管線探測(cè)在城市建設(shè)中的應(yīng)用

董棟++李磊++陳光榮

摘 要：結(jié)合新建鄭州快速化城市建設(shè)工程，采用地質(zhì)雷達(dá)和RD8000型管線探測(cè)儀對(duì)承臺(tái)施工范圍內(nèi)地下管線進(jìn)行探測(cè)，通過(guò)查看已有的管線資料和現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，重點(diǎn)采用管線探測(cè)儀對(duì)金屬管線進(jìn)行探測(cè)，對(duì)非金屬管線則采用地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)。通過(guò)綜合運(yùn)用不同探測(cè)手段，準(zhǔn)確探測(cè)出地下管線的位置走向、和埋深，為承臺(tái)安全施工提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：管線探測(cè) 地質(zhì)雷達(dá) RD8000管線探測(cè)儀

中圖分類(lèi)號(hào)：Ut984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）08（a）-0078-02

地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著城市用水、電力、通信和能源的傳輸，是現(xiàn)代化城市高效運(yùn)轉(zhuǎn)的基本保證。長(zhǎng)期以來(lái)，由于城市建設(shè)管理重視地上，忽視地下，沒(méi)有一套科學(xué)和嚴(yán)格的管理，以致檔案資料格式不統(tǒng)一，內(nèi)容殘缺不全。隨著時(shí)代和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，城市的現(xiàn)代化步伐日趨加快，城市建設(shè)、管理、發(fā)展的矛盾日益突出。

鄭州市作為河南省的省會(huì)城市，隨著改革開(kāi)放的進(jìn)一步深入，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市建設(shè)日新月異，地下管線在城市規(guī)劃建設(shè)中的地位愈來(lái)愈重要。本文以新建鄭州快速化城市工程建設(shè)管線探測(cè)工程為例，研究在城市建設(shè)中探測(cè)地下管線的方法和技術(shù)。

1 探測(cè)方法及原理

地下管線探測(cè)技術(shù)服務(wù)作為一個(gè)行業(yè)，在我國(guó)已經(jīng)發(fā)展了整整十多年了。到目前為止，地下管線探測(cè)的方法有電磁法、電磁波（地質(zhì)雷達(dá)）法 、磁梯度法、釬探法、綜合分析法、聲波法、紅外輻射法等等。結(jié)合本工程的實(shí)際情況，我們采用電磁法和電磁波（地質(zhì)雷達(dá)）法相結(jié)合的方法，對(duì)金屬管線和非金屬管線都可進(jìn)行探測(cè)。

1.1 電磁法原理

管線探測(cè)儀探測(cè)時(shí)通過(guò)發(fā)射機(jī)對(duì)金屬管道或電纜施加一次交變電磁信號(hào)，對(duì)其激發(fā)而產(chǎn)生管線電流，并在管線周?chē)a(chǎn)生二次磁場(chǎng)，通過(guò)接收機(jī)在地面測(cè)定二次磁場(chǎng)及其空間分布，然后根據(jù)這種磁場(chǎng)的分布特征來(lái)判斷地下管線的走向、位置和深度。

1.2 電磁波法原理

地質(zhì)雷達(dá)工作時(shí)，在雷達(dá)主機(jī)控制下，脈沖源產(chǎn)生周期性的毫微秒信號(hào)，并直接反饋給發(fā)射天線，經(jīng)由發(fā)射天線耦合到地下的信號(hào)在傳播路徑上遇到介質(zhì)的非均勻體（面）時(shí)，產(chǎn)生反射信號(hào)。位于地面上的接收天線在接收到地下回波后，直接傳輸?shù)浇邮諜C(jī)，信號(hào)在接收機(jī)經(jīng)過(guò)整形和放大等處理后，經(jīng)電纜傳輸?shù)嚼走_(dá)主機(jī)，經(jīng)處理后，傳輸?shù)轿C(jī)。在微機(jī)中對(duì)信號(hào)依照幅度大小進(jìn)行編碼，并以偽彩色電平圖/灰色電平圖或波形堆積圖的方式顯示出來(lái)，經(jīng)事后處理，可用來(lái)判斷地下目標(biāo)的深度、大小和方位等特性參數(shù)。

2 工程實(shí)例

2.1 探測(cè)儀器的選擇

我們采用英國(guó)雷迪公司生產(chǎn)的RD8000PDL-TX-10型管線探測(cè)儀和瑞典MALA公司生產(chǎn)的PROEX型地質(zhì)雷達(dá)。RD8000 系列產(chǎn)品響應(yīng)速度更快、準(zhǔn)確性高、可靠性更強(qiáng)；MALA公司的PROEX型地質(zhì)雷達(dá)其抗干擾能力強(qiáng)，配備250 MHz和500 MHz天線采用屏蔽方式，可以對(duì)0～5 m深度范圍內(nèi)的管線進(jìn)行探測(cè)。

2.2 工程概況

新建鄭州快速化城市工程建設(shè)鄭州市中心城區(qū)北部的北三環(huán)中段，西起規(guī)劃路東側(cè)、經(jīng)文化路、渠西路、渠東路、鶴壁路，路段全長(zhǎng)約1167 m；測(cè)區(qū)內(nèi)管線種類(lèi)齊全，既有通訊光纜、電力電纜、天然氣管道等多種金屬管線，又有自來(lái)水管、排水管道等非金屬管線，嚴(yán)重影響樁基承臺(tái)施工。

2.3 探測(cè)步驟

根據(jù)施工方的要求，需對(duì)每個(gè)基承臺(tái)施工范圍內(nèi)的，通過(guò)查看已有的管線資料和現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)情況，我們了解了各種管線大致位置、材質(zhì)和規(guī)格情況，并制定了探測(cè)方案。

首先對(duì)探測(cè)區(qū)域內(nèi)的地下管線采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行“盲探”，先在現(xiàn)場(chǎng)確定好坐標(biāo)，坐標(biāo)原點(diǎn)最好選在永久性標(biāo)識(shí)點(diǎn)上。測(cè)線最好布置成網(wǎng)格狀，如圖1所示，測(cè)線間距應(yīng)視測(cè)量場(chǎng)地大小和測(cè)量精度的要求而定，一般可選為天線寬度的一倍至兩倍，這樣能夠準(zhǔn)確探測(cè)到橫向和豎向的管線而不至于有所遺漏。我們?cè)诶走_(dá)剖面圖上看到的拋物線是與測(cè)線相垂直的管線的波形反應(yīng)，如果在幾條平行測(cè)線的雷達(dá)剖面圖上，在相近的位置和深度都能發(fā)現(xiàn)或絕大多數(shù)有類(lèi)似波形反應(yīng)，一般就可以判定是一條連續(xù)的管線。之所以要采取網(wǎng)格狀或幾個(gè)不同位置的平行雷達(dá)剖面圖來(lái)判讀管線，這是因?yàn)橛行y(cè)量區(qū)域的地下介質(zhì)電性差異變化很大，有時(shí)將雷達(dá)剖面圖位置稍微移動(dòng)，雷達(dá)波形就會(huì)有很大的變化；另外，地下情況非常復(fù)雜，我們不能只從一個(gè)雷達(dá)剖面圖上的波形反應(yīng)就能得出是否是一條連續(xù)的管線，因?yàn)榈叵碌幕炷翂K、箱形物體等都會(huì)出現(xiàn)與管線類(lèi)似的反應(yīng)。

圖2是用500 MHz天線探測(cè)得到的兩張雷達(dá)剖面圖，其中左圖管頂深度為0.8 m，右圖管頂深度為1.5 m，通過(guò)開(kāi)挖驗(yàn)證，左圖管頂深度為0.78 m，右圖管頂深度為1.52 m，探測(cè)結(jié)果基本準(zhǔn)確。

其次，通過(guò)結(jié)合已有的管線資料、現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)情況及地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)結(jié)果中的異常反應(yīng)區(qū)，分辨出可能是金屬管線的異常區(qū)，采用管線探測(cè)儀對(duì)該異常區(qū)進(jìn)行探測(cè)。在管線探測(cè)儀探測(cè)過(guò)程中主要采用了夾鉗法和感應(yīng)法；有已知點(diǎn)時(shí)（如閥門(mén)、消防栓、明管、管溝等），采用夾鉗法，從已知點(diǎn)開(kāi)始探測(cè)。如果沒(méi)有已知點(diǎn)，可以采用感應(yīng)法施加信號(hào)。采用感應(yīng)法施加的信號(hào)同時(shí)也會(huì)加到別的管線上，因此探測(cè)精度不太好，管線深度不能超過(guò)2 m。感應(yīng)法一般采用33 KHz頻率，RD8000還具有4種被動(dòng)頻率：電力、無(wú)線電、陰極保護(hù)和有線電視頻率，可以不使用發(fā)射機(jī)探測(cè)到這些頻率，被動(dòng)頻率利用已經(jīng)存在的埋地金屬導(dǎo)體的信號(hào)進(jìn)行探測(cè)。管線定位一般采用極大值法（峰值法）和極小值法（谷值法），信號(hào)強(qiáng)度顯示90%以上時(shí)可確定；管線埋深可以采用直讀法和70%法，通過(guò)我們多次探測(cè)結(jié)果驗(yàn)證，70%法確定的深度要比直讀法更準(zhǔn)確。

2.4 探測(cè)結(jié)果

鄭州北三環(huán)與中州大道交叉處，南北中州大道東西兩側(cè)檢測(cè)長(zhǎng)度均約1100多米，其中從在南北走向的管線居多，均橫貫整個(gè)南北工程區(qū)域，存在有軍用光纜，國(guó)防光纜，移動(dòng)，聯(lián)通，電信等通訊光纜，也存在天然氣管道及廢棄天然氣管道，自來(lái)水管等多種地下管線，其中途有兩根橫穿馬路東西走向的國(guó)防光纜，與通訊光纜于同一地下方位，主線環(huán)形高價(jià)橋地下主要存在國(guó)防光纜，通訊光纜，電力電纜等，走向成環(huán)形狀，長(zhǎng)度約600 m，其中諸多光纜影響樁基承臺(tái)施工。

3 結(jié)論

我們已完成鄭州項(xiàng)目的探測(cè)任務(wù)，從探測(cè)的結(jié)果看，對(duì)軍用光纜，國(guó)防光纜，移動(dòng)，聯(lián)通，電信等通訊光纜采用管線探測(cè)儀可以準(zhǔn)確判斷方向、深度等，探測(cè)準(zhǔn)確，深度有5 cm左右誤差；對(duì)于自來(lái)水管道、雨水管道等一些非金屬管道可采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行探測(cè)，可以準(zhǔn)確判斷管線走向，管線埋深和管徑判斷有一定誤差，需要進(jìn)一步進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 何厚志.地下管線探測(cè)技術(shù)及工程實(shí)施[M].中國(guó)建設(shè)工業(yè)出版社，2000.

[2] 劉忠新，范士杰.地下管線探測(cè)技術(shù)的論述及應(yīng)用[J].城市勘探，2003（4）.

[3] 李大心.地質(zhì)雷達(dá)方法及應(yīng)用[M].北京：地質(zhì)出版社，1994.

[4] 于翔海.地下管線探測(cè)儀的研究與應(yīng)用[J].西部礦探工程，2011（8）.endprint

摘 要：結(jié)合新建鄭州快速化城市建設(shè)工程，采用地質(zhì)雷達(dá)和RD8000型管線探測(cè)儀對(duì)承臺(tái)施工范圍內(nèi)地下管線進(jìn)行探測(cè)，通過(guò)查看已有的管線資料和現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，重點(diǎn)采用管線探測(cè)儀對(duì)金屬管線進(jìn)行探測(cè)，對(duì)非金屬管線則采用地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)。通過(guò)綜合運(yùn)用不同探測(cè)手段，準(zhǔn)確探測(cè)出地下管線的位置走向、和埋深，為承臺(tái)安全施工提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：管線探測(cè) 地質(zhì)雷達(dá) RD8000管線探測(cè)儀

中圖分類(lèi)號(hào)：Ut984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）08（a）-0078-02

地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著城市用水、電力、通信和能源的傳輸，是現(xiàn)代化城市高效運(yùn)轉(zhuǎn)的基本保證。長(zhǎng)期以來(lái)，由于城市建設(shè)管理重視地上，忽視地下，沒(méi)有一套科學(xué)和嚴(yán)格的管理，以致檔案資料格式不統(tǒng)一，內(nèi)容殘缺不全。隨著時(shí)代和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，城市的現(xiàn)代化步伐日趨加快，城市建設(shè)、管理、發(fā)展的矛盾日益突出。

鄭州市作為河南省的省會(huì)城市，隨著改革開(kāi)放的進(jìn)一步深入，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市建設(shè)日新月異，地下管線在城市規(guī)劃建設(shè)中的地位愈來(lái)愈重要。本文以新建鄭州快速化城市工程建設(shè)管線探測(cè)工程為例，研究在城市建設(shè)中探測(cè)地下管線的方法和技術(shù)。

1 探測(cè)方法及原理

地下管線探測(cè)技術(shù)服務(wù)作為一個(gè)行業(yè)，在我國(guó)已經(jīng)發(fā)展了整整十多年了。到目前為止，地下管線探測(cè)的方法有電磁法、電磁波（地質(zhì)雷達(dá)）法 、磁梯度法、釬探法、綜合分析法、聲波法、紅外輻射法等等。結(jié)合本工程的實(shí)際情況，我們采用電磁法和電磁波（地質(zhì)雷達(dá)）法相結(jié)合的方法，對(duì)金屬管線和非金屬管線都可進(jìn)行探測(cè)。

1.1 電磁法原理

管線探測(cè)儀探測(cè)時(shí)通過(guò)發(fā)射機(jī)對(duì)金屬管道或電纜施加一次交變電磁信號(hào)，對(duì)其激發(fā)而產(chǎn)生管線電流，并在管線周?chē)a(chǎn)生二次磁場(chǎng)，通過(guò)接收機(jī)在地面測(cè)定二次磁場(chǎng)及其空間分布，然后根據(jù)這種磁場(chǎng)的分布特征來(lái)判斷地下管線的走向、位置和深度。

1.2 電磁波法原理

地質(zhì)雷達(dá)工作時(shí)，在雷達(dá)主機(jī)控制下，脈沖源產(chǎn)生周期性的毫微秒信號(hào)，并直接反饋給發(fā)射天線，經(jīng)由發(fā)射天線耦合到地下的信號(hào)在傳播路徑上遇到介質(zhì)的非均勻體（面）時(shí)，產(chǎn)生反射信號(hào)。位于地面上的接收天線在接收到地下回波后，直接傳輸?shù)浇邮諜C(jī)，信號(hào)在接收機(jī)經(jīng)過(guò)整形和放大等處理后，經(jīng)電纜傳輸?shù)嚼走_(dá)主機(jī)，經(jīng)處理后，傳輸?shù)轿C(jī)。在微機(jī)中對(duì)信號(hào)依照幅度大小進(jìn)行編碼，并以偽彩色電平圖/灰色電平圖或波形堆積圖的方式顯示出來(lái)，經(jīng)事后處理，可用來(lái)判斷地下目標(biāo)的深度、大小和方位等特性參數(shù)。

2 工程實(shí)例

2.1 探測(cè)儀器的選擇

我們采用英國(guó)雷迪公司生產(chǎn)的RD8000PDL-TX-10型管線探測(cè)儀和瑞典MALA公司生產(chǎn)的PROEX型地質(zhì)雷達(dá)。RD8000 系列產(chǎn)品響應(yīng)速度更快、準(zhǔn)確性高、可靠性更強(qiáng)；MALA公司的PROEX型地質(zhì)雷達(dá)其抗干擾能力強(qiáng)，配備250 MHz和500 MHz天線采用屏蔽方式，可以對(duì)0～5 m深度范圍內(nèi)的管線進(jìn)行探測(cè)。

2.2 工程概況

新建鄭州快速化城市工程建設(shè)鄭州市中心城區(qū)北部的北三環(huán)中段，西起規(guī)劃路東側(cè)、經(jīng)文化路、渠西路、渠東路、鶴壁路，路段全長(zhǎng)約1167 m；測(cè)區(qū)內(nèi)管線種類(lèi)齊全，既有通訊光纜、電力電纜、天然氣管道等多種金屬管線，又有自來(lái)水管、排水管道等非金屬管線，嚴(yán)重影響樁基承臺(tái)施工。

2.3 探測(cè)步驟

根據(jù)施工方的要求，需對(duì)每個(gè)基承臺(tái)施工范圍內(nèi)的，通過(guò)查看已有的管線資料和現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)情況，我們了解了各種管線大致位置、材質(zhì)和規(guī)格情況，并制定了探測(cè)方案。

首先對(duì)探測(cè)區(qū)域內(nèi)的地下管線采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行“盲探”，先在現(xiàn)場(chǎng)確定好坐標(biāo)，坐標(biāo)原點(diǎn)最好選在永久性標(biāo)識(shí)點(diǎn)上。測(cè)線最好布置成網(wǎng)格狀，如圖1所示，測(cè)線間距應(yīng)視測(cè)量場(chǎng)地大小和測(cè)量精度的要求而定，一般可選為天線寬度的一倍至兩倍，這樣能夠準(zhǔn)確探測(cè)到橫向和豎向的管線而不至于有所遺漏。我們?cè)诶走_(dá)剖面圖上看到的拋物線是與測(cè)線相垂直的管線的波形反應(yīng)，如果在幾條平行測(cè)線的雷達(dá)剖面圖上，在相近的位置和深度都能發(fā)現(xiàn)或絕大多數(shù)有類(lèi)似波形反應(yīng)，一般就可以判定是一條連續(xù)的管線。之所以要采取網(wǎng)格狀或幾個(gè)不同位置的平行雷達(dá)剖面圖來(lái)判讀管線，這是因?yàn)橛行y(cè)量區(qū)域的地下介質(zhì)電性差異變化很大，有時(shí)將雷達(dá)剖面圖位置稍微移動(dòng)，雷達(dá)波形就會(huì)有很大的變化；另外，地下情況非常復(fù)雜，我們不能只從一個(gè)雷達(dá)剖面圖上的波形反應(yīng)就能得出是否是一條連續(xù)的管線，因?yàn)榈叵碌幕炷翂K、箱形物體等都會(huì)出現(xiàn)與管線類(lèi)似的反應(yīng)。

圖2是用500 MHz天線探測(cè)得到的兩張雷達(dá)剖面圖，其中左圖管頂深度為0.8 m，右圖管頂深度為1.5 m，通過(guò)開(kāi)挖驗(yàn)證，左圖管頂深度為0.78 m，右圖管頂深度為1.52 m，探測(cè)結(jié)果基本準(zhǔn)確。

其次，通過(guò)結(jié)合已有的管線資料、現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)情況及地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)結(jié)果中的異常反應(yīng)區(qū)，分辨出可能是金屬管線的異常區(qū)，采用管線探測(cè)儀對(duì)該異常區(qū)進(jìn)行探測(cè)。在管線探測(cè)儀探測(cè)過(guò)程中主要采用了夾鉗法和感應(yīng)法；有已知點(diǎn)時(shí)（如閥門(mén)、消防栓、明管、管溝等），采用夾鉗法，從已知點(diǎn)開(kāi)始探測(cè)。如果沒(méi)有已知點(diǎn)，可以采用感應(yīng)法施加信號(hào)。采用感應(yīng)法施加的信號(hào)同時(shí)也會(huì)加到別的管線上，因此探測(cè)精度不太好，管線深度不能超過(guò)2 m。感應(yīng)法一般采用33 KHz頻率，RD8000還具有4種被動(dòng)頻率：電力、無(wú)線電、陰極保護(hù)和有線電視頻率，可以不使用發(fā)射機(jī)探測(cè)到這些頻率，被動(dòng)頻率利用已經(jīng)存在的埋地金屬導(dǎo)體的信號(hào)進(jìn)行探測(cè)。管線定位一般采用極大值法（峰值法）和極小值法（谷值法），信號(hào)強(qiáng)度顯示90%以上時(shí)可確定；管線埋深可以采用直讀法和70%法，通過(guò)我們多次探測(cè)結(jié)果驗(yàn)證，70%法確定的深度要比直讀法更準(zhǔn)確。

2.4 探測(cè)結(jié)果

鄭州北三環(huán)與中州大道交叉處，南北中州大道東西兩側(cè)檢測(cè)長(zhǎng)度均約1100多米，其中從在南北走向的管線居多，均橫貫整個(gè)南北工程區(qū)域，存在有軍用光纜，國(guó)防光纜，移動(dòng)，聯(lián)通，電信等通訊光纜，也存在天然氣管道及廢棄天然氣管道，自來(lái)水管等多種地下管線，其中途有兩根橫穿馬路東西走向的國(guó)防光纜，與通訊光纜于同一地下方位，主線環(huán)形高價(jià)橋地下主要存在國(guó)防光纜，通訊光纜，電力電纜等，走向成環(huán)形狀，長(zhǎng)度約600 m，其中諸多光纜影響樁基承臺(tái)施工。

3 結(jié)論

我們已完成鄭州項(xiàng)目的探測(cè)任務(wù)，從探測(cè)的結(jié)果看，對(duì)軍用光纜，國(guó)防光纜，移動(dòng)，聯(lián)通，電信等通訊光纜采用管線探測(cè)儀可以準(zhǔn)確判斷方向、深度等，探測(cè)準(zhǔn)確，深度有5 cm左右誤差；對(duì)于自來(lái)水管道、雨水管道等一些非金屬管道可采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行探測(cè)，可以準(zhǔn)確判斷管線走向，管線埋深和管徑判斷有一定誤差，需要進(jìn)一步進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 何厚志.地下管線探測(cè)技術(shù)及工程實(shí)施[M].中國(guó)建設(shè)工業(yè)出版社，2000.

[2] 劉忠新，范士杰.地下管線探測(cè)技術(shù)的論述及應(yīng)用[J].城市勘探，2003（4）.

[3] 李大心.地質(zhì)雷達(dá)方法及應(yīng)用[M].北京：地質(zhì)出版社，1994.

[4] 于翔海.地下管線探測(cè)儀的研究與應(yīng)用[J].西部礦探工程，2011（8）.endprint

摘 要：結(jié)合新建鄭州快速化城市建設(shè)工程，采用地質(zhì)雷達(dá)和RD8000型管線探測(cè)儀對(duì)承臺(tái)施工范圍內(nèi)地下管線進(jìn)行探測(cè)，通過(guò)查看已有的管線資料和現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，重點(diǎn)采用管線探測(cè)儀對(duì)金屬管線進(jìn)行探測(cè)，對(duì)非金屬管線則采用地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)。通過(guò)綜合運(yùn)用不同探測(cè)手段，準(zhǔn)確探測(cè)出地下管線的位置走向、和埋深，為承臺(tái)安全施工提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：管線探測(cè) 地質(zhì)雷達(dá) RD8000管線探測(cè)儀

中圖分類(lèi)號(hào)：Ut984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）08（a）-0078-02

地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著城市用水、電力、通信和能源的傳輸，是現(xiàn)代化城市高效運(yùn)轉(zhuǎn)的基本保證。長(zhǎng)期以來(lái)，由于城市建設(shè)管理重視地上，忽視地下，沒(méi)有一套科學(xué)和嚴(yán)格的管理，以致檔案資料格式不統(tǒng)一，內(nèi)容殘缺不全。隨著時(shí)代和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，城市的現(xiàn)代化步伐日趨加快，城市建設(shè)、管理、發(fā)展的矛盾日益突出。

鄭州市作為河南省的省會(huì)城市，隨著改革開(kāi)放的進(jìn)一步深入，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市建設(shè)日新月異，地下管線在城市規(guī)劃建設(shè)中的地位愈來(lái)愈重要。本文以新建鄭州快速化城市工程建設(shè)管線探測(cè)工程為例，研究在城市建設(shè)中探測(cè)地下管線的方法和技術(shù)。

1 探測(cè)方法及原理

地下管線探測(cè)技術(shù)服務(wù)作為一個(gè)行業(yè)，在我國(guó)已經(jīng)發(fā)展了整整十多年了。到目前為止，地下管線探測(cè)的方法有電磁法、電磁波（地質(zhì)雷達(dá)）法 、磁梯度法、釬探法、綜合分析法、聲波法、紅外輻射法等等。結(jié)合本工程的實(shí)際情況，我們采用電磁法和電磁波（地質(zhì)雷達(dá)）法相結(jié)合的方法，對(duì)金屬管線和非金屬管線都可進(jìn)行探測(cè)。

1.1 電磁法原理

管線探測(cè)儀探測(cè)時(shí)通過(guò)發(fā)射機(jī)對(duì)金屬管道或電纜施加一次交變電磁信號(hào)，對(duì)其激發(fā)而產(chǎn)生管線電流，并在管線周?chē)a(chǎn)生二次磁場(chǎng)，通過(guò)接收機(jī)在地面測(cè)定二次磁場(chǎng)及其空間分布，然后根據(jù)這種磁場(chǎng)的分布特征來(lái)判斷地下管線的走向、位置和深度。

1.2 電磁波法原理

地質(zhì)雷達(dá)工作時(shí)，在雷達(dá)主機(jī)控制下，脈沖源產(chǎn)生周期性的毫微秒信號(hào)，并直接反饋給發(fā)射天線，經(jīng)由發(fā)射天線耦合到地下的信號(hào)在傳播路徑上遇到介質(zhì)的非均勻體（面）時(shí)，產(chǎn)生反射信號(hào)。位于地面上的接收天線在接收到地下回波后，直接傳輸?shù)浇邮諜C(jī)，信號(hào)在接收機(jī)經(jīng)過(guò)整形和放大等處理后，經(jīng)電纜傳輸?shù)嚼走_(dá)主機(jī)，經(jīng)處理后，傳輸?shù)轿C(jī)。在微機(jī)中對(duì)信號(hào)依照幅度大小進(jìn)行編碼，并以偽彩色電平圖/灰色電平圖或波形堆積圖的方式顯示出來(lái)，經(jīng)事后處理，可用來(lái)判斷地下目標(biāo)的深度、大小和方位等特性參數(shù)。

2 工程實(shí)例

2.1 探測(cè)儀器的選擇

我們采用英國(guó)雷迪公司生產(chǎn)的RD8000PDL-TX-10型管線探測(cè)儀和瑞典MALA公司生產(chǎn)的PROEX型地質(zhì)雷達(dá)。RD8000 系列產(chǎn)品響應(yīng)速度更快、準(zhǔn)確性高、可靠性更強(qiáng)；MALA公司的PROEX型地質(zhì)雷達(dá)其抗干擾能力強(qiáng)，配備250 MHz和500 MHz天線采用屏蔽方式，可以對(duì)0～5 m深度范圍內(nèi)的管線進(jìn)行探測(cè)。

2.2 工程概況

新建鄭州快速化城市工程建設(shè)鄭州市中心城區(qū)北部的北三環(huán)中段，西起規(guī)劃路東側(cè)、經(jīng)文化路、渠西路、渠東路、鶴壁路，路段全長(zhǎng)約1167 m；測(cè)區(qū)內(nèi)管線種類(lèi)齊全，既有通訊光纜、電力電纜、天然氣管道等多種金屬管線，又有自來(lái)水管、排水管道等非金屬管線，嚴(yán)重影響樁基承臺(tái)施工。

2.3 探測(cè)步驟

根據(jù)施工方的要求，需對(duì)每個(gè)基承臺(tái)施工范圍內(nèi)的，通過(guò)查看已有的管線資料和現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)情況，我們了解了各種管線大致位置、材質(zhì)和規(guī)格情況，并制定了探測(cè)方案。

首先對(duì)探測(cè)區(qū)域內(nèi)的地下管線采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行“盲探”，先在現(xiàn)場(chǎng)確定好坐標(biāo)，坐標(biāo)原點(diǎn)最好選在永久性標(biāo)識(shí)點(diǎn)上。測(cè)線最好布置成網(wǎng)格狀，如圖1所示，測(cè)線間距應(yīng)視測(cè)量場(chǎng)地大小和測(cè)量精度的要求而定，一般可選為天線寬度的一倍至兩倍，這樣能夠準(zhǔn)確探測(cè)到橫向和豎向的管線而不至于有所遺漏。我們?cè)诶走_(dá)剖面圖上看到的拋物線是與測(cè)線相垂直的管線的波形反應(yīng)，如果在幾條平行測(cè)線的雷達(dá)剖面圖上，在相近的位置和深度都能發(fā)現(xiàn)或絕大多數(shù)有類(lèi)似波形反應(yīng)，一般就可以判定是一條連續(xù)的管線。之所以要采取網(wǎng)格狀或幾個(gè)不同位置的平行雷達(dá)剖面圖來(lái)判讀管線，這是因?yàn)橛行y(cè)量區(qū)域的地下介質(zhì)電性差異變化很大，有時(shí)將雷達(dá)剖面圖位置稍微移動(dòng)，雷達(dá)波形就會(huì)有很大的變化；另外，地下情況非常復(fù)雜，我們不能只從一個(gè)雷達(dá)剖面圖上的波形反應(yīng)就能得出是否是一條連續(xù)的管線，因?yàn)榈叵碌幕炷翂K、箱形物體等都會(huì)出現(xiàn)與管線類(lèi)似的反應(yīng)。

圖2是用500 MHz天線探測(cè)得到的兩張雷達(dá)剖面圖，其中左圖管頂深度為0.8 m，右圖管頂深度為1.5 m，通過(guò)開(kāi)挖驗(yàn)證，左圖管頂深度為0.78 m，右圖管頂深度為1.52 m，探測(cè)結(jié)果基本準(zhǔn)確。

其次，通過(guò)結(jié)合已有的管線資料、現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)情況及地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)結(jié)果中的異常反應(yīng)區(qū)，分辨出可能是金屬管線的異常區(qū)，采用管線探測(cè)儀對(duì)該異常區(qū)進(jìn)行探測(cè)。在管線探測(cè)儀探測(cè)過(guò)程中主要采用了夾鉗法和感應(yīng)法；有已知點(diǎn)時(shí)（如閥門(mén)、消防栓、明管、管溝等），采用夾鉗法，從已知點(diǎn)開(kāi)始探測(cè)。如果沒(méi)有已知點(diǎn)，可以采用感應(yīng)法施加信號(hào)。采用感應(yīng)法施加的信號(hào)同時(shí)也會(huì)加到別的管線上，因此探測(cè)精度不太好，管線深度不能超過(guò)2 m。感應(yīng)法一般采用33 KHz頻率，RD8000還具有4種被動(dòng)頻率：電力、無(wú)線電、陰極保護(hù)和有線電視頻率，可以不使用發(fā)射機(jī)探測(cè)到這些頻率，被動(dòng)頻率利用已經(jīng)存在的埋地金屬導(dǎo)體的信號(hào)進(jìn)行探測(cè)。管線定位一般采用極大值法（峰值法）和極小值法（谷值法），信號(hào)強(qiáng)度顯示90%以上時(shí)可確定；管線埋深可以采用直讀法和70%法，通過(guò)我們多次探測(cè)結(jié)果驗(yàn)證，70%法確定的深度要比直讀法更準(zhǔn)確。

2.4 探測(cè)結(jié)果

鄭州北三環(huán)與中州大道交叉處，南北中州大道東西兩側(cè)檢測(cè)長(zhǎng)度均約1100多米，其中從在南北走向的管線居多，均橫貫整個(gè)南北工程區(qū)域，存在有軍用光纜，國(guó)防光纜，移動(dòng)，聯(lián)通，電信等通訊光纜，也存在天然氣管道及廢棄天然氣管道，自來(lái)水管等多種地下管線，其中途有兩根橫穿馬路東西走向的國(guó)防光纜，與通訊光纜于同一地下方位，主線環(huán)形高價(jià)橋地下主要存在國(guó)防光纜，通訊光纜，電力電纜等，走向成環(huán)形狀，長(zhǎng)度約600 m，其中諸多光纜影響樁基承臺(tái)施工。

3 結(jié)論

我們已完成鄭州項(xiàng)目的探測(cè)任務(wù)，從探測(cè)的結(jié)果看，對(duì)軍用光纜，國(guó)防光纜，移動(dòng)，聯(lián)通，電信等通訊光纜采用管線探測(cè)儀可以準(zhǔn)確判斷方向、深度等，探測(cè)準(zhǔn)確，深度有5 cm左右誤差；對(duì)于自來(lái)水管道、雨水管道等一些非金屬管道可采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行探測(cè)，可以準(zhǔn)確判斷管線走向，管線埋深和管徑判斷有一定誤差，需要進(jìn)一步進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 何厚志.地下管線探測(cè)技術(shù)及工程實(shí)施[M].中國(guó)建設(shè)工業(yè)出版社，2000.

[2] 劉忠新，范士杰.地下管線探測(cè)技術(shù)的論述及應(yīng)用[J].城市勘探，2003（4）.

[3] 李大心.地質(zhì)雷達(dá)方法及應(yīng)用[M].北京：地質(zhì)出版社，1994.

[4] 于翔海.地下管線探測(cè)儀的研究與應(yīng)用[J].西部礦探工程，2011（8）.endprint