談地下管線點(diǎn)探測技術(shù)

摘 要：城市地下管線探測是城市管線信息獲取的主要途徑。本文介紹了管線探查儀器，針對明顯管線點(diǎn)和隱蔽管線點(diǎn)，特別是隱蔽的復(fù)雜管線點(diǎn)，闡述了其探測方法。

關(guān)鍵詞：地下管線；管線點(diǎn)；探測；方法

城市地下管線作為公共基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，在城市管理、規(guī)劃建設(shè)和人民生活等方面中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，因此掌握準(zhǔn)確、可靠而全面的地下管線信息意義重大。地下管線探測能在不破壞地面覆土的情況下，快速準(zhǔn)確地探測出地下自來水管道、金屬管道、電纜等的位置、走向、深度及管道防腐層破損點(diǎn)的位置和大小。

1 管線探查儀器

地下管線探測儀基本上分為兩類，利用電磁感應(yīng)原理探測的管線探測儀、利用電磁波探測的管線雷達(dá)。是自來水公司、煤氣公司、鐵道通信、工礦、基建單位改造、維修、普查地下管線的必備儀器之一，選擇何種地下管線探測儀，需要根據(jù)實(shí)際情況，考慮實(shí)際要素，再進(jìn)行抉擇。

測區(qū)開始探查前，必須進(jìn)行方法試驗(yàn)。在人員、儀器進(jìn)場后，通過方法試驗(yàn)來確定各類管線的最佳信號(hào)施加方式、最小收發(fā)距、最佳收發(fā)距、最佳發(fā)射頻率[1]。

2 管線探測方法

2.1 明顯管線點(diǎn)調(diào)查

各類地下管線的專用窨井，出露地表的點(diǎn)（段）及與管線相連的附屬物、建筑物等為明顯管線。明顯管線點(diǎn)量測的內(nèi)容為：管線的埋深與管線的斷面規(guī)格（管徑）。排水管道、方溝，要量測管內(nèi)底、溝道內(nèi)底至地面垂直距離；電纜溝量測溝道內(nèi)底至地面垂直距離；其他管線埋深均量管（塊）頂至地面垂直距離[2]。管線埋深量測讀數(shù)至厘米，至少讀數(shù)兩次，采用經(jīng)檢校合格的鋼卷尺和量桿進(jìn)行；斷面尺寸讀數(shù)為單位毫米，按寬×高計(jì)算，遇到不規(guī)則斷面時(shí)，按最大斷面計(jì)量。

明顯管線點(diǎn)布設(shè)密度應(yīng)符合《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》布點(diǎn)要求，若明顯管線點(diǎn)密度足夠，在中間又無轉(zhuǎn)彎分支等情況下，可直接連接各點(diǎn)，以正確反映出管線的空間位置；若明顯管線點(diǎn)密度不足，其相鄰點(diǎn)間距超過70m時(shí)，采用物探方法補(bǔ)加若干隱蔽點(diǎn)。

2.2 隱蔽管線探查

地下管線探測遵循的原則為：從已知到未知、從簡單到復(fù)雜、方法有效、快速、輕便、復(fù)雜條件下采用綜合方法。由于各類地下管線的材質(zhì)不同，其所具有的地球物理特征各有差異。對各類地下管線探測時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同地點(diǎn)條件，選擇不同的工作方法和工作參數(shù)，以滿足精度要求。

2.2.1 金屬管線的探測

探測時(shí)在有條件的情況下應(yīng)盡量采用直接法，對不具備直接法的管段用感應(yīng)法探測。燃?xì)夤芫€等埋深較淺的金屬管線，對其探測時(shí)可采用連續(xù)追蹤探測的方法，從一個(gè)已知的明顯點(diǎn)出發(fā)，逐步追蹤探測管線走向，特別是在管線交叉處、彎頭、三通、四通等特征點(diǎn)應(yīng)定位、定深，確保管線連接關(guān)系正確。管線定位一般采用極大值法，定深一般采用70%法。若70%定深時(shí)一側(cè)干擾較大，應(yīng)剔掉干擾大的半值，取無干擾或干擾小的半值乘2作為測深值。

2.2.2 電力和電信線纜探測

電力和電信線纜類管線探測時(shí)，適用于夾鉗法。當(dāng)采用夾鉗法探測時(shí)，在管塊兩側(cè)分別施加信號(hào)進(jìn)行定位、定深，并依據(jù)兩端線纜進(jìn)行必要修正，取修正后的中間位置和埋深中值作為定位、定深結(jié)果。當(dāng)管線弧線彎曲時(shí)，以能保證反映出管線的彎曲特征、線形基本圓滑為原則，據(jù)實(shí)際情況加測管線點(diǎn)。

2.2.3 復(fù)雜管線、非金屬管線探測

對于存在地下管線密集、交疊干擾的復(fù)雜情況，應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場條件、管線材質(zhì)、管徑及周邊介質(zhì)特性等，采用多種方法相結(jié)合，遵循“從易到難，從已知到未知，從外圍到局部”的探測原則。充分利用已知的可用信息，盡量采用直接法、夾鉗法，因?yàn)檫@兩種方法受外界干擾小，探測結(jié)果易得且準(zhǔn)確可靠。如果存在干擾信息，應(yīng)查明原因及對精度的影響，進(jìn)行必要修正。各種管線確定后要從正反方向及分支線上采用壓線法改變頻率、增加輸出功率、提高信噪比[3]，以確定目標(biāo)管線的平面位置和埋深。對具備釬探和開挖條件的地段要進(jìn)行釬探和開挖驗(yàn)證，保確探測成果的可靠性。對埋深較大的復(fù)雜管線和非金屬管線，電磁法無法解決的，應(yīng)采用電磁波法（地質(zhì)雷達(dá)）定位、定深。

3 常用復(fù)雜管線探測方法

3.1 歸納排除法

探測者根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)積累在不同條件管線分布狀態(tài)下的場態(tài)和探測信號(hào)的表現(xiàn)形式，歸納出各種場態(tài)模式，以利于探測工作中的分析與判斷。在探測過程中利用有關(guān)資料和現(xiàn)場踏勘結(jié)果，先查明測區(qū)管線的分布位置與方向，必要時(shí)對所有管線進(jìn)行掃描（搜索）和追蹤，排除鄰近管線的干擾因素，然后確定對目標(biāo)管線的探測方法和對鄰近管線干擾的壓制方法。

3.2 差異性激發(fā)法

在管線分布復(fù)雜的區(qū)段，應(yīng)根據(jù)管線的分布狀況，一般選擇管線容易區(qū)分開的區(qū)段設(shè)置信號(hào)施加點(diǎn)。這些區(qū)段管線稀疏、與鄰近管線走向不平行，分布差異明顯，探測時(shí)不容易受到干擾，可以突出現(xiàn)實(shí)目標(biāo)管線信號(hào)。不同信號(hào)施加點(diǎn)的選擇，對探測結(jié)果有至關(guān)重要的影響。

3.3 旁側(cè)感應(yīng)法

眾所周知，發(fā)射機(jī)距目標(biāo)管線的距離越近，接收信號(hào)越強(qiáng)；反之接收信號(hào)越弱。利用這一特點(diǎn)，探測平行管線時(shí)，可在目標(biāo)管線偏離干擾管線的旁側(cè)施加信號(hào)，這樣減少了鄰近干擾管線的影響，突出目標(biāo)管線信號(hào)。一般而言，信號(hào)施加點(diǎn)對目標(biāo)管線中心位置的偏距約為0.5-1.0m之間。旁側(cè)感應(yīng)法一般用于較小間距的自始至終平行鋪設(shè)且無分支的兩根或多根管線的追蹤探測。

3.4 電流大小比較法

利用探測儀的CM功能，進(jìn)行電流大小的比較，便可識(shí)別出目標(biāo)管線和鄰近干擾管線。在管線密集區(qū)，探測儀常常探測到來自鄰近或相連管線的強(qiáng)信號(hào)。這是由于信號(hào)耦合到靠近地表的其它相鄰管線，這樣就不可能正確的識(shí)別目標(biāo)管線，但可通過比較各管線電流強(qiáng)度與管線埋深之乘積值來區(qū)分目標(biāo)管線與干擾管線，在目標(biāo)管線上乘積最大。

3.5 對比驗(yàn)證

對于復(fù)雜管線的探測，為保證其探測結(jié)果的正確性和精確度，應(yīng)采用多種方法、利用多個(gè)信號(hào)施加點(diǎn)進(jìn)行探測的結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證，其結(jié)果誤差在允許范圍之內(nèi)說明數(shù)據(jù)合格，從而確認(rèn)探測結(jié)果的唯一性和正確性。

4 結(jié)束語

管線點(diǎn)探測是管線普查的關(guān)鍵步驟之一，管線點(diǎn)分為明顯管線點(diǎn)和隱蔽管線點(diǎn)。對于明顯管線點(diǎn)，可直接進(jìn)行地下管線實(shí)地調(diào)查和量測；對于隱蔽管線點(diǎn)，可選用管線探測儀器定位、定深，必要時(shí)采用開挖調(diào)查。一般可以選擇操作簡便，界面直觀，探測能力符合自己應(yīng)用需求的管線探測儀器，使用儀器探查隱蔽管線點(diǎn)時(shí)要靈活采用多種綜合方法，并認(rèn)真做好外業(yè)記錄。

參考文獻(xiàn)

[1]唐軍.淺談地下管線探測方法論證[J].中國地名，2011（6）：70-71.

[2]北京市測繪設(shè)計(jì)研究院.CJJ61-2003.城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[3]屈春英.城市綜合地下管線探測工程項(xiàng)目質(zhì)量控制[D].山東大學(xué)，2012.

作者簡介：楊秀伶（1984，9-），女，河北唐山，助教，主要從事工程測量研究與高校專業(yè)教學(xué)工作。