綜合物探技術在軌道交通工程前期管線詳查中的應用探討

王翔

（華東冶金地質勘查局測繪總隊，安徽 合肥 230031）

0 引言

綜合物探技術是當前應用較為頻繁的一種技術，在工程施工建設中應用綜合物探技術，不僅能夠有效節省工程施工建設中應用的技術成本，還能夠保證地下物質探測的準確性。正是因為綜合物探技術擁有的這些優勢，使得其能夠被應用到軌道交通工程當中，解決軌道交通工程中存在的一些綜合管線問題。為此，對綜合物探技術在軌道交通工程前期管線詳查中的應用進行分析，能夠為軌道交通工程的施工建設提供借鑒的經驗。

1 地下管線的類型及探測特點

傳統的重力流管線（排水）以及給水、燃氣、熱力等傳統管線一直埋于地下，加之現在通信發展以及城市規劃要求，通信、電力等管線也埋藏在地下，各種管線在相互交錯的過程中會逐漸形成一個龐大的地下管線網絡[1]。軌道交通工程本身就涉及地下工程的施工建設，在初步設計階段就要對地下綜合管線進行摸底詳查，確保軌道方案的經濟性、合理性，才能夠在軌道交通工程的施工中盡量不觸碰管線，從而減少對整個管線網絡正常運行造成的影響。

從地下管線的角度來看，當前我國城市發展過程中，給水、燃氣、熱力、弱電、強電是地下管線最為常見的幾種類型，而依據管道材質的不同，可以將地下管線分為以銅、光纖等為主的纜線類管線，另一種則是以鑄鐵、鋼等金屬管線為主要的各種市政管道。由于地下管線的類型多種多樣，各種地下管道應用的材料物理性質存在一定的差異，在埋藏于地下的過程中，不同的管道材料變化程度和變化形式不同，本身就會影響到管線探測工作的準確性[2]。與此同時，一些管道布設在較為特殊的區域，給管線探測工作帶來了很大的麻煩。因而軌道交通工程中前期的管線詳查工作，存在一定的難度。

軌道交通工程的前期管線詳查工作，主要包括對工程范圍內明顯的管道特征點及附屬設施調查、隱蔽管線點探查兩個主要的部分。用以確定好區域范圍內的隱蔽管線段[3]。對這些部位的管線進行詳細的探查，不僅能夠有效降低軌道交通工程后續施工建設中存在的風險，還能夠有效滿足軌道交通工程在施工建設中對于管線信息數據的需求。在軌道交通工程的施工建設過程中，首先需要確定好軌道交通的主要線路，然后依據線路走向、車站主體布設的實際情況，在線路周圍的具體站點、區間以及土建工程附近進行管線詳查工作[4]。這樣做的主要目的是通過對管線空間地理信息數據的準確掌握，讓整個工程在施工的過程中能夠合理規避管線，在保證整個軌道交通工程施工建設安全的同時，也能夠保障整個地下管道網絡的運行安全，減少在整個工程施工中發生的管線事故。

2 工程概況

合肥新橋機場位于安徽省合肥市肥西縣高劉鎮，是凸顯出合肥“承東啟西”區位優勢的一個重要途徑，對于促進合肥的發展具有重要的作用（圖1）。在國家發展改革委關于印發《長江三角洲地區多層次軌道交通規劃》的通知中，明確規劃建設合肥新橋機場S1 線。合肥新橋機場S1 線為合肥新橋機場S1 線串聯新橋國際機場、新合肥西站兩大交通樞紐，實現城市中心區與空港組團、崗集組團的快速聯系。

圖1 合肥新橋機場

在建設該工程之前，首先需要明確該區域范圍內地下管線的布設情況。通過對該工程范圍內的給水、排水、燃氣、熱力、電力、信息、國防等各種管道和電纜的探測，明確各種管線的平面位置、走向、埋設深度、規格、性質、材質等情況，以此來為后續軌道交通工程的施工建設提供更加準確的依據。測情況，也能夠顯示出本次探測工作的具體工作量。

表1 為對軌道交通工程范圍內各項管線長度的探

3 軌道交通工程前期管線詳查中綜合物探技術的應用方案

在軌道交通工程中應用綜合物探技術，能夠有效滿足工程前期管線詳查的要求，基于不同地區管線布置情況以及軌道交通工程本身的要求不同，在應用綜合物探技術的過程中也需要選擇更適合工程實際情況的探測方法和技術，才能夠更好的保證管線詳查的質量。在對綜合物探技術在軌道交通工程前期管線詳查中的應用進行分析時，主要可以從以下4 個方面入手。

3.1 準備工作

在開展軌道交通工程前期管線詳查工作之前，首先需要結合S1 線的實際情況，明確管線詳查工作中，地下金屬管線的探測工作原理、應用的儀器、方法和技術等內容。從工作原理的角度來說，地下金屬管線的探測原理，主要是通過對目標管線施加一定頻率、適當強度的交變電磁場，讓目標管線能夠與大地之間通過交變電流，再依據交變電流在其周圍空間產生相同頻率的交變電磁場，確定目標管線的具體位置。

從應用于地下金屬管線的探測儀器角度來說，S1線軌道交通工程中應用的探測儀器以“探索者”G2 型地下金屬管線探查儀、RD8100 型地下金屬管線探查儀、Leica TS 02 全站儀、天寶R8 GPS 為主，這些儀器具有高效、輕便和抗干擾能力強等優點，也是現階段我國軌道交通工程地下金屬管線探測以及測量過程中常用的探測儀器。

從S1 線軌道交通工程中應用的地下金屬管線探測方法和技術角度來說，需要結合S1 線軌道交通工程區域的地球物理環境特征，確定好探測工作的頻率。然后以有源感應法搜索探查，探得管線準確位置后，用歸零法感應，探查鄰近管線。對于一些容易導致探查困難的部分，需要努力利用一切有利條件進行直聯法、夾鉗感應法施加探測信號，以此來確保探測的精度。需要注意的是，在考慮用于S1 線軌道交通工程的方法和技術時，需要打開與目標管線有關的閥門井、檢修井，量取管線實際埋深，與儀器探測深度相比較，求出儀器測深修正系數，并通過對于管線特征點的精確定位來保障整個探查過程的精準程度。

而對于雨水、污水管道等地下非金屬管線的探測，則主要是逐一打開測區內所有的雨、污水井蓋，用專用量具量取雨污水井的井深、雨污管道內底深、管徑等參數，并推斷各管道的連接關系來滿足探測要求的。

3.2 工作方法與步驟

在開展S1 線軌道交通工程地下管線測量的過程中，首先需要測設控制點。S1 線軌道交通工程在開展測量工作的過程中，首先應用GPS 接收機在測區范圍內測設圖根控制點，然后再借助Leica TS 02 全站儀對探測完成的各類地下管線的特征點、加密點、檢修井等平面位置進行自動采集測量。在得到具體的測量結果之后采用原管線探測編號，并現場輸入全站儀里。

其次，在依據測量結果編制管線圖的過程中，需要嚴格按照管線圖的編制規范，將管線點的位置（特征點符號）、點號、管頂埋深以及連接關系、管高注記；地下管線的管種、管徑、管頂埋深（排水為管底埋深）、材質等內容的扯旗注記；雨污水的管底高程、探測范圍等內容在地下管線的探測成果圖中標注出來。探測工作的實際成果主要包括廣東路站、省政務中心站、徽富路站、揚子江路站、黃河路站、大連路站、盛大站、南站南廣場站、十五里河站、金寨路站、東流路站、東至路站、黃山路站、五里墩站、史河路站、固鎮路站、四里河路站、崗集站、科學中心站、航空產業園站以及新橋機場站。

3.3 詳查結果

在完成S1 線軌道交通工程地下管線測量工作之后，需要對實際的工作結果和工作質量進行檢驗。在保證遵循管線探測相關規程的前提下，通過不同時間、由不同操作員進行重復探測，將原始觀測與重復觀測的定位、定深結果統計計算中誤差；通過不同的測站、用不同的儀器、由不同的操作員進行重復觀測，并與原測數據進行對比，統計出其均方差。在完成以上工作質量誤差和精準度的計算之后，及時將觀測到的數據傳輸到計算機中，以便能夠應用計算機對各種數據和圖形進行處理。

3.4 存在問題及建議

在探測S1 線軌道交通工程地下管線的過程中，管線管徑和孔數等都是探測人員現場調查的結果，因而最終的探測結果可能與實際存在出入。而由于現階段應用于地下管線探測的技術水平仍存在一定的限制，因而難以對塑料、PE、PPR 及光纜等非金屬管線實現有效的探測。而基于合肥新橋機場本身的交通運行情況和所在的地理位置，在開展地下管線探測工作的過程中極易受到車流量和停靠車輛的影響，再加上一些施工工地和綠化帶也會限制地下管線探測工作的開展，因而容易存在管線遺漏的情況。

由S1 線軌道交通工程地下管線探測工作的開展情況可以看出，盡管綜合物探技術能夠在一定程度上滿足軌道交通工程對于管線詳查工作的要求，但由于受到技術水平以及現場實際環境條件的限制，管線探測難以實現對整個軌道交通工程的全面覆蓋。而由于當前我國城市發展過程中應用的地下管線類型多種多樣，在對地下管線網絡也呈現出錯綜復雜的特點，在這種情況下，探測工作不僅需要避免出現漏探錯探的情況，還需要保障各類管線的運行和應用安全。

要想加強軌道交通工程地下管線探測詳查的工作質量，可以采取以下兩個方面的措施：首先，工作人員在開展探測工作的過程中，需要對探測所用設備的質量和運行情況進行檢查，保證設備能夠在實際使用的過程中發揮作用。在開展探測工作的過程中，需要考慮工程區域范圍內物理條件的實際情況，如果實際檢測的結果誤差較大，需要及時改變探測方法，并保證管線探設備符合實際的要求，以此來保障地下管線探測工作的開展質量。而在對非金屬管線進行探測的過程中，需要考慮到井下管線與一般地下管線布設情況的區別。井下管線多以并行管線為主，因而在地下管線探測的過程中很容易因為相鄰管線而對探測工作造成干擾。在這種情況下，通常需要應用多種不同的探測方法來滿足地下管線的探測要求。

其次，地下管線的布設不可避免會存在上下重疊的情況，在開展地下管線探測工作的過程中需要重視各種金屬管線重疊情況給探測工作造成的影響，保證探測人員本身能夠擁有更專業的素質和更豐富的經驗。以此為基礎，在搜集道路施工圖、管網圖對管線進行探測之后，將探測的初步成果交由各個不同管線的產權單位進行審核，然后依據審核結果再次進行實地復核，以此來保證管線的探測結果能夠符合實際的要求，保證探測管線的完整性、權威性以及準確性，提交管線探測的最終成果。

軌道交通工程的前期管線詳查工作由于涉及整個區域內地下管線網絡的布設情況，因而能夠呈現出系統性的特點，而由于地下管線的類型較多，針對不同的類型需要依靠更專業的人員才能夠滿足探測工作的開展要求。在軌道交通工程中應用綜合物探技術，能夠在一定程度上克服以往探測技術存在的技術條件限制，但基于綜合物探技術本身在理論和技術方面也存在局限性，因而該技術在實際應用中也存在一些難以解決的問題。在這種情況下，要想讓綜合物探技術在軌道交通工程中發揮更大的作用，就要對綜合物探技術進行進一步的研發和優化。

4 結語

綜上所述，綜合物探技術能夠在軌道交通工程的施工建設中發揮重要的作用。結合當前我國現代化城市建設和發展的需要，軌道交通工程的施工建設已經成為促進城市建設發展的一個有效途徑。在軌道交通工程前期管線詳查工作當中，綜合物探技術的應用，不僅能夠為地質探測工作的質量提供一定的技術保障，還能夠為軌道交通工程的施工建設創造良好的條件。