘查是我國經濟發展的必然要求

改革開放后，我國經濟步入快車道，城市規模快速增大，基礎設施建設的速度越來越快，隨著計算機技術的日新月異，人民生活的改善從高速向高質量邁進，這些都要求完善各項配套設施，建立先進的地理信息系統（GIS），地下金屬管網查詢系統是其重要的組成部分。

1.2 地下金屬管網勘查是區域地質勘查工作的重要的組成部分

黨的十八大以來，特別是十九大后，我國進入了一個新時代，2020 年全國步入小康社會。城市建設也進入了三維立體空間建設時代[1]。

地質勘查工作就是在勘查區及其周邊地區的特定空間范圍內，綜合考慮各種地質要素，研究其對區域發展所提供的資源、所施加的約束條件對各種地質要素所產生的影響[2]。

國土資源部已制定了《城市地質調查總體方案（2017—2025）》，提出至2025 年，實現地級以上城市地質工作全覆蓋，建立系統完備的地下空間資源開發利用管理制度。

我國的城市地質工作起始于20 世紀八十年代，目前只有上海、北京建立了比較完善的三維地質信息系統。其它三十多個經濟發達城市正在快速建立中，而我們東北城市地質工作剛剛起步，因此我們的地質事業前景廣闊，地質工作者任重而道遠。

地質勘查工作的任務就是調查地下空間的各地質要素三維信息，而在地表以下0—3.0 米（北方0—5.0 米）的空間，正是地下金屬管網的賦存部位[3]。

地下金屬管網探測就是利用物探和測量技術，準確收集各種管線的專業信息，然后采用GIS 平臺，通過對地表建筑物、地下金屬管網進行三維可視化建模，實現了對地下管網數據的集成管理，建成集GIS 技術、三維引擎技術、計算機技術為一體的智能化管網管理系統，系統提供各類查詢、統計、分析等功能，以此達到為區域進行合理規劃的目的。

1.3 地下金屬管網勘查是地勘隊伍新的工作領域和新的經濟增長點

不同時期地勘隊伍有不同的工作重點，地下金屬管網勘查是新時代賦予我們新的工作任務。

多年的礦產勘查工作，培養了眾多吃苦耐勞、無私奉獻的地勘隊伍，我們具有專業齊全，業務全面、裝備先進的技術團隊，城市地質工作又給我們提供了廣闊的舞臺，地勘隊伍就一定能在新時代大有作為，經濟工作一定會邁上新的臺階，地質事業一定會再創輝煌。

2 地下管線基本分類

地下管線分為“管”和“線”兩大類。“管”類包括供水、排水、燃氣、熱力和工業等；“線”類包括電力、通訊、廣播電視等。各“管”和“線”類其具體分類和附屬設施列表如下。

3 地下金屬管網勘查選用的儀器設備

地下金屬管網勘查是集物探、測繪、計算機三項技術為一體的綜合工程。因此，開展地下管網勘查所需要的儀器設備也就是開展三項工作使用的儀器設備。

對測繪、計算機兩項工作使用的儀器設備，地下金屬管網勘查工作沒有特殊要求。物探工作所應用的儀器設備叫“管線探測儀”、“管線雷達”。

（1）“管線探測儀”由發射機和接收機組成。是利用電磁信號的原理來探測地下金屬管線的精確走向和埋深。它具有探測速度快、簡單直觀、操作方便、準確度高等優點。

地下金屬管線勘查的基本原理是：設備發射出電磁波，采用不同的連線方式將收集到的信號傳達到地下金屬管線上，當電磁波探測到地下金屬管線后，管線表層存在感應電流，由某一段管線向四處傳遞，電流傳遞進程中，又由地下金屬管線將電磁波傳回地面，此時信號接收設備放置在測試管線上方地面，根據設備接收信號強弱來判斷地下金屬管線的具體走向。

發射機向金屬管線發送信號，所發送信號沿地下金屬管線傳播并產生電磁波，在施加信號管線遠端所施加信號通過大地返回到發射機接地端，從而形成回路，這時拿著接收機沿管線方向行走，便能接收到發射機施加在管線內信號產生的的電磁波。

（2）“管線雷達”是利用電磁波探測所有材質的地下管線，但對環境要求較高，測深能力差，對探測者素質和經驗要求較高。

國內和國外有許多種，目前應用最多的是英國和美國產的“管線探測儀”。如：英國雷迪公司生產的RD4000PDL、RD6000PDL、RD8000PDL、RD8100PXLTM,美國里奇公司生產的SR—20、ivax-Metrotech 公司生產的-VLP29(威邁)等。

國內主要有上海邁迪公司生產的產MD—408、予迪公司生產的產-VLP6000（鷹眼）、AP-1（全數字）等等。

4 地下管網勘查行業標準

地下管線勘查目前主要有以下技術規程。

（1）2003 年，由國家建設部制定的《城市地下管線探測技術規程》CJJ61-2003，J271—2003。

（2）2016 年，國家住建部制定的《城市地下管線探測技術規程》CJJ61-2016。

（3）2017 年2 月20 日，國家住建部制定的《城市綜合地下管線信息系統探測技術規程》CJJ/269-2017 。

（4）每個省市在開展地下管網勘查時，都會根據自己的實際制定相應的《XXX 省XX 市地下管線探測技術規程》。

（5）在開展地下金屬管網勘查時，同時要遵循《XXX 市地下管線探測實施方案》和《XXX 市地下管線探測監理大綱》。

5 地下金屬管網勘查的工作任務、工作程序和工作方法

用數據準確描述各類地下金屬管線的空間位置和屬性信息，建立地下金屬管線信息管理系統是現代化城市高效率、高質量運轉的標志。

5.1 地下金屬管線勘查的主要任務

（1）對地下金屬管線進行物理探查定位和坐標測定（X、Y、H），為計算機動態管理打下良好基礎。

（2）采用計算機輔助制圖技術，編繪各種管線圖（綜合管線圖和各專業管線圖），按規范編制各類管線成果表。

（3）按要求形成各種管線的計算機管理數據文件及管線資料數據庫，建立地下管線信息管理系統。

（4）建立統一的坐標系統和高程基準，施測大比例尺地形圖或帶狀地形圖。

5.2 地下金屬管線勘查工作程序

（1）接受任務：委托或投標。

（2）收集資料：各專業權屬單位上交的現狀調繪圖、已有管線成果表；市區大比例尺地籍圖、測繪控制成果。進行整理分析。

（3）實地踏勘：核查已有資料的可利用程度，核查測區內控制點的位置和保存精度。

（4）根據踏勘情況，選擇合理的探查方法和必要的方法試驗。

（5）在前述基礎上，編寫管線探查實施方案。

（6）根據探查實施方案和監理大綱，在測區進行管線探查。對明顯管線點和各種窨井實地調查；對隱蔽管線點采用物探方法探查和開挖調查。

同時測量人員進行基礎控制測量、圖根點測量和地形圖測量。然后將所有管線探查測繪到地形圖上，最后數字化成圖。

（7）管線探查結束，提請探查成果驗收，實地檢查形成的管線圖、管線成果表。

（8）進行管線資料綜合整理，形成各種管線的計算機管理數據文件及管線資料數據庫，建立地下管線信息管理系統。編寫地下管線勘查報告。

5.3 地下金屬管線探測工作方法

（1）明顯管線點實地調查：對有出露點和管線井的明顯管線點，逐一開井實地調查，查明地下管線的建、構筑物和附屬設施，查清其權屬單位、性質、材質、規格、數量（包括管塊孔數、管線根數）、埋設方式，量測管線埋深、管道和管溝的斷面尺寸，并確定物探范圍。

（2）隱蔽管線點的物探探查：①金屬管線探查方法的選擇：使用專用管線儀或其他物探儀器。選擇物探儀的原則：儀器頻率要寬，儀器性能穩定，分辨率高。探查地下管線的方法有電磁法、直流電法、磁法、地震波法和紅外輻射法。應用最廣泛的是電磁法。電磁法又分為被動源法和主動源法。被動源法包括工頻法（50Hz法）、甚低頻法；主動源法包括直接法、夾鉗法和感應法。②定位：探測中采用的信號接收確認方法主要采用極大值法，它與極小值相比，異常幅度大而寬，易發現異常，受周圍干擾也小。定位時，應消除系統誤差，正反向較差小于或等于3cm。

6 地下金屬管網勘查中的安全工作常識

安全工作是我們生活和生產中的重中之重，地下金屬管線探測中的安全工作更是具有其特殊性。

6.1 探測者在管線探測中應時刻注意自身和他人的安全

（1）地下管線均分布在交通干線兩側，因此探測者每天工作時，要嚴格遵守交通法規；同時在探測中要時刻穿好“信號服”；在道路中間工作時，要布置好安全警示標志。

（2）從表1 中，可看到地下管線眾多的附屬設施中，供水有閥門井、水表井、檢修井；排水有雨水井、污水井；熱力有閥門井、檢修井；電力有電力井；通訊有檢修井，這些“井”，由于位于陰暗潮濕的地下，所以統稱“窨井”，井內氧氣稀薄，還易產生沼氣，有的井內還有毒蛇和蟑螂，因此，在井下作業時，要先打開井蓋，通風一定時間，觀察沒有危險后，再下井工作。而工業管道的閥門井、檢修井中，本身就存在易燃和對人有害氣體，因此，在井下作業時，井內通風時間要充足，并禁用充電法探測。

表1 地下管線分類和附屬設施統計表

（3）井下作業結束，切記蓋緊井蓋，避免對自己和他人造成傷害。

（4）對電力和燃氣、工業管道中隱蔽的物理探測點，慎用釬探法驗證探測精度。避免對人和管線造成傷害和損傷。

（5）測量時測網控制點，首先要選擇在通視條件好且保證測量人員安全的地方。

6.2 在管線探測中應時刻注意儀器設備的安全

（1）使用探測儀器時，要嚴格遵守操作規程，避免儀器的損傷。如：用感應法探測時，接收機距離發射機過近，接收機電容部件容易被擊穿。

（2）探測者每天工作在鬧市區，過往人員和車輛較多。探測儀器和測量儀器要時刻不能離開探測者視線，避免儀器的丟失和損傷。

7 結語

文章針對地下勘查工作所涉及的管線類型進行了介紹,然后通過實例研究論述目前地下金屬管線勘查常用的方法。結合多年來對地下金屬管線勘查內容提出了自己的一些經驗心得,以供借鑒。