城市管理中地下管線檢測的運用研究

劉 勇

（四川省冶金地質(zhì)勘查局測繪工程大隊，四川 成都 610212）

城市地下管線就好比是城市的生命線，直接影響城市各項功能的具體實現(xiàn)，關(guān)乎城市居民的工作與生活，是城市正常運轉(zhuǎn)的保障。在城市建設(shè)中，地下管線具體可分為給排水、熱力、燃氣、電力、通信、廣播電視等多個類別，同時各類管線的埋設(shè)方式也存在較大差異，因此進行地下管線檢測時，需要運用相應的探測技術(shù)。為了提高地下管線檢測的工作效率，有必要圍繞地下管線探測技術(shù)的具體運用展開深入研究，以期為實際的城市地下管線檢測提供參考。

1 地下管線檢測簡述

目前，大部分城市都存在地下管線信息不完善以及偏差現(xiàn)象，增加了城市高效管理的難度。為了更好地實施地下管線管理，需要全面開展地下管線檢測，明確了解地下管線的埋深與走向，這就需要借助地下管線探測技術(shù)進行城市地下管線檢測。地下管線探測工作的開展主要是通過電磁法、電磁波法、直流電法以及地震波法等多種探測方法對地下管線與其周圍介質(zhì)進行探測，然后根據(jù)兩者之間的地球物理性差異推斷地下管線的位置。其中，電磁法因為具有精度較高的技術(shù)優(yōu)勢，在各管線探測工程中得到廣泛應用。該探測方法在具體運用過程中，就是在地下金屬性質(zhì)的管線上施加交變電磁信號，在電磁感應作用下，金屬管線與大地會產(chǎn)生回路，而金屬管線所具備的集流效應會產(chǎn)生交變線電流，然后通過地面相關(guān)設(shè)備檢測此線電流產(chǎn)生的交變電磁信號，從而明確地下管線所處的具體位置。如果地下管線不是金屬性質(zhì)，或者探測工程中存在疑難問題，則需要運用電磁波法進行探測。

2 地下管線檢測的重要意義

隨著我國城市化進程的不斷加快，城市規(guī)模不斷擴大，城市建設(shè)速度也在飛速提升。為了滿足居民日常生活和城市經(jīng)濟發(fā)展的需要，城市地下管線日益復雜化和多樣化。城市地下管線包括供排水管道、燃氣管道、電力管線、通信管線以及廣播電視管線等，類型眾多，涉及居民日常用水用電等多個方面，一旦出現(xiàn)問題將會給居民正常生活帶來極大的影響，還會對城市生產(chǎn)活動造成阻礙，導致很多企業(yè)受到經(jīng)濟損失甚至人員傷亡，因此必須進行地下管線檢測。地下管線檢測關(guān)系每個居民的切身利益，更關(guān)系城市的健康穩(wěn)定發(fā)展，對于城市建設(shè)和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。通過地下管線檢測能夠掌握詳盡、準確的地下管網(wǎng)各項數(shù)據(jù)，并形成書面資料，為城市地下管網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)提供充分的數(shù)據(jù)資料，提升地下管線信息化水平及城市管理水平。

3 實際案例

天然氣管線是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，同時也是城市建設(shè)與城市管理中的重要內(nèi)容，在重慶合川的地下管線普查工作中，相關(guān)部門全面展開了天然氣管線探測，最終目的就是為了有效掌握天然氣管線在地面下的實際埋設(shè)情況及管線的具體性質(zhì)，通過計算機網(wǎng)絡技術(shù)組建高質(zhì)量、高可靠性的天然氣管線數(shù)據(jù)庫，促進地下管線信息收集、存儲等各項工作的數(shù)字化處理，合理打造公共數(shù)據(jù)交換服務平臺，對天然氣管線數(shù)據(jù)信息進行動態(tài)管理。

3.1 探測方法和儀器的運用

經(jīng)過實際勘察發(fā)現(xiàn)，開展檢測工作的區(qū)域內(nèi)，所埋設(shè)的天然氣管線有鋼管和PE管兩種材質(zhì)。對于比較明顯的管線點部位，通過實地開井測量方式展開探測作業(yè)，以毫米為單位進行管徑記錄，并且對依附物及具體位置名稱進行實地確認。開展地下埋設(shè)管線檢測作業(yè)時，可針對管線材質(zhì)和具體地質(zhì)狀態(tài)選用適宜的檢測方法。由于鋼管材質(zhì)的天然氣管線具有優(yōu)越的導電性能，因此選擇電磁法探查；而PE材質(zhì)的天然氣管線需在甲方的協(xié)助下，明確管線的具體位置。探測工作的實際開展中，主要應用從日本引進的地探PL-960型金屬探測儀以及從英國引進的RD8000型管線探測儀。PL-960型儀器各種性能的精度均可滿足此次天然氣管線探查的需要，應用該型號的探測儀實施電磁法城市地下管線檢測工作時，由于設(shè)備和檢測方法的合理性，能促使管線檢測工作更加快速準確。

3.2 天然氣管線的地下探查檢測步驟

（1）開展天然氣管線地下探查檢測工作時，首先要測定管線點平面位置，也就是搜索地下管線，并對其地面投影位置進行準確測定。然后為了做到對天然氣管線的全面高效探查檢測，通過被動源法以網(wǎng)格狀形式徹底掃描地下管線的不確定區(qū)域，旨在探查埋設(shè)較淺的金屬管線；而埋設(shè)較深的金屬管線則通過主動源法以平行搜索和圓形搜索方式進行全面搜索掃描。通過以上方式明確天然氣管線的大概位置和具體數(shù)量后，展開對各條管線的追蹤探查。最后通過現(xiàn)狀繪制、實地調(diào)查和搜索等各種有效手段，科學合理地推測管線的大概位置和走向，并在已經(jīng)得到的明確點位上利用探測儀發(fā)射機施加交變電磁信號，同時啟動接收機追蹤探查，有效明確管線特征點部位，實現(xiàn)管線平面位置的精準測定。

（2）天然氣管線地下探查檢測也要通過探測儀采取百分比方式明確管線埋設(shè)深度，也就是通過垂直管線走向剖面測得管線磁場異常曲線峰值兩側(cè)某一百分比值處之間的距離以及與管線埋深的關(guān)系，測定管線的埋設(shè)深度。在實際測定中，應以極大值法定位，使接收機處于垂直狀態(tài)，隨垂直管線方向移向兩端，待幅值降至定位點位置，兩點的間距就是管線埋設(shè)深度。

（3）管線點設(shè)置。地下管線檢測的管線點設(shè)置應根據(jù)管線地面投影位置來設(shè)定，對于管線彎曲部位，需要將管線點設(shè)置于圓弧起點、中心點和終點位置，如遇到圓弧超過一定程度的現(xiàn)象，則要根據(jù)實際情況設(shè)置管線點，確保管線彎曲狀態(tài)得到真實體現(xiàn)；對于立體交叉狀態(tài)的管線，如果產(chǎn)生沖突，應在交叉點附近的位置增加管線點密度，為管線空間相互位置的準確性提供保障；而管線點的間距不可大于75m，如遇到過江管線等特殊現(xiàn)象則另當別論。

（4）管線點編號與標志。管線點編號所采取的方式是對管線拐點、彎頭等各特征點和管線閥井或者調(diào)壓箱等附屬設(shè)施進行外業(yè)編號，利用探測臺組號+“TR”+管線點自然順序號的方法予以體現(xiàn)。進行實地標注時，根據(jù)有效探查后的具體定位得到明確的管線特征點及附屬設(shè)施位置，標出紅色⊕符號，如果有點號和點位難以保留的情況，可在實地雕刻⊕符號；對于不能雕刻符號的位置，則需楔入鐵釘或者木樁進行標記，同時在較易發(fā)現(xiàn)的就近位置注明點號。以上方式都無法實施時，可采用栓點方式體現(xiàn)方向和靶距。

3.3 管線點測量的精度要求

（1）進行地下管線點測量時，對其精度有一定要求，對于平面點位置的測量，與相鄰的平面控制點相比較，誤差Ms應小于或等于±5cm；對于高程點位的測量，與相鄰的高程控制點相比較，誤差Mh應小于或等于±3cm。

（2）應用全站儀開展管線探測點測量時，對坐標的測量可運用極坐標法，而對高程的測量則運用三角高程法。水平角和垂直角觀測各半測回，用跟蹤法一次讀數(shù)測量距離。距離測量的長度通常在150m以下，角度讀到“1”，距離讀到cm，儀器高、覘標高量到mm，儀器不可超過2mm的對中偏差。對于探測點號，可與管線探測組實地編號保持一致，同時也要和外業(yè)草圖、探測記錄該點號相同。相鄰的測站應施行測量重合點檢查工作，1個測站最多2個檢查點。計算重合點坐標差時應注意，平面點位誤差應小于或等于±5cm，高程點位誤差應小于或等于±3cm。

3.4 數(shù)據(jù)庫的合理組建

經(jīng)統(tǒng)計，重慶合川的城市地下管線普查工作實施了138.047km的天然氣管線探測。其中，PE材質(zhì)的管線探測為13.772km，測繪PE管線測量及帶狀地形圖110.785km；鋼管材質(zhì)管線探測為13.490km，測繪寬度60m的鋼制管線帶狀地形圖86.923km。其設(shè)置了19155個探測管線點，為了給探測數(shù)據(jù)管理與查詢工作提供便利，應組建管線探測信息數(shù)據(jù)庫，具體組建過程如下：（1）編制工程基礎(chǔ)資料整理表，將資料種類、檢查方法及糾正措施進行有效羅列。（2）嚴格遵循政府部門制定的相關(guān)探測數(shù)據(jù)方面的要求標準，進行數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)制作。（3）工作人員操作現(xiàn)代化系統(tǒng)，組建物探數(shù)據(jù)庫，并進行外業(yè)探查管線屬性數(shù)據(jù)的人工收錄，同時開展全面徹底的對比檢查，確保不會出現(xiàn)任何差錯；運用現(xiàn)代化系統(tǒng)組建管線空間屬性數(shù)據(jù)庫，有效收錄外業(yè)測量時獲取的管線空間屬性數(shù)據(jù)，再進行高效對比檢查，確保無誤。（4）通過相關(guān)處理軟件，實現(xiàn)探查屬性數(shù)據(jù)庫和管線空間屬性數(shù)據(jù)庫的合理轉(zhuǎn)化，保證點表、線表格式完全滿足政府部門制定的相關(guān)技術(shù)標準。

3.5 管線成果表的制作

地下管線成果表制作的具體實施應以準確完整真實的管線成果數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，因此需要開展相關(guān)核實工作，有效完成數(shù)據(jù)庫的格式轉(zhuǎn)換，同時真實體現(xiàn)圖幅編號、物探點號、道路名稱以及高程、埋深和埋設(shè)方式等各項內(nèi)容，并有效標記附注，完善地下管線數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)用戶查詢和管理的最大便利性。

4 結(jié)束語

對于城市建設(shè)與管理而言，地下管線檢測是非常重要的，地下管線探測技術(shù)也具有極大的應用空間。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各城市都在進行地下管線探測與管理的信息化建設(shè)，并成功組建了地下管線數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了對地下管線的動態(tài)監(jiān)測。在城市管理工作中，最重要的是針對地下管線探測的綜合應用進行深入分析與總結(jié)，并采取有效措施促進地下管線檢測的優(yōu)化與完善。