地下管線探查與測(cè)繪技術(shù)分析

趙巖

摘 要：通過(guò)對(duì)各種管線對(duì)比點(diǎn)的檢測(cè)方法和測(cè)量技術(shù)的描述，說(shuō)明了地下管線技術(shù)是根據(jù)地理?xiàng)l件進(jìn)行整合的，管線分布和交通狀況。分析結(jié)果表明，地下管線檢測(cè)必須使用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，適當(dāng)?shù)臋z測(cè)方法，測(cè)量精度的準(zhǔn)確性以及技術(shù)規(guī)格的符合性，以實(shí)現(xiàn)事半功倍的效果并促進(jìn)開發(fā)。管線信息化，相信隨著城市化的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地下管線的工作將越來(lái)越好。

關(guān)鍵詞：探查;明顯點(diǎn);隱蔽點(diǎn);測(cè)量

0 引言

城市地下管線被稱為城市的生命線，是城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其主要功能是信息傳輸和能量傳輸。安全運(yùn)營(yíng)與人們的生活息息相關(guān)，并確?，F(xiàn)代城市的高效和高質(zhì)量運(yùn)營(yíng)。因此，加強(qiáng)城市地下管線勘探，地下管線測(cè)繪技術(shù)，可以有效地實(shí)現(xiàn)城市地下管線的科學(xué)管理，為城市建設(shè)提供更好的服務(wù)。

1 城市地下管線的分類

1.1 按運(yùn)輸材料類型分類

向人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)供水的管線，排放城市污水和雨水的管線，輸送天然氣管線，輸送暖氣的管線，傳輸電力的管線，傳輸信息信號(hào)的數(shù)字管線，各種工業(yè)所需的管線生產(chǎn)工廠等。

1.2 取決于管線材料的類型

根據(jù)管線材質(zhì)，可分為兩類：金屬管線和非金屬管線。金屬管線可分為鋼、鐵等材料，非金屬管線可分為塑料、PE等材料。

1.3 垃圾填埋場(chǎng)方法的不同分類

不同運(yùn)輸管線的填海方法也不同，可分為幾種方法：管線填海、直接填海、管溝和管堵。

2 地下管線探查

在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地下管線勘測(cè)之前，要對(duì)調(diào)查區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有的地下管線數(shù)據(jù)以及相關(guān)的測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集和分類，并根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的收集、分類和分析進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)。通過(guò)對(duì)調(diào)查區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、了解、學(xué)習(xí)和分析調(diào)查區(qū)域的道路、地形與地面特征、交通狀況、氣候、地球物理特征、管線分布特征、外部干擾因素等，并對(duì)現(xiàn)有區(qū)域進(jìn)行分析管線數(shù)據(jù)，控制點(diǎn)位置和保留完整性測(cè)量等。

2.1 檢測(cè)器的選擇

勘探設(shè)備必須輕巧、穩(wěn)定、可重復(fù)、易于操作，具有良好的顯示功能并符合適用的地球物理勘探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。必須具有快速定位和深度確定功能。各種各樣的自然環(huán)境具有高分辨率和強(qiáng)大的抗干擾能力。滿足檢測(cè)精度要求，對(duì)相鄰管線具有很強(qiáng)的分辨能力。輸出功率足夠，磁矩是可選的，可以滿足測(cè)量區(qū)域的要求。

2.2 管線點(diǎn)的探查

管線檢測(cè)的原理是在快速，有效和復(fù)雜的情況下（從已知到未知，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜）采用一種綜合方法。由于不同的材料，不同的管線具有不同的地球物理特性。在檢測(cè)不同類型的地下管線時(shí)，根據(jù)不同的條件選擇不同的儀器，不同的工作方法和工作參數(shù)，以滿足精度要求。并結(jié)合開挖和鉆孔方法確定埋藏深度和平坦位置。

2.2.1 明顯管線點(diǎn)的探查

明顯的管線點(diǎn)使用直接測(cè)井和測(cè)量所需的數(shù)據(jù)，逐項(xiàng)填入《地下管線探查記錄表》，并使用經(jīng)過(guò)測(cè)試的鋼直尺讀取到厘米，包括接線盒、變壓器、閥門、消火栓、各種人孔和其它輔助設(shè)施?，F(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)包括管線類型、材料、管線直徑或截面尺寸，管線頂部（底部）埋入深度、流向、電纜數(shù)量（直接埋入或溝槽埋入勘測(cè)）、孔總數(shù)、電壓值等。

2.2.2 隱蔽管線點(diǎn)的探查

（1）金屬管線的探查方法。1）主動(dòng)源法。首先，可以使用盲目搜索方法，不確定地下是哪種管線，是否使用盲檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)。但是，這種方法的準(zhǔn)確性通常不高，可以用于現(xiàn)場(chǎng)管線檢測(cè)。在要檢測(cè)的區(qū)域中執(zhí)行垂直和水平或圓形切線檢測(cè)。垂直和水平切線應(yīng)與檢測(cè)器保持在同一水平線上。對(duì)于圓切線檢測(cè)，檢測(cè)器必須位于圓的中心，并且必須有一個(gè)要通過(guò)半徑檢測(cè)的范圍，同時(shí)檢測(cè)并繪制一個(gè)圓并。其次，使用歸納法。由于該方法以金屬管線為目標(biāo)，因此可以在感應(yīng)線圈和金屬管線中產(chǎn)生電磁場(chǎng)，并且可以使用檢測(cè)器檢測(cè)在金屬管線中產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的信號(hào)以定位管線。此方法適用于埋葬深度較淺的管線，接收信號(hào)距離通常約為20 cm。第三，是一種直接連接方法。該檢測(cè)方法精度高，干擾小，信號(hào)強(qiáng)度高。但是，這僅適用于具有裸露地面的管線。首先，將檢測(cè)器的一端連接到金屬管線，另一端接地。直接發(fā)送信號(hào)以檢測(cè)管線在管線中的位置并了解管線中的信息。第四，夾鉗法。此方法受管線直徑的限制，并且如果管線直徑太大，則無(wú)法使用夾具夾緊管線。此方法只能應(yīng)用于直徑較小的管線。這種方法是用夾具將管線端口夾緊，然后將信號(hào)直接發(fā)送到管線進(jìn)行定位。2）被動(dòng)源法。一種是非常低頻的方法。該方法的準(zhǔn)確性較低，抗干擾能力較弱，但該檢測(cè)方法相對(duì)簡(jiǎn)單，檢測(cè)成本也較低，檢測(cè)時(shí)間短，效率高。金屬管線中產(chǎn)生的超低頻傳輸信號(hào)和電磁場(chǎng)用于定位，當(dāng)傳輸站的位置靠近管線時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度更大。二是工頻法。如果干擾較大，則無(wú)法正常執(zhí)行此方法，應(yīng)以較少的干擾完成此方法。而且成本相對(duì)較低，效率高，速度快。使用電源線從金屬管中感應(yīng)出電流或電磁波以對(duì)其進(jìn)行定位。

（2）非金屬管線的探測(cè)。非金屬管線的檢測(cè)與金屬管線的檢測(cè)不同，不能使用感應(yīng)電流進(jìn)行檢測(cè)，但是可以使用電磁波。首先，可以使用透射探針?lè)?，該方法具有較高的準(zhǔn)確性和強(qiáng)大的抗干擾能力，但受探針線長(zhǎng)度的限制。探針被插入到管線中進(jìn)行檢測(cè)，并繼續(xù)穿透管線以準(zhǔn)確檢測(cè)管線的位置，埋葬深度和其他信息。其次，也可以使用地質(zhì)雷達(dá)方法。這種方法可以輕松地檢測(cè)地下管線中的信息。地面發(fā)射雷達(dá)向非金屬管線中發(fā)射高頻電磁波，如果地下介質(zhì)均勻，完整且與周圍物質(zhì)相同，則不會(huì)反射電磁波，這意味著沒(méi)有管線。如果地下介質(zhì)與周圍的材料不同，則會(huì)反射電磁波，表明該位置有管線?；诖?，可以檢測(cè)在該范圍內(nèi)是否沒(méi)有管線，并且還可以基于異常強(qiáng)的反射電磁波的方向來(lái)確定管線的位置，并根據(jù)該深度來(lái)確定埋藏深度。收到信號(hào)后，便可以準(zhǔn)確地了解地下管線信息。

3 地下管線測(cè)繪技術(shù)

3.1 實(shí)時(shí)定位的RTK技術(shù)

RTK測(cè)量技術(shù)在基礎(chǔ)上的應(yīng)用是GPS技術(shù)，它結(jié)合了無(wú)線技術(shù)，數(shù)字通信技術(shù)，動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，GPS定位等技術(shù)，形成了一種新技術(shù)。在測(cè)量實(shí)踐中，使用此技術(shù)實(shí)現(xiàn)的每個(gè)測(cè)量都不會(huì)受到最后一次的測(cè)量數(shù)據(jù)干擾，并且不會(huì)存在誤差。測(cè)量數(shù)據(jù)精度高，操作方便，不影響外部環(huán)境。該技術(shù)當(dāng)前測(cè)量精度可以達(dá)到厘米級(jí)，而且某些設(shè)備也可以達(dá)到毫米級(jí)。具有實(shí)時(shí)定位的RTK系統(tǒng)包括關(guān)鍵部分，例如基站，一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)站以及通信系統(tǒng)。在測(cè)量過(guò)程中，RTK接收器使用WGS84坐標(biāo)系直接接收衛(wèi)星信號(hào)，但是通常使用Beijing 54坐標(biāo)系，并且需要轉(zhuǎn)換兩個(gè)坐標(biāo)系，但是在某些情況下，城市是一個(gè)獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)，需要針對(duì)具體情況做出選擇。

3.2 地下管線溝槽回填施工技術(shù)

在完成各種市政地下管線工程之后，必須通過(guò)一系列的檢查測(cè)試，并且由于是地下室中的一個(gè)隱蔽項(xiàng)目，因此在重新加注之前必須完善，以免進(jìn)行二次開挖和維護(hù)。其中，給排水管線必須經(jīng)過(guò)壓力維護(hù)測(cè)試，輸氣管線必須經(jīng)過(guò)防爆和氣體泄漏測(cè)試，光纜管線必須在維護(hù)過(guò)程中進(jìn)行預(yù)測(cè)試。

3.3 地下管線安裝技術(shù)

工程開挖完成后，施工單位應(yīng)認(rèn)真檢查開挖溝渠是否滿足鋪設(shè)管線的條件，包括開挖溝渠是否到達(dá)原土以清除疏松土層，是否有垃圾。管線的質(zhì)量（例如深度是否滿足設(shè)計(jì)要求等）安裝是否符合要求的重要部分，因此必須嚴(yán)格控制質(zhì)量并確保管線上的標(biāo)記按順序連接。同時(shí)，抬起管件時(shí)，請(qǐng)保持管件的穩(wěn)定性和平衡性，以防止變形。使用鋼管配件時(shí)，請(qǐng)?zhí)貏e注意擰緊，以確保鋼管配件連接時(shí)無(wú)泄漏。

4 結(jié)語(yǔ)

城市地下管線信息在城市化建設(shè)中非常重要，是數(shù)字化城市建設(shè)的基礎(chǔ)，對(duì)于維護(hù)城市居民的基本生活設(shè)施非常重要。各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)越來(lái)越重視管線信息化，并相信隨著城市化的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地下管線的工作將越來(lái)越好。

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