淺埋綜合管線探測(cè)及指定管線專項(xiàng)探測(cè)分析

馬增輝，馬理想，馬 明

（江蘇省工程勘測(cè)研究院有限責(zé)任公司，江蘇 揚(yáng)州）

前言

根據(jù)當(dāng)前我國(guó)河道整治工程開(kāi)展情況來(lái)看，由于地下管線類型眾多，施工單位需與管線歸屬單位積極溝通，針對(duì)不同類型管線采取合適的探測(cè)技術(shù)，明確其規(guī)格、位置，以便為后期施工決策提供支持。對(duì)于歸屬不明以及因?yàn)榄h(huán)境地質(zhì)等因素?zé)o法明確探測(cè)的，要在施工圖紙上注明，提醒后期施工人員存在管線探測(cè)未明現(xiàn)象，盡可能的規(guī)避施工事故。

1 項(xiàng)目概述

吳淞江（江蘇段）整治工程自瓜涇口出太湖，向東經(jīng)瓜涇港，穿京杭運(yùn)河，利用吳淞江現(xiàn)有河道拓浚至蘇滬交界與上海段河道相接，河道總長(zhǎng)61.7 km?，F(xiàn)因工程施工需求，需對(duì)其綜合管線及指定管線開(kāi)展探測(cè)工作。具體探測(cè)范圍為吳淞江整治工程沿河段以現(xiàn)狀主河河口線至設(shè)計(jì)擋墻前緣線外移5 m 作為探測(cè)區(qū)域；支河段以征地紅線作為探測(cè)區(qū)域；新建跨河橋梁、支河橋、水文站、堤閘管理所等以征地紅線作為探測(cè)區(qū)域。

2 實(shí)施要點(diǎn)

2.1 綜合管線探測(cè)要點(diǎn)

2.1.1 明顯管線點(diǎn)調(diào)查

明顯管線點(diǎn)是指各類地下管線專用的檢修井、出露于地表的管線點(diǎn)、與管線相連的附屬物及建筑物等。在調(diào)查過(guò)程中，主要重點(diǎn)在于明顯管線點(diǎn)的埋深和管線的管徑。為了獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，需要打開(kāi)井蓋，使用經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的鋼尺測(cè)量管線管頂?shù)纳疃龋ㄅ潘芫€為管道內(nèi)底深度）、井底深度；調(diào)查時(shí)將材質(zhì)、規(guī)格、類型、埋設(shè)方式、道路名、附屬物、特征等數(shù)據(jù)信息記錄在野外記錄表中。

2.1.2 隱蔽管線點(diǎn)探測(cè)

通過(guò)儀器校驗(yàn)驗(yàn)證地下管線探測(cè)儀的有效性是一項(xiàng)重要的措施，以確保在地下管線探測(cè)工作中準(zhǔn)確無(wú)誤地定位和識(shí)別管線。這可以提高施工的安全性和效率。在選擇管線探測(cè)激發(fā)方式時(shí)，主要考慮的是對(duì)鄰近管線感應(yīng)小且突出目標(biāo)管線異常的方式。這有助于最大程度地減少對(duì)鄰近管線的干擾，同時(shí)突出目標(biāo)管線的異常信號(hào)，使得目標(biāo)管線更易檢測(cè)。在管線探測(cè)過(guò)程中，通過(guò)相鄰已知點(diǎn)對(duì)隱蔽探測(cè)點(diǎn)的平面位置和中心埋深進(jìn)行校驗(yàn)非常重要，以確保探測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。這種校驗(yàn)方法可以提供參考點(diǎn)，有效地糾正可能存在的誤差。

2.1.2.1 金屬管線探測(cè)

（1） 給水、燃?xì)?、蒸汽、工業(yè)管線探測(cè)

在探測(cè)給水、燃?xì)?、蒸汽、工業(yè)管線時(shí)，可以根據(jù)管線的不同特點(diǎn)采用不同的探測(cè)方法。①直接法探測(cè)：對(duì)于具有出露點(diǎn)（例如閥門(mén)井）的管線，可以采用直接法探測(cè)。這種方法會(huì)增大輸出功率，提高目標(biāo)管線上的信號(hào)強(qiáng)度，確保探測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。通過(guò)直接法探測(cè)，可以直接鎖定目標(biāo)管線的位置和深度。②感應(yīng)法探測(cè)：對(duì)于長(zhǎng)距離無(wú)出露點(diǎn)的管線，可以采用感應(yīng)法探測(cè)。常用的頻率為33 kHz 使用感應(yīng)法探測(cè)，可以通過(guò)檢測(cè)管線周圍的電磁信號(hào)變化來(lái)確定管線的平面位置。而深度則可以通過(guò)70%法來(lái)確定，即測(cè)量電磁信號(hào)在地下深度達(dá)到70%后的位置[1]。

（2） 電力、路燈、通訊、交通等線纜類管線的探測(cè)

對(duì)電力、路燈、通訊、交通線纜類管線探測(cè)時(shí)，采用夾鉗法，如圖1 所示。

圖1 夾鉗法探測(cè)示意

在使用夾鉗法進(jìn)行管線探測(cè)時(shí)，可以采取以下步驟來(lái)定位和確定埋深：施加信號(hào)→定位→定深→定位、定深修正。有關(guān)定深原理示意如圖2 所示。

圖2 定深原理示意

對(duì)分支直埋線纜采用夾鉗或感應(yīng)法追蹤探測(cè)，分支去向不同進(jìn)行分別追蹤探測(cè)，部分地段采用了開(kāi)挖的方式進(jìn)行驗(yàn)證。

2.1.2.2 非金屬管線探測(cè)

非金屬管線的探測(cè)主要以直連與管道同路敷設(shè)的示蹤線進(jìn)行。

2.2 管線專項(xiàng)探測(cè)

2.2.1 專項(xiàng)探測(cè)點(diǎn)布置

專項(xiàng)探測(cè)點(diǎn)原則上布置在新建河道擋墻線上，但是由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響，部分專項(xiàng)探測(cè)點(diǎn)位置存在偏移情況。

2.2.2 可視化驗(yàn)證

可視化驗(yàn)證對(duì)象主要為給水管線、燃?xì)夤芫€、蒸汽管線、污水管線、電力管廊，具體工作流程如下。

2.2.2.1 地表定位

利用管線儀、導(dǎo)向儀、DM（探測(cè)燃?xì)夤芫€）向目標(biāo)管線施加電磁信號(hào)，在地表對(duì)目標(biāo)管線進(jìn)行追蹤定位，為可視化驗(yàn)證提供成孔位置。

2.2.2.2 孔中探測(cè)

根據(jù)地表探測(cè)的管線初步位置，利用高壓水成孔，孔間距根據(jù)管線（套管）直徑確定，直至碰到管線。

2.2.2.3 孔內(nèi)視頻攝制

在碰到管線的孔內(nèi)放入直徑為75 mm 的PVC 排水管，利用高壓水泵清洗排水套管，直至返回的水清澈透明，放入孔內(nèi)攝像頭，錄制管線影像。

2.2.2.4 磁吸試驗(yàn)

由于有些區(qū)段地表水非常渾濁，導(dǎo)致攝制水下視頻的圖像模糊，為了佐證金屬管線可視化驗(yàn)證成果的準(zhǔn)確性，采用磁吸試驗(yàn)法在驗(yàn)證孔內(nèi)采用強(qiáng)磁觸碰到管線，判斷是否存在吸力，確保管線探測(cè)精度[2]。

2.2.3 孔內(nèi)電磁法探測(cè)

對(duì)通訊管線及部分無(wú)法實(shí)施可視化驗(yàn)證的管線實(shí)施了孔內(nèi)電磁法探測(cè)，具體工作流程如下。

2.2.3.1 水沖成孔

根據(jù)井位、線路走向、儀器探測(cè)初步確定測(cè)試孔位置，利用高壓水泵連接鉆桿水沖成孔，成孔深度不小于為目標(biāo)管線初探埋深的1.5 倍，并埋設(shè)直徑75 mm PVC 排水管。

2.2.3.2 孔中探測(cè)

在目標(biāo)管線出露處施加電磁信號(hào)，向PVC 排水管內(nèi)放入孔內(nèi)電磁線圈，從孔底自上而下提起，每0.1 m記錄一次感應(yīng)電流，如圖3 所示。利用探測(cè)成果繪制“深度-感應(yīng)電流”曲線，感應(yīng)電流最大處對(duì)應(yīng)的深度為管線埋深，然后利用80%法估算測(cè)試孔與管線的平面距離，進(jìn)而確定管線的平面范圍區(qū)間。

圖3 孔內(nèi)電磁探測(cè)典型曲線

3 測(cè)量精度檢查

3.1 管線點(diǎn)探查精度

3.1.1 檢查內(nèi)容

3.1.1.1 明顯管線點(diǎn)埋深量測(cè)中誤差

式中：hi-各檢查點(diǎn)管線中心埋深（cm）；n-隱蔽管線點(diǎn)的檢查點(diǎn)數(shù)。

3.1.1.3 隱蔽管線點(diǎn)重復(fù)探查埋深限差

式中：hi-各檢查點(diǎn)管線中心埋深（cm）；n-隱蔽管線點(diǎn)的檢查點(diǎn)數(shù)。

3.1.1.4 隱蔽管線點(diǎn)平面位置探查中誤差

3.1.2 檢查結(jié)果

本項(xiàng)目共探查測(cè)量管線點(diǎn)6 628 個(gè)，實(shí)際抽查350 個(gè)點(diǎn)，檢查率為5.28%，其中：明顯管線點(diǎn)1 939個(gè)，實(shí)際抽查110 個(gè)點(diǎn)，檢查率為5.67%；隱蔽管線點(diǎn)4 689 個(gè)，實(shí)際抽查240 個(gè)點(diǎn)，檢查率為5.12%。檢查結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 管線點(diǎn)探查精度檢查

從表1 可知：

（1） 明顯點(diǎn)埋深中誤差mtd=1.02 cm，埋深中誤差限差δtsd=2.4 cm，mtd≤δtd/2；明顯點(diǎn)埋深最大誤差為3.8 cm，所有誤差均滿足小于δtsd。

（2） 隱蔽點(diǎn)平面位置中誤差mts=6.3 cm，平面位置中誤差限差δts= 13.40 cm，mts≤δts/2；隱蔽點(diǎn)平面位置最大誤差為9.00 cm，小于平面位置中誤差限差，所有誤差均滿足小于2 mts。

（3） 隱蔽點(diǎn)埋深中誤差mth=9.8 cm，埋深中誤差限差δth=20.1 cm，mth≤δth/2，最大誤差16.5 cm，小于埋深中誤差限差，所有誤差均滿足小于2 mth。

3.2 管線測(cè)量精度檢查

3.2.1 管線平面測(cè)量中誤差

本項(xiàng)目共探查測(cè)量管線點(diǎn)6 628 個(gè)，實(shí)際抽查350 個(gè)點(diǎn)，檢查率為5.28%。管線點(diǎn)測(cè)量精度檢查見(jiàn)表2。根據(jù)《城市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程》的要求，規(guī)定管線點(diǎn)平面位置中誤差為±5.0 cm，高程中誤差為±3 cm，本次探測(cè)各項(xiàng)精度指標(biāo)均滿足規(guī)范要求[3]。

表2 檢測(cè)管線點(diǎn)的精度檢查

在探測(cè)工作中，外業(yè)探測(cè)工作嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格執(zhí)行各級(jí)檢查程序，探查質(zhì)量?jī)?yōu)良。內(nèi)業(yè)工作質(zhì)量可靠，原始記錄格式正確，內(nèi)容填寫(xiě)齊全，字跡清晰，計(jì)算正確，各項(xiàng)觀測(cè)限差和精度符合相關(guān)規(guī)范的要求。各種注記、符號(hào)運(yùn)用正確，各種資料項(xiàng)目齊全，技術(shù)文件整理規(guī)范，所提交的資料完整、準(zhǔn)確，質(zhì)量?jī)?yōu)良。檢查點(diǎn)具有均勻、合理、隨機(jī)有代表性的特點(diǎn)，精度符合規(guī)范要求。

4 探測(cè)成果

4.1 淺埋綜合管線探測(cè)結(jié)果

4.1.1 探測(cè)精度

根據(jù)規(guī)范規(guī)定，對(duì)于淺埋金屬管線探測(cè)成果平面限差為±0.1 h，埋深限差為±0.15 h，h 為探測(cè)埋深，且h≥1 m，部分探測(cè)管線因材質(zhì)、環(huán)境因素、旁側(cè)管線干擾等無(wú)法有效探測(cè)，需進(jìn)行標(biāo)明并輔以文字說(shuō)明。針對(duì)以非開(kāi)挖方式埋設(shè)的大埋深管線，探測(cè)精度受環(huán)境因素、地層因素、旁側(cè)管線干擾等因素影響無(wú)法定量，探測(cè)成果精度難以滿足臨近施工要求。

4.1.2 各類穿河管線、沿河重要管線

（1） 本次綜合管線探測(cè)共發(fā)現(xiàn)各類穿河管線、沿河重要管線123 路，其中13 路管線已收集批復(fù)文件，另有2 路已經(jīng)批復(fù)，分別是位于里程31 km+100 m的中俄東線天然氣管線和位于里程52 km+100 m 的中金華東數(shù)據(jù)中心擴(kuò)建項(xiàng)目220 KV 電力管廊，目前正在施工作業(yè)，但穿河段暫未完工。建議項(xiàng)目建設(shè)單位應(yīng)及時(shí)關(guān)注施工進(jìn)度，要求產(chǎn)權(quán)單位在竣工驗(yàn)收前提供精確的竣工資料，為后續(xù)吳淞江整治工程設(shè)計(jì)施工及時(shí)提供準(zhǔn)確管線資料。

（2） 位于蘇申外港蘇嘉杭高速橋西側(cè)106 號(hào)穿河通訊管線，在河道兩側(cè)300 m 范圍僅發(fā)現(xiàn)一個(gè)年代久遠(yuǎn)的標(biāo)識(shí)牌，未發(fā)現(xiàn)其他附屬物，成果圖上標(biāo)識(shí)的管線僅起示意作用，后期與產(chǎn)權(quán)單位聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)指認(rèn)后出具補(bǔ)測(cè)報(bào)告。

（3） 位于里程26 km+100 m 處的104 號(hào)通訊管線，根據(jù)產(chǎn)權(quán)單位交底，該處有一路過(guò)江通訊管線，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)排查河道南岸3TX336 疑似有過(guò)河管線，但是線纜較少，探測(cè)信號(hào)極差，無(wú)法準(zhǔn)確定位，成果圖上標(biāo)識(shí)的管線僅起示意作用。

4.1.3 雨、污水排口

沿河排口個(gè)數(shù)約122 個(gè)，排口的材質(zhì)及管徑參照排口成果表信息表，排口為出露水面的雨水、污水排口，實(shí)際過(guò)程中應(yīng)該還會(huì)存在水下排口，水面以下排口在河道不抽水的情況下是無(wú)法查明的，因此實(shí)際排口數(shù)可能會(huì)比統(tǒng)計(jì)值偏多，建議設(shè)計(jì)單位編制概算過(guò)程中適當(dāng)考慮。

4.2 管線專項(xiàng)探測(cè)

僅對(duì)8-1、9-1、10-1、18-1、18-2、25-1、25-2、32-1、32-2、35-1、35-2、36-1、36-2、39-1、39-2、42-1、42-2、44-1、44-2、45-1、45-2、45-3、46-1、46-2 編號(hào)管線實(shí)施了專項(xiàng)探測(cè)，探測(cè)結(jié)果如下。

（1） 專項(xiàng)探測(cè)點(diǎn)原則上布置在新建河道擋墻線上，但是由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響，部分專項(xiàng)探測(cè)點(diǎn)位置存在偏移情況，分別為18-2、25-1、25-2、35-1、35-2、44-1 與45-3 編號(hào)管線，其中，18-2 管線偏移原因?yàn)橛须s填，點(diǎn)位西移28 m，25-1、25-2 管線偏移原因?yàn)楣芾裙軓捷^大，推斷河中管廊邊界存在一定誤差。35-1 管線平面誤差為±0.25 m，35-2 管線平面誤差為±0.2 m，44-1 管線平面誤差為±0.21 m，45-3 管線平面誤差為±0.35 m。

（2） 25 號(hào)穿河管線為220 KV 電力管廊，管廊管徑較大（推測(cè)大于3 m），橫截面較大，通過(guò)河道兩岸可視化驗(yàn)證點(diǎn)推斷管廊邊界及走向可能會(huì)存在些許誤差，后期會(huì)向產(chǎn)權(quán)單位收集施工圖紙，與探測(cè)成果核對(duì)，核對(duì)結(jié)果及時(shí)用文本說(shuō)明的形式進(jìn)行補(bǔ)充。

（3） 精探點(diǎn)位平面分布范圍需要對(duì)平面誤差及管道直徑均要考慮，可視化驗(yàn)證點(diǎn)位以垂直于管線走向方向往兩側(cè)各偏移精探管線半徑的范圍作為其平面分布范圍；孔中電磁及DM 探測(cè)的專項(xiàng)探測(cè)點(diǎn)以垂直于管線走向方向往兩側(cè)各偏移平面誤差與精探管線直徑和作為其平面分布范圍。

本次探測(cè)工作，選擇方法技術(shù)合理得當(dāng)，探測(cè)成果可靠，通過(guò)綜合管線探測(cè)，基本查明了指定探測(cè)范圍內(nèi)地下管線分布情況，通過(guò)管線專項(xiàng)探測(cè)，精確定位了部分穿河管線空間分布信息。探測(cè)成果可以作為初步設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)依據(jù)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，結(jié)合吳淞江（江蘇段）整治工程綜合管線及專項(xiàng)管線探測(cè)情況來(lái)看，工作人員需嚴(yán)格按照?qǐng)D紙對(duì)探測(cè)管線一一明確，因外力因素?zé)o法明確的要積極上報(bào)。在此過(guò)程中要選擇合適的探測(cè)技術(shù)，嚴(yán)格控制管線探測(cè)精度。對(duì)于較隱蔽管線需要通過(guò)已知管線信息對(duì)其位置進(jìn)行校驗(yàn)，確保整治工程施工范圍內(nèi)的管線信息得以明確，為后期施工活動(dòng)順利開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。