針對(duì)地下管線探測(cè)中不同類別管線探測(cè)方法總結(jié)

張波

（河南省航空物探遙感中心，河南 鄭州450000）

以鄭州市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)地下管線探測(cè)項(xiàng)目為例，對(duì)地下管線探測(cè)中不同管類管線探測(cè)方法進(jìn)行了總結(jié)。

1 儀器選擇

為了保證項(xiàng)目的數(shù)據(jù)精度，在項(xiàng)目伊始，就對(duì)投入項(xiàng)目的管線探測(cè)儀器進(jìn)行了儀器一致性校驗(yàn)，并對(duì)探測(cè)方法進(jìn)行了方法實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，雷迪系列RD8100、日本富士PL-960 型地下管線探測(cè)儀在本地區(qū)進(jìn)行地下管線探測(cè)的有效性。因此，本次探測(cè)選用管線探測(cè)儀的遵循以下原則：①功能全，儀器能提供綜合探測(cè)技術(shù)，適合多種管線的探測(cè)；②儀器工作頻率多、能適合不同的管線及不同地電條件下進(jìn)行探測(cè)；③儀器性能穩(wěn)定、分辨率高、精度高，能滿足同時(shí)投入多臺(tái)（套）儀器開展大面積地下管線探測(cè)作業(yè)的需求；④輕便、快速。

在進(jìn)行本次的方法實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)不同管線儀器使用不同工作頻率、不同激發(fā)方式及收發(fā)間距對(duì)不同管類，不同埋深進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出以下結(jié)果：①針對(duì)本測(cè)區(qū)的金屬管道類主要探測(cè)方法采用直接法，效果明顯，精度高。②對(duì)于線纜類管線因電纜根數(shù)較多，以?shī)A鉗法效果最好，感應(yīng)法效果差；在單一線纜情況下，夾鉗法和感應(yīng)法均有良好效果。

在管道類管線探測(cè)中，無(wú)論RD 系列（65 kHz、83 kHz）或PL-960（83 kHz、334 kHz）宜使用高頻率進(jìn)行探測(cè)。線纜類管線探測(cè)中RD 系列儀器使用低頻率（8 kHz）進(jìn)行探測(cè)，中間頻率（33 kHz）是最常用的頻率；PL-960 儀器使用低頻率（27 kHz）進(jìn)行探測(cè)，中間頻率（83 kHz）是最常用的頻率。通常情況下兩種型號(hào)儀器所選擇的兩個(gè)頻率視其二次場(chǎng)響應(yīng)來(lái)選擇。

2 不同管線的探測(cè)方法

本次探測(cè)中對(duì)于明顯管線點(diǎn)探測(cè)主要采用L 形量尺或經(jīng)效驗(yàn)的鋼卷尺進(jìn)行直接開井量測(cè)，而對(duì)于隱蔽管線點(diǎn)則根據(jù)管類、材質(zhì)及周邊環(huán)境等因素進(jìn)而選用不同方式進(jìn)行探測(cè)。如給水、熱力、天然氣多為金屬類管道，電力、通信等為金屬線纜。

2.1 明顯管線點(diǎn)的探測(cè)

明顯管線點(diǎn)是指各類地下管線專用的檢修井、分支井、窨井、管線出露的點(diǎn)、服務(wù)于管線的附屬物及建筑物等。本次對(duì)探查范圍內(nèi)各管類所有明顯點(diǎn)都進(jìn)行了調(diào)查。

對(duì)明顯管線點(diǎn)的調(diào)查主要是指對(duì)管線點(diǎn)的埋深與管線的斷面規(guī)格（管徑）進(jìn)行開井量測(cè)。通過(guò)打開井蓋用經(jīng)檢驗(yàn)過(guò)的鋼尺或L 形量尺進(jìn)行量取斷面尺寸、管頂（底）深度、井底深度，讀數(shù)至厘米；調(diào)查時(shí)亦需同步調(diào)查材質(zhì)、線芯材質(zhì)、電壓、流向、規(guī)格、類型、埋設(shè)方式、道路名、電纜條數(shù)、總孔數(shù)、已用孔數(shù)、附屬物、特征等數(shù)據(jù)。

所有溝道、排水管道量測(cè)溝道底或管內(nèi)底至地面的垂直距離，其他管線埋深量測(cè)管（塊）頂至地面的垂直距離。

不規(guī)則的供電、通信管線的管塊斷面尺寸量取最大斷面，斷面包括所有的管孔。如果井室內(nèi)特征點(diǎn)的地面投影和附屬設(shè)施中心點(diǎn)偏距大于0.4 m，則需要按照偏心井位處理，在點(diǎn)屬性信息特征欄里加“偏心點(diǎn)”，偏心井作為地物點(diǎn)處理。當(dāng)井室檢查井小室面積大于2 m3，則需要在管線進(jìn)出井有轉(zhuǎn)折的位置設(shè)立管線點(diǎn)作為井邊點(diǎn)，實(shí)測(cè)出地下空間實(shí)際范圍，附屬物按實(shí)際位置標(biāo)注，點(diǎn)屬性和其它相關(guān)屬性據(jù)實(shí)填寫。為防止丟失，部分管線點(diǎn)還在其附近建（構(gòu)）筑物上做拴點(diǎn)標(biāo)記。

2.2 隱蔽管線點(diǎn)探測(cè)

2.2.1 給水管線探測(cè)

探測(cè)給水管線時(shí)，使用RD8000、RD8100 型管線探測(cè)儀時(shí)，在管線出露點(diǎn)（或者閥門井）的采用直接法探測(cè)，加大被測(cè)管線的電流強(qiáng)度，提高目標(biāo)管線上的信號(hào)強(qiáng)度，確保探測(cè)數(shù)據(jù)的可靠。長(zhǎng)距離無(wú)出露點(diǎn)時(shí)，采用感應(yīng)法探測(cè)，采用極大值法確定平面位置，深度根據(jù)70%法確定，部分點(diǎn)采用釬探或開挖方式來(lái)驗(yàn)證平面位置及埋深，頻率以65 kHz、83 kHz 為主，一般情況下對(duì)材質(zhì)為鋼、鑄鐵的給水管線使用。

使用PL-960 型管線探測(cè)儀時(shí)，工作方法、電磁場(chǎng)施加方式與RD 系列儀器相同，頻率以83 kHz 為主，由于該儀器的收發(fā)距短，儀器本身的特性原因，對(duì)于鑄鐵、球磨鑄鐵均有效，且探測(cè)精度高，尤其對(duì)球磨鑄鐵是其它儀器無(wú)法比擬的，故此，本測(cè)區(qū)給水管線大多采用PL-960 予以實(shí)測(cè)，實(shí)際也證明了該儀器探測(cè)精度。

2.2.2 天燃?xì)夤芫€探測(cè)

天燃?xì)夤芫€分為高壓、中壓、低壓，對(duì)應(yīng)材質(zhì)為鋼、PE 塑料管線，但絕大部分低壓燃?xì)夤芫€隨管布設(shè)有金屬示蹤線，這也為直連法對(duì)示蹤線進(jìn)行探測(cè)奠定了基礎(chǔ)。對(duì)于高、中壓鋼材質(zhì)的燃?xì)夤芫€用感應(yīng)法進(jìn)行探測(cè)，避免使用直連法，如西三環(huán)、北三環(huán)、西四環(huán)、連霍高速兩側(cè)、開元路等地段分布的中高壓燃?xì)夤芫€。而對(duì)于布設(shè)有示蹤線的PE材質(zhì)的低壓燃?xì)夤芫€由于儀器并不與管線本身直接連接，故可采用直連法實(shí)測(cè)，但依然按照以下步驟實(shí)施：①使用專用氣體檢測(cè)儀檢測(cè)井內(nèi)可燃?xì)怏w濃度，保證所開井中無(wú)可燃?xì)怏w，如果可燃?xì)怏w超標(biāo)，則絕不使用該方法；如果電磁響應(yīng)尚可，則采用感應(yīng)法；②開井后與外界形成空氣交換時(shí)間要在20 min 以上，充分降低可燃?xì)怏w濃度；③先連接好儀器然后開機(jī)。

2.2.3 熱力管線探測(cè)

本測(cè)區(qū)熱力管線均為鋼材質(zhì)，鋼材質(zhì)管線本身電傳導(dǎo)性好、阻抗低，對(duì)電磁場(chǎng)響應(yīng)最佳，同時(shí)，在所有管線探測(cè)技術(shù)方法中，由于直接法是對(duì)目標(biāo)體直接施加一次場(chǎng)，被測(cè)管線所形成的電流強(qiáng)度最大，則所施加一次場(chǎng)管線周圍所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)最強(qiáng)，所以，本測(cè)區(qū)在熱力管線探測(cè)中采用直連法最多，同時(shí)由于熱力井位相對(duì)稀疏，采用了出漏井實(shí)施雙（多）向直連探測(cè)，在該方法由于距離過(guò)長(zhǎng)，供水回水會(huì)產(chǎn)生互感現(xiàn)象，為了保證其探測(cè)精度，在供回水管間距出現(xiàn)異常現(xiàn)象處，采用偏移感應(yīng)法、壓線感應(yīng)法施測(cè)。尋找利用小區(qū)、企事業(yè)單位有出漏分支管線進(jìn)行施測(cè)，縮短探測(cè)距離，使供回水管線互感作用而引發(fā)偏差，偏差在《規(guī)程》允許的誤差范圍之內(nèi)。

2.2.4 電力、通信等線纜類管線的探測(cè)

對(duì)電力和通信線纜類管線進(jìn)行探測(cè)時(shí)，主要是采用夾鉗法進(jìn)行探測(cè)。探測(cè)時(shí)使用儀器夾鉗夾取管道中的電纜或線纜，對(duì)電纜或線纜施加信號(hào)源，通過(guò)接收機(jī)根據(jù)信號(hào)進(jìn)行定位、定深，同時(shí)結(jié)合線纜所在管塊中位置進(jìn)行定位、定深修正，對(duì)于修正后的數(shù)值取中間值進(jìn)行定位，埋深值取中值進(jìn)行定深。

3 結(jié)語(yǔ)

在施工探測(cè)過(guò)程中，對(duì)金屬材質(zhì)的管道探測(cè)時(shí)，主要采用直接法，其次采用感應(yīng)法；而對(duì)于線、纜類型管線，主要采用夾鉗法。在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中根據(jù)探測(cè)目標(biāo)不同，周邊干擾不同，需要采用不同發(fā)射頻率和激發(fā)方式，以及根據(jù)不同儀器特性，從而提高探測(cè)的精準(zhǔn)度。

根據(jù)《規(guī)程》要求，為了保證管線連續(xù)性、準(zhǔn)確反映管線走勢(shì)，在同一條管線段上，相鄰兩個(gè)管線點(diǎn)之間間距不能大于75 m，因此，在管線直線段上需要進(jìn)行加點(diǎn)處理，以便準(zhǔn)備表述管線實(shí)際走向；而在管線走向有轉(zhuǎn)折時(shí)，需要準(zhǔn)備表述出管線彎曲變化走勢(shì)，因此對(duì)于管線走勢(shì)發(fā)生變化點(diǎn)需要進(jìn)行定點(diǎn)處理，在彎曲管線的圓弧起訖點(diǎn)和終點(diǎn)上布設(shè)管線點(diǎn)，而對(duì)于走勢(shì)變化較大的，需要適當(dāng)增加定點(diǎn)密度，以便于正確表達(dá)出管線的實(shí)際彎曲特征。

3.1 平面位置定位

管線探測(cè)時(shí)，首選使用發(fā)射機(jī)對(duì)管線進(jìn)行施加信號(hào)源，使用接收機(jī)沿管線走向位置進(jìn)行連續(xù)追蹤，采用信號(hào)源最大值的位置設(shè)定為管線的平面位置，在確定管線平面位置時(shí)需要進(jìn)行正反向測(cè)定，測(cè)定結(jié)果差值如果小于3 cm，則取兩點(diǎn)之間中心位置作為管線點(diǎn)的平面位置；兩次測(cè)定差值大于3 cm 的，要進(jìn)行多次重復(fù)探測(cè)，直到小于3 cm 為止；而對(duì)于通訊、供電類線纜采用夾鉗法進(jìn)行探測(cè)時(shí)，首選夾取管塊兩邊位于最上方的管線，進(jìn)行分別探測(cè)，同樣采取正反向測(cè)定，選取中心位置，然后取兩邊位置的中心作為管線中心位置。

3.2 埋設(shè)深度探測(cè)

在確立了管線的平面位置后，在沿管線方向遠(yuǎn)離管線特征點(diǎn)3 倍埋深處的位置分別測(cè)定管線中心埋深，采用70%法（主要指RD8000、RD8100）和比值法（主要指PL-960）進(jìn)行正、反向探測(cè)，管線的中心埋深取測(cè)定后平均值在進(jìn)行修正，最后根據(jù)管線在管塊中的實(shí)際位置換算到管（塊）頂深度，同時(shí)輔以其他的探測(cè)方式進(jìn)行驗(yàn)證以保證探測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.3 對(duì)于疑難管線探測(cè)

測(cè)區(qū)范圍內(nèi)有部分地段由于地下管線交叉無(wú)序，空中高壓電線形成干擾電磁場(chǎng)等，而使得管線探測(cè)儀的探測(cè)信號(hào)不穩(wěn)定，無(wú)法確定明顯的異常值，從而形成疑難管線點(diǎn)。

對(duì)于疑難管線點(diǎn)的探查方法：①結(jié)合業(yè)主方提供的調(diào)繪資料，根據(jù)設(shè)計(jì)、竣工等資料并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查情況進(jìn)行分析，摸清其埋設(shè)情況后再進(jìn)行探測(cè)；②采用交叉探測(cè)，通過(guò)多個(gè)作業(yè)組，使用多臺(tái)不同儀器，通過(guò)多種方式、方法（差異性激發(fā)、旁側(cè)感應(yīng)、水平壓線、電流大小比較等）進(jìn)行重復(fù)探測(cè)，以從中找出較可靠的異常值；③通過(guò)咨詢權(quán)屬單位管線敷設(shè)人員，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指認(rèn)管線的埋設(shè)情況，在部分有條件的路段選擇性地開挖或者釬探進(jìn)行驗(yàn)證，以最大限度地確保疑難點(diǎn)的探測(cè)精度。