談地下管線點探測技術

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，針對明顯管線點和隱蔽管線點，特別是隱蔽的復雜管線點，闡述了其探測方法。

關鍵詞：地下管線；管線點；探測；方法

城市地下管線作為公共基礎設施的一部分，在城市管理、規劃建設和人民生活等方面中發揮著至關重要的作用，因此掌握準確、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，利用電磁感應原理探測的管線探測儀、利用電磁波探測的管線雷達。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，需要根據實際情況，考慮實際要素，再進行抉擇。

測區開始探查前，必須進行方法試驗。在人員、儀器進場后，通過方法試驗來確定各類管線的最佳信號施加方式、最小收發距、最佳收發距、最佳發射頻率[1]。

2 管線探測方法

2.1 明顯管線點調查

各類地下管線的專用窨井，出露地表的點（段）及與管線相連的附屬物、建筑物等為明顯管線。明顯管線點量測的內容為：管線的埋深與管線的斷面規格（管徑）。排水管道、方溝，要量測管內底、溝道內底至地面垂直距離；電纜溝量測溝道內底至地面垂直距離；其他管線埋深均量管（塊）頂至地面垂直距離[2]。管線埋深量測讀數至厘米，至少讀數兩次，采用經檢校合格的鋼卷尺和量桿進行；斷面尺寸讀數為單位毫米，按寬×高計算，遇到不規則斷面時，按最大斷面計量。

明顯管線點布設密度應符合《城市地下管線探測技術規程》布點要求，若明顯管線點密度足夠，在中間又無轉彎分支等情況下，可直接連接各點，以正確反映出管線的空間位置；若明顯管線點密度不足，其相鄰點間距超過70m時，采用物探方法補加若干隱蔽點。

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、從簡單到復雜、方法有效、快速、輕便、復雜條件下采用綜合方法。由于各類地下管線的材質不同，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，應根據不同地點條件，選擇不同的工作方法和工作參數，以滿足精度要求。

2.2.1 金屬管線的探測

探測時在有條件的情況下應盡量采用直接法，對不具備直接法的管段用感應法探測。燃氣管線等埋深較淺的金屬管線，對其探測時可采用連續追蹤探測的方法，從一個已知的明顯點出發，逐步追蹤探測管線走向，特別是在管線交叉處、彎頭、三通、四通等特征點應定位、定深，確保管線連接關系正確。管線定位一般采用極大值法，定深一般采用70%法。若70%定深時一側干擾較大，應剔掉干擾大的半值，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，適用于夾鉗法。當采用夾鉗法探測時，在管塊兩側分別施加信號進行定位、定深，并依據兩端線纜進行必要修正，取修正后的中間位置和埋深中值作為定位、定深結果。當管線弧線彎曲時，以能保證反映出管線的彎曲特征、線形基本圓滑為原則，據實際情況加測管線點。

2.2.3 復雜管線、非金屬管線探測

對于存在地下管線密集、交疊干擾的復雜情況，應依據現場條件、管線材質、管徑及周邊介質特性等，采用多種方法相結合，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，因為這兩種方法受外界干擾小，探測結果易得且準確可靠。如果存在干擾信息，應查明原因及對精度的影響，進行必要修正。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行釬探和開挖驗證，保確探測成果的可靠性。對埋深較大的復雜管線和非金屬管線，電磁法無法解決的，應采用電磁波法（地質雷達）定位、定深。

3 常用復雜管線探測方法

3.1 歸納排除法

探測者根據實踐經驗，總結積累在不同條件管線分布狀態下的場態和探測信號的表現形式，歸納出各種場態模式，以利于探測工作中的分析與判斷。在探測過程中利用有關資料和現場踏勘結果，先查明測區管線的分布位置與方向，必要時對所有管線進行掃描（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 差異性激發法

在管線分布復雜的區段，應根據管線的分布狀況，一般選擇管線容易區分開的區段設置信號施加點。這些區段管線稀疏、與鄰近管線走向不平行，分布差異明顯，探測時不容易受到干擾，可以突出現實目標管線信號。不同信號施加點的選擇，對探測結果有至關重要的影響。

3.3 旁側感應法

眾所周知，發射機距目標管線的距離越近，接收信號越強；反之接收信號越弱。利用這一特點，探測平行管線時，可在目標管線偏離干擾管線的旁側施加信號，這樣減少了鄰近干擾管線的影響，突出目標管線信號。一般而言，信號施加點對目標管線中心位置的偏距約為0.5-1.0m之間。旁側感應法一般用于較小間距的自始至終平行鋪設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，進行電流大小的比較，便可識別出目標管線和鄰近干擾管線。在管線密集區，探測儀常常探測到來自鄰近或相連管線的強信號。這是由于信號耦合到靠近地表的其它相鄰管線，這樣就不可能正確的識別目標管線，但可通過比較各管線電流強度與管線埋深之乘積值來區分目標管線與干擾管線，在目標管線上乘積最大。

3.5 對比驗證

對于復雜管線的探測，為保證其探測結果的正確性和精確度，應采用多種方法、利用多個信號施加點進行探測的結果進行對比驗證，其結果誤差在允許范圍之內說明數據合格，從而確認探測結果的唯一性和正確性。

4 結束語

管線點探測是管線普查的關鍵步驟之一，管線點分為明顯管線點和隱蔽管線點。對于明顯管線點，可直接進行地下管線實地調查和量測；對于隱蔽管線點，可選用管線探測儀器定位、定深，必要時采用開挖調查。一般可以選擇操作簡便，界面直觀，探測能力符合自己應用需求的管線探測儀器，使用儀器探查隱蔽管線點時要靈活采用多種綜合方法，并認真做好外業記錄。

參考文獻

[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]北京市測繪設計研究院.CJJ61-2003.城市地下管線探測技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2003.

[3]屈春英.城市綜合地下管線探測工程項目質量控制[D].山東大學，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教學工作。