地下管線在城市的探測方法分析

■胡暮春

（福建省121地質(zhì)大隊 福建 龍巖364000）

地下管線在城市的探測方法分析

■胡暮春

（福建省121地質(zhì)大隊 福建 龍巖364000）

在城市化浪潮席卷全球的背景下，隨著城建理論與實踐不斷的完善、突破以及對安全方面的追求，地下管線的鋪設(shè)密度越來越大，對地下管線的施工測量技術(shù)提出了新的需求。本文結(jié)合筆者工作經(jīng)驗，就地下管線在城市建設(shè)過程中的探測方法做簡要分析。

城市地下管線探測方法

城市地下管線信息在城市規(guī)劃、建設(shè)、管理日常生活已經(jīng)是不可或缺的一部分，它為城市正常運作提供了必須的保障。早在第二次世界大戰(zhàn)末，人們?yōu)榱藢ふ覒?zhàn)爭遺留的地雷和其他未爆炸物而試圖將物探技術(shù)應(yīng)用于實際，但當(dāng)時只有一些常規(guī)物探方法，由于分辨率低、抗干擾能力差，效果不大。進入20世紀(jì)80年代末，研制者們采用新型磁敏元件、新型濾波技術(shù)、天線技術(shù)、電子計算機技術(shù)使這類儀器的信噪比、精度和分辨率大大提高，且更加輕便和易于操作，實現(xiàn)了高精度、高分辨率。又由于計算機軟件技術(shù)的開發(fā)，使得探測數(shù)據(jù)能夠通過計算機進行處理，從而形成了一項適用技術(shù)。而如今城市環(huán)境是加快經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，城建工程對地下管線測量技術(shù)的要求也越來越高，對地下管線測量技術(shù)的各個方面都提出了新的要求。

1 地下管線探測的含義與組成

地下管線探測，是集幾種學(xué)科于一體的綜合應(yīng)用技術(shù)，涉及地理學(xué)、通信工程、計算機技術(shù)、工程測量以及有關(guān)市政規(guī)劃方面的知識。地下管線測量技術(shù)主要包括三大部分：即地下管線測繪、地下管線探測以及管線系統(tǒng)建模技術(shù)。

2 城市地下管線探測的特點與難點

由于城市建設(shè)的長期性和復(fù)雜性，地下管線的分布往往存在交叉重復(fù)多、規(guī)劃布局亂的特點，同時由于城市地形的復(fù)雜程度較高，導(dǎo)致測量選址受到了很大的限制，往往無法直接根據(jù)管線布局來選擇最佳的觀測點，并且需要通過分段測量和累計計算的間接方式得到結(jié)果，由此也導(dǎo)致了測量誤差會被累積起來，導(dǎo)致最終結(jié)果的精確度大大降低。地下管線測量與地面測量工作相比有很多不同,管線深埋于地下,形狀和種類都很多,測量工作量繁重。采用傳統(tǒng)的全站儀進行采集的方法,需要根據(jù)管線分布情況，建立高程控制測量網(wǎng)和測量平面控制網(wǎng),測量過程中需要3到4個人力，同時還要受到通視狀況的限制，測量效率很低。而RTK技術(shù)能夠很好地解決地下管線測量過程中的困難，在提升測量效率、節(jié)約人力、提高測量精度等方面，都有十分重要的意義。

3 城市建設(shè)過程中地下管線測量

3.1 地下管線探查

地下管線探查是指應(yīng)用地球物理勘探的方法對地下管線進行定位、定走向、定埋深。它的原理是:地下管線的存在會改變天然的或人為產(chǎn)生的地球物理場的分布，即產(chǎn)生異常。研究這些異常的形態(tài)、分布、形狀可獲得地下管線位置的有關(guān)資料。

3.2 地下管線測量

地下管線測量是指對管線點的地面標(biāo)志進行平面位置和高程連測；計算管線點的坐標(biāo)和高程、測定地下管線有關(guān)的地面附屬設(shè)施和測量地下管線的帶狀地形圖，編制成果表。地下管線測量一般包括以下內(nèi)容:控制測量，已有地下管線測量，地下管線定線與竣工測量，測量成果的檢查驗收。控制測量應(yīng)在城市的等級控制網(wǎng)基礎(chǔ)上布設(shè)，其方法為現(xiàn)有的成熟的測量方法均可采用。如電磁波導(dǎo)線，靜態(tài)、快速靜態(tài)和動態(tài)GPS測量。管線點的平面位置和高程測量可采用GPS測量、導(dǎo)線串聯(lián)法或極坐標(biāo)法等。

4 城市地下管線探測技術(shù)分析及應(yīng)用

我國城市地下管線管理和建設(shè)過程中面臨著諸多挑戰(zhàn)和困難，導(dǎo)致這一局面的一個重要因素就是缺乏完善的城市地下管線探測技術(shù)。基于此，應(yīng)加強對城市地下管線的探測技術(shù)的研究和創(chuàng)新。

4.1 近間距并行管線探測

（1）常見近間距并行管線探測方法包括電磁感應(yīng)法、地質(zhì)雷達法以及磁梯度法三種。其中電磁感應(yīng)法主要采用線電流，將其在地下管線中流動，而在地面上則不會有相應(yīng)的磁場產(chǎn)生，通過觀察磁場變化情況來實現(xiàn)對地下管線的深度、位置以及其他的方面的探測；地質(zhì)雷達法主要利用高頻電磁波對地下管線進行掃描，實現(xiàn)對其位置、結(jié)構(gòu)以及深度等方面的探測；磁梯度法主要先對地下管線位置進行打孔，再利用磁梯度儀進行磁梯度值測定，以此實現(xiàn)對地下管線位置、深度的探測。

（2）電磁感應(yīng)法已實現(xiàn)了對并行給水管線與電信管道、并行給水管道與煤氣管道等探測；地質(zhì)雷達法已實現(xiàn)了對并行煤氣管線與電力電纜、并行電信排管與燃氣管道以及并行上水管線與排水管線的探測；磁梯度法已實現(xiàn)對并行物料管與光纜的探測。

4.2 深埋管線探測

（1）常見的深埋管線探測技術(shù)包括電磁感應(yīng)法、地震映像法、瞬態(tài)瑞雷面波法、高密度電法以及磁梯度法。其中地震映像法主要利用不同介質(zhì)其波阻抗值不同原理，進行不同頻率激振實現(xiàn)對深埋管線的探測；瞬態(tài)瑞雷面波法主要利用地下管線與地下介質(zhì)所具有的不同面波波速，進行不同頻率激振實現(xiàn)對深埋管線的探測；高密度電法主要利用地下管線與地下介質(zhì)在電性方面的差異性，采用高頻率電極，實現(xiàn)對深埋管線的探測。

（2）電磁感應(yīng)法已實現(xiàn)對深埋信息管線、電信管線的探測；地震映像法已實現(xiàn)對深埋排水管線、天然氣管線以及信息管線的探測；瞬態(tài)瑞雷面波法已實現(xiàn)對深埋鑄鐵清水管、混凝土引水灌的探測；高密度電法已實現(xiàn)對深埋天然氣、煤氣管線探測等。

4.3 非金屬管線探測技術(shù)

（1）常見的非金屬管線探測方法包括地質(zhì)雷達法、高精度磁測法、電磁感應(yīng)法以用瞬態(tài)瑞雷面波法等。其中以地質(zhì)雷達法為主。

（2）采用地質(zhì)雷達法對非金屬管線進行探測中，已實現(xiàn)了對非金屬污水管線、塑料燃氣管道、PVC管線以及砼質(zhì)給水管線的探測。

5 結(jié)語

城市地下管線作為城市運行發(fā)展的重要保障，隨著科技的技術(shù)和城市化進程的加速發(fā)展，在地下管線數(shù)量、材質(zhì)以及敷設(shè)方式等方面日新月異。但是在城市地下管線管理方面存在著落后、缺乏科學(xué)性等問題，造成地下管線現(xiàn)實中出現(xiàn)：“亂”、“老”、“密”等狀況，成為影響城市正常運行和市民正常生活的嚴(yán)重隱患。基于此，通過加強改進城市地下管線探測技術(shù)，為地下管線管理提供重要的數(shù)據(jù)信息支持，確保地下管線的科學(xué)規(guī)劃、合理分布以及安全運行。

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[4]趙洪濤.城市地下管線探測技術(shù)方法及其應(yīng)用 [J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014(09).

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-201-1