城市地下管線探測方法研究

史相舉

摘要：現(xiàn)如今，隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各大城市建設(shè)步伐不斷加快，城市管理是一項綜合、系統(tǒng)的工作，對城市發(fā)展起到了重要的促進作用，城市地下管線屬于城市建設(shè)中的關(guān)鍵設(shè)施，在城市管理中顯得尤為重要，各個城市都在積極推進地下管線信息化建設(shè)，地下管線探測技術(shù)也隨之得到快速發(fā)展與應用。

關(guān)鍵詞：城市;地下管線;探測方法

引言

城市地下管線就好比是城市的生命線，直接影響城市各項功能的具體實現(xiàn)，關(guān)乎城市居民的工作與生活，是城市正常運轉(zhuǎn)的保障。在城市建設(shè)中，地下管線具體可分為給排水、熱力、燃氣、電力、通信、廣播電視等多個類別，同時各類管線的埋設(shè)方式也存在較大差異，因此進行地下管線檢測時，需要運用相應的探測技術(shù)。為了提高地下管線檢測的工作效率，有必要圍繞地下管線探測技術(shù)的具體運用展開深入研究，以期為實際的城市地下管線檢測提供參考。

1城市地下管線探測方法

1.1電磁感應法

電磁法細分探測方法較多，電磁感應法應用較多，其中金屬管線探測儀探測管線是當前應用最為廣泛的一種方法，該技術(shù)較為成熟，儀器使用成本較低，對技術(shù)人員的使用技巧要求不高，可以很快進行生產(chǎn)作業(yè)，在目前國內(nèi)各大城市管網(wǎng)建設(shè)蓬勃發(fā)展的形勢下，對于管線探測人員的大量需要也為金屬管線探測儀在國內(nèi)各作業(yè)單位的鋪開提供了先決條件。其主要原理是利用電磁感應以探測地下電纜和金屬管線的精確走向、深度以及定位電纜的開路、短路及外皮故障點[2]。目前國內(nèi)外開發(fā)的此類儀器種類較多，但基本構(gòu)成都是發(fā)射機和接收機組成。探測過程由發(fā)射機產(chǎn)生電磁信號開始，通過不同的發(fā)射連接方式將信號傳送到電纜和金屬管線上，目標管線感應到電磁信號后，產(chǎn)生感應電流，感應電流沿著電纜和金屬管線向遠處傳播，電生磁，產(chǎn)生電磁場信號，接收機通過接受這些電磁場信號，計算判別地下電纜和金屬管線的位置、埋深和走向等。該方法技術(shù)成熟，不過在非金屬管線（混凝土、PE、PVC等）的探測方面，應用受限，必須借助金屬探頭，放入管線內(nèi)部，管線也需要貫通，操作過程比較費力，信號接收有時較差。基于管線探測儀，目前有配套的電子標識系統(tǒng)（EMS），開發(fā)出更高智能的電子電位儀，通過該系統(tǒng)，不僅對于管線的走向，埋深等有比較精確的探測，對于管線損壞和泄露等探測的敏感性也較高。

1.2電磁波法

電磁波法是通過脈沖雷達系統(tǒng)利用設(shè)備接連向城市的地下管線發(fā)出高頻電磁波。電磁波在收到相對應的反射物質(zhì)就會發(fā)生反射效應，接收天線在不斷接收從地下管線反射出來的電磁波的情況下，通過計算機將所有地下雷達波的反射信息進行研究，并利用專用軟件將電磁波反射信息進行處理。電磁波法極大的推進了城市地下管線探測技術(shù)的發(fā)展，幫助探測工作直接確定地下管線的埋藏深度與所處位置。但是此方法涉及到的設(shè)備使用費較高，并且容易受到周圍環(huán)境的干擾，同時對被掃描區(qū)域的地下管線有著較為嚴苛的要求。因此，電磁波法主要應用于較為重要的管線的探測中，精準的解決重大疑難問題。

1.3高密度電法

高密度電法作為直流電法的一種，以其經(jīng)濟效益高，操作簡單，覆蓋面廣，探測深度大，適應性強的特點，在城市地下不良地質(zhì)體的探測方面應用較多，包括溶洞，斷層，地層劃分等。對于地下管線探測方面，該方法對于非金屬管線有很好的成像效果，彌補了金屬管線探測儀只能探測金屬類管線的缺點，形成了很好的互補作用。其主要原理與常規(guī)的電阻率法基本一致，以各介質(zhì)的導電性差異為探測基礎(chǔ)、通過對地面電極施加電場，A、B電極向地下供應電流，然后在M、N極間電流傳入地下，接受電流信號，通過對組合電極間的電位差ΔV進行測量，可求得該點（M、N之間）的視電阻率值，根據(jù)信號推斷地下不同電阻率的地質(zhì)體的分布。相對于常規(guī)電阻率法，高密度電法布置了較高密度的測點，只需將全部電極布置在一定間隔的測點上進行觀測，各電極自由組合。高密度電測系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)電阻率法引入了自動控制理論，通過大規(guī)模集成電路控制電極自由組合，可以獲取更全面直觀的地下管網(wǎng)信息，方便對比研究。非金屬管線（混凝土、PE、PVC等）與周邊的土質(zhì)有很好的電阻率差異，為高密度電法在管線探測中的應用提供了基礎(chǔ)條件，只要地面情況允許，可以彌補金屬管先探測儀不能探測非金屬類管線的不足。

2城市地下管線探測的一些經(jīng)驗和建議

（1）首先結(jié)合資料并實地調(diào)查作業(yè)路段各類管線材質(zhì)，根據(jù)磁場強度、探測方法、數(shù)據(jù)錄入方便等原則確定管線探測順序，先金屬管線后非金屬管線，先規(guī)則管線后無規(guī)則管線，先共線管線后支管線，先直線段簡單管線后路口復雜管線。如某道路管線探測順序可確定為路燈（電力）、煤氣鋼管、通信線（共線管線優(yōu)先，編號先共線點后支管線點）、給水、煤氣PE管、其他管線。（2）作業(yè)前不急于盲目探測，盡量沿路尋找并利用地下管線的明顯露頭，如鋼管跨河、跨路進出地的露頭、消火栓、煤氣陰極保護測試樁等，使用直連方法;實在無法找到露頭時，可在確定的管線位置開挖溝槽或樣洞。（3）了解同方向各類管線的平面分布和埋深，將發(fā)射機靠近目標管線，以增強目標管線的磁場強度。如探測具有檢查井的給水管線，一般應將發(fā)射機放置井內(nèi)管線上。當煤氣串擾其它管線時，發(fā)射機應偏向其它管線一側(cè)，并采用壓線法屏蔽。（4）熟悉各類地下管線的特征及其埋設(shè)方式，仔細觀察、分析判斷路面施工痕跡，注意找尋遺留的溝槽、指示樁、標點、噴涂等信息，向周邊企業(yè)、居民了解管線施工情況。（5）學習地球物理學知識，掌握磁場分布特點和解析的方法，并在探查中靈活運用各種探測方法，相互驗證。

3結(jié)語

對于城市建設(shè)與管理而言，地下管線檢測是非常重要的，地下管線探測技術(shù)也具有極大的應用空間。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各城市都在進行地下管線探測與管理的信息化建設(shè)，并成功組建了地下管線數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了對地下管線的動態(tài)監(jiān)測。在城市管理工作中，最重要的是針對地下管線探測的綜合應用進行深入分析與總結(jié)，并采取有效措施促進地下管線檢測的優(yōu)化與完善。

參考文獻：

[1]劉長奇.地下管線探測在城市管理中的應用[J].商品與質(zhì)量，2019（32）：78.

[2]付洪雨.城市地下管線探測與管理技術(shù)的發(fā)展及應用[J].城市地理，2020（4）：171-172.

[3]張巍偉，高聰.地下管線探測數(shù)據(jù)處理及可視化技術(shù)研究[J].工程技術(shù)研究，2020，5（19）：85-86.

（作者單位：武漢市勘察設(shè)計有限公司）