城市地下管線探測難點及其解決方案分析

摘 要：城市地下管線探查中，管線種類多，材質多樣，權屬單位不同，埋設時間和方式不盡相同，管線常出現縱橫交叉，上下重疊現象，給探查工作帶來了很大困難。本文將針對管線探查中存在的難點逐一提出解決方案。

關鍵詞：地下管線探測；平行密集管線；非金屬管材；大埋深

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.188

0 引言

城市綜合地下管線是城市基礎設施的重要組成部分，是城市的“生命線”和“血脈”。各種原因，目前我國很多城市存在地下管線分布情況管理不明，管線檔案資料不全不準等情況，導致城市建設時，常有地下管線被破壞的事故發生。因此，摸清城市地下管線現狀，通過信息系統管理管線數據是城市規劃、建設、管理的需要，是保證城市人民正常生產生活以及城市發展的必要措施。

1 地下管線探測難點

城市地下管線探查中，地下管線種類多，材質多樣，權屬單位不同，埋設時間和埋設方式也不盡相同，管線常出現縱橫交叉，上下重疊現象，導致準確探測各種管線的走向、埋深等有一定難度。歸結起來，地下管線探測中常遇到的難點有：一是平行密集埋設管線探測；二是非金屬管材探測；三是長距離、大埋深的管線探測。四是非開挖敷設管線。

2 地下管線探測難點解決方案

2.1 平行管線探查方法

平行管線的探查，優先采用直接法或夾鉗法，從而減弱相鄰管線的干擾。然而，實際工作中，因缺少明顯點，沒有良好的接地條件等，無法采用直接法和夾鉗法，只能采用感應法。為此，管線探查時可采用下述方法：

（1）水平壓線法：根據垂直偶極子施加信號時不激發其正下方管線，而激發鄰近管線的特性，將發射機平臥，放在鄰近干擾管線正上方，從而壓制地下干擾管線，突出鄰近目標管線信號。這是探查平行管線的有效手段。（2）垂直壓線法：利用水平偶極子施加信號，線圈正下方管線耦合最強的特性，將發射機直立，放在目標管線正上方，從而壓制鄰近干擾管線，突出目標管線信號，從而區分平行管線。該方法適用于埋深淺、間距大的平行管線。（3）傾斜壓線法：平行管線間距較小時，上述方法探查效果均不好，可采用傾斜壓線法。該法是根據目標管線與干擾管線的空間分布位置，選擇合適的發射機位置和傾斜角度，在保持發射線圈軸向對準干擾管線的前提下，盡量將發射機置于目標管線上方附近，從而確保有效激發目標管線，壓制干擾管線。

2.2 非金屬管道探查技術

（1）非金屬管線探查。探查非金屬管線時，根據現場條件、管徑的大小及目標管線與周圍介質的差異等特性，可采用示蹤電磁法、探地雷達斷面掃描探查及釬探、開挖驗證等方法。具體做法為：先將管線上的明顯點（閥門井、排氣閥井、測壓井等）定位，再利用金屬分支管線采用電磁感應法確定其與非金屬管道的連接點。同樣，對過橋、穿路、拐彎等特殊地帶的局部金屬管線也可用探測儀探查定位。利用上述方法確定的管線點可大致將管線走向及所在范圍圈定，根據已探明管線的情況，在需要確定管線點的地段，用探地雷達進行斷面掃描探查。在具備釬探或開挖條件的地帶，進行了釬探或開挖驗證。

采用探地雷達對非金屬管道（如砼管、PE管、UPVC管等）探查時，應選用與探查對象的埋深和管徑相匹配的發射頻率和合適的接收天線；在一個探測點應作兩次以上的往返測量，以確認異常的可靠性；如探查對象無明顯異常，應在該探查剖面前后作反復多次測量，以利于發現異常；對不規整的管線異常要進行開挖驗證；要在探測點附近的已知管線上作雷達剖面用以確定介電常數和波速。

（2）預埋非金屬空管探查。此類管線可采用示蹤法或探地雷達進行探測。用空管內預埋的鐵絲或人工穿設的示蹤線，然后采用直接法或雙端連接的方法施加信號，利用管線探測儀定位測深。

采用探地雷達探測時，具體方法參照非金屬管線探查。

（3）小規格非金屬管線探測。對埋深大、規格小的金屬管線，由于目標規模小，且上覆土層多為雜填土，探地雷達很難取得良好的管頂反射異常，為此，對此類管線應盡可能收集竣工資料，在此基礎上通過管線埋設時的土層擾動破壞產生的異常來確定。

2.3 大埋深管線探測

管線探測儀探測深度通常為3.0?4.0m，對深埋管線，在無出露點的情況下，采用常規感應法探測很難滿足要求。為此，可通過以下方式提高探測準確率：

（1）擴大探測范圍，找到管線出露點，采用直接法施加信號，并加大發射機輸出功率，提高信噪比。（2）在沒有出露點的情況下，盡可能在埋深淺處施加感應信號，以增大管線感應電流，提高接收信號強度，提高信噪比。（3）利用長金屬導線采用雙端連接的方法施加信號，使發射機、長導線與管道自成一電流回路，提高管線的電流強度，達到探測深埋管線的目的。

2.4 非開挖技術敷設管線

隨著水平定向鉆進、頂管等非開挖技術的廣泛使用，非開挖敷設的管線探測成為地下管線探測的難點之一。水平定向鉆進技術鋪設的管線其深度多漸變，探測時易受淺埋管線的干擾影響，探測難度相對較大。為提高此類管線的探查精度，可采取以下方法：

（1）全面收集測區范圍內非開挖敷設管線的設計、竣工資料，并進行實地核實。（2）對已敷設電纜的管線，采用夾鉗法施加信號，以減弱淺部及旁側管線的干擾。在連續追蹤探測時，考慮到其漸變特征，將加密管線點，以便準確描述其變化特征。（3）對預埋的電纜類空管，采用示蹤法或探地雷達進行探測。（4）非開挖敷設管線穿越道路、河流、建筑物時，管線埋深較大且穿越距離長，信號隨探測距離的增加而迅速衰減，導致探測誤差增大或無法追蹤探測。為此，探測時盡可能增大發射機的發射功率，提高信噪比，同時在穿越道路、河流及建筑物等前設置管線點，如道路、河流兩側、建筑物前后，以控制其走向。

3 結語

雖然地下管線分布復雜，探明其走向、埋深、管材等屬性可以借助先進的探測儀器，但是，實際作業中還需要作業員針對不同現場，認真分析查閱相關資料，不斷總結分析，采用多臺儀器、多種方式方法交叉探測，更好的提高探測效率和數據精度。

參考文獻：

[1]陳穗生.管線探測四大難題的探測要點[J].工程勘察，2007（07）：62-67.

[2]張紅彥.地下管線探測重點與難點分析[J].地球，2016（03）：157.

作者簡介：徐勇（1976-），山東寧陽人，主要從事測繪方面的研究。