武漢市地下管線探查典型案例分析

劉傳逢，王潤華

(武漢市勘測設(shè)計研究院，湖北武漢 430022)

武漢市地下管線探查典型案例分析

劉傳逢?，王潤華

(武漢市勘測設(shè)計研究院，湖北武漢 430022)

本文以筆者經(jīng)歷的城市管線探測項目為典型案例，介紹了案例中出現(xiàn)的問題，分析了產(chǎn)生問題的原因及應如何避免此類問題，旨在交流城市管線探測經(jīng)驗，提高城市管線探測精度，為城市生命線安全提供保障。

天然氣；給水；探測；跟蹤測量；管線探測儀；地質(zhì)雷達

1 前 言

2003年武漢市青山一地下煤氣主管被鏟斷，造成上萬用戶用氣受影響；2004年武昌徐東路挖掘機鑿破煤氣干管，引爆煤氣，燒傷4人；2009年武漢市發(fā)生300 mm以上自來水遭破壞事件超過50起[1]，2010年3月15日武漢市重點市政工程項目在黃浦大街路段施工鑿破管徑400 mm天然氣主管，致使附近一棟四層居民樓被燒，附近5000戶居民天然氣被停，雙向交通中斷數(shù)小時，同年4月16日漢口姑嫂樹靠近中環(huán)線路段，一施工單位在進行立交橋鉆探作業(yè)時，將一天然氣高壓主干管鉆破，造成天然氣泄漏，千余居民被疏散。地下管線是城市生存和發(fā)展的“生命線”，頻繁發(fā)生的建設(shè)破壞管線事件，嚴重影響人民生活，給人民財產(chǎn)造成重大損失，甚至危及人民生命，同時給社會經(jīng)濟發(fā)展帶來直接間接損失巨大。為此我們開展城市建設(shè)施工前地下管線詳勘工作，準確查明管線空間走向，為建設(shè)項目設(shè)計與施工提供翔實的地下管線分布數(shù)據(jù)，最大限度降低了施工破壞“生命線”的風險。探測員探測地下管線過程中除了應掌握基本探測方法外，還應掌握一些管線敷設(shè)的基本規(guī)律，善于通過方法試驗彌補管線探測儀的不足，善于總結(jié)一些有助于探測的經(jīng)驗。本文結(jié)合在武漢市工作中幾個案例所犯的錯誤，總結(jié)了一些探測地下管線的經(jīng)驗與教訓，期待與同行交流努力提高城市管線探測精度，為保障城市“生命線”暢通安全作出貢獻。

2 典型案例一

圖1為2010年探測武漢市洞庭街與天津路交叉口過街400 mm天然氣鑄鐵管道與竣工跟蹤測量對比結(jié)果，探測結(jié)果與實際走向偏差較大。典型錯誤一是彎頭探測失真(1、3處圓圈所示)，二是探測管線走向違背敷設(shè)規(guī)律“有壓讓無壓”(2處圓圈所示)。

問題一分析，管道探測彎頭難與實際相符，如圖1中1、3處圓圈所示，跟蹤測量如實反映了燃氣管道彎頭情況，探測結(jié)果反映的彎頭點為彎頭兩切線交點，交點與實際弧頂差0.4 m(允許差0.1×1.2＝0.12 m)。這種問題的產(chǎn)生是由于彎頭處定點兩切線方向線電流Hx分量相互影響，“水平分量的極大值項拐彎側(cè)收縮，埋深大時，極大值連線的曲率半徑大，埋深小時則曲率半徑小，因此在確定拐彎點位置時，只能采取“交匯”的辦法”[2]，實際該折點為虛點。要想解決彎頭相對準確的探測定位問題，一是使用地質(zhì)雷達定位，二是通過大量方法試驗，分析探測所定彎頭點與實際彎頭點誤差常數(shù)，探測后通過修正常數(shù)定彎頭點。在普查過程中就通過大量方法試驗，成功總結(jié)出了“電信井中積水影響測深精度，試驗發(fā)現(xiàn)感應法和夾鉗法測深的平均值剛好等于管頂埋深。”[3]的經(jīng)驗。

問題二分析，如圖1中2處圓圈所示，探測結(jié)果與實際走向偏差高達1.1 m，超限近1 m。此處錯誤產(chǎn)生的原因由于探測員缺乏燃氣管道敷設(shè)知識，即“有壓讓無壓”且盡量避開已有檢修井。圖1上所示排水管徑500 mm底高22.74 m(管頂約23.30 m)，天然氣管頂標高23.29 m，探測員所定天然氣走向穿過500 mm排水檢修井并與排水正交，顯然違背管道敷設(shè)規(guī)律。跟蹤測量結(jié)果顯示天然氣管道在此處繞過排水檢修井前行。

圖1 燃氣管道探測案例

3 典型案例二

前言中述及2010年3月15日武漢黃埔大街燃氣遭破壞，造成人民財產(chǎn)損失，對社會環(huán)境影響很大。事后了解到，探測單位鑒于《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》CJJ61－2003(簡稱規(guī)程)強條“A.0.5嚴禁在氧、煤氣、乙炔等易燃、易爆管道上作充電點，進行直接法或充電法作業(yè)”的規(guī)定，使用感應法探測該天然氣管道致使成果出現(xiàn)偏差(一處轉(zhuǎn)折點未探明，屬性錯誤:天然氣注為給水)。

錯誤分析，事發(fā)地點管道密度相當大，燃氣管道多為球墨鑄鐵管，電性連接很差，感應法探測信噪比很小甚至旁側(cè)管道干擾信號強于燃氣管道信號，探測成果出現(xiàn)偏差不足為怪。多年多家單位探測經(jīng)驗證明，武漢市天然氣管道使用直接法(發(fā)射功率10 W)并未引發(fā)安全事故，直接法探測2.0 m以內(nèi)天然氣鑄鐵管道效果明顯，探測精度能夠滿足規(guī)程要求，因此建議規(guī)程強條作出調(diào)整。

4 典型案例三

圖2為武漢市某道路交叉口管線探測成果，頂端虛線為2009年夏天探測給水管道，實線為2010年春天重新探測結(jié)果。2009年工程負責人在探測成果報告中說明“虛線所示給水管道使用LD500管線儀探測信號很弱，所示位置僅供參考”，圖中未注明管道深度。2010年春天該項目天然氣管道采用頂管(鋼管外加800 mm套管)施工，圖2中文字標明頂管方向，套管管底深度4 m，頂管施工至30 m處發(fā)現(xiàn)給水管道與套管正交，已完成的30 m工程作廢。

圖2 深埋管線探測案例

問題分析，發(fā)現(xiàn)問題后筆者到現(xiàn)場重新探查，在離路口東側(cè)90 m處正跨湖橋下發(fā)現(xiàn)500 mm給水管道出露，測量管頂標高18.7 m，推算路口處該管道深度3.5 m，與頂管施工發(fā)現(xiàn)該給水管道深度一致，同時在圖2中圓圈2、3、4處使用AP－Ⅰ管線儀感應法探測該管道，信號穩(wěn)定且較強，測深(管道中心)分別為3.7 m、3.8 m，平面位置、深度均與實際相符。比較兩次探測結(jié)果發(fā)現(xiàn):一是2009年探測成果定點處平面位置準確，但兩點延長成果誤差大(圓圈4處偏差超過1 m)；二是大功率管線探測儀AP－Ⅰ(功率達10 W)對于4 m深度內(nèi)單一管線測深精度能滿足規(guī)范要求；三是圓圈5處探測共用通訊管道深度3.2 m，原成果井邊標注0.83 m，推斷該通訊線過街為頂管施工。

經(jīng)驗教訓，該探測案例給我們幾點提示值得后續(xù)工作注意。一是探測過程中碰到橋梁涵溝等設(shè)施必須仔細觀察，橫穿管道往往在此處出露，筆者參與多個項目曾在橋梁涵洞處發(fā)現(xiàn)遺漏非金屬管道；二是管線密度較小處提倡大功率、高頻率管線探測儀的使用，增強信號，避免遺漏管線、提高成果精度；三是隨著非開挖施工的普及，城市道路交叉口管道施工多采用頂管施工，管道成倒拋物線狀穿越路口，探測過程中必需加密管線點，以準確反映管線豎向走向，確保擬建管道走向與已有管線走向在豎向保持安全距離；四是慎定測區(qū)邊緣管線點，測區(qū)邊界作業(yè)人員思想往往容易產(chǎn)生懶惰與僥幸心理，管線點定完后才發(fā)現(xiàn)離測區(qū)邊界還差幾米，隨手將管線延伸出邊界了事，質(zhì)量問題往往就產(chǎn)生在這種位置[4]。圖2中虛線所示給水管道就是近距離兩探測點連線并延長致使延長線平面定位超差。

5 結(jié) 語

“失敗乃成功之母”，探測員的探測技術(shù)水平就是在犯錯－改正－總結(jié)的過程中得到提高的，希望同行能將一些探測工程的錯誤公開交流，讓我們在改正錯誤的過程中不斷提高業(yè)內(nèi)探測水平，為城市“生命線”的安全運轉(zhuǎn)作出貢獻。

[1] 楚天都市報.2010.3.17

[2] 魯永康編著.頻率域電磁法探測地下管線的理論與方法技術(shù)[M].

[3] 劉傳逢.淺議城市地下管線探查方法[J].地下管線管理，第55期

[4] 吳克友，嚴小平，劉傳逢.城市地下管線工程測量中若干問題的探討[J].城市勘測，2008(2)

Exploration of Underground Pipeline Case Studies

Liu ChuanFeng，Wang RunHua
(Wuhan geotechnical engineering and surveying institute，Wuhan 430022，China)

In this paper，the author experienced in detecting the city pipeline project as a typical example，describes the case of problems，analysis of the cause，and how to avoid such problems，to exchange experience in urban pipeline detection，improve the urban pipeline detection accuracy，the lifeline for the city provides protection for security.

natural gas；water；detection；tracking measurement；pipeline detector；Ground Penetrating Radar

1672－8262(2010)06－149－02

P205

B

2010—04—21

劉傳逢(1976—)，男，高級工程師，主要從事城市工程物探與地下工程測量技術(shù)工作。