城市地下管线探测关键技术要点分析

城市地下管线探测关键技术要点分析

黄正峰

南宁市勘测设计院集团有限公司 广西南宁 530000

摘要：作者结合南宁市地下管线普查，介绍了城市地下管线普查探测的主要内容，分析普查探测的关键技术，指出存在的不足，并提出完善措施，希望能为城市地下管线普查探测工作的顺利开展提供启示。

关键词：地下管线；探测技术；要点分析

引言

随着经济社会的迅猛发展和城市化进程的快速推进，作为地下空间的主载体城市地下管线，是城市的重要基础设施，是城市生存和发展的血脉，科学、准确、完整的地下管线现状信息是地下管线安全、高效的保障。为保证地下管线信息的科学性、准确性和现势性，目前国内通行的运做模式是：通过城市地下管线普查，建立综合地下管线数据库，进行地下管线竣工测量更新综合地下管线数据库。

1.城市地下管线普查探测的主要内容及程序

就其主要工作内容来看，城市地下管线普查探测是一项复杂而系统的工作，主要包括调查、探查、测量、地下管线信息系统建立等内容。

1.1内容

首先应用地球物理勘探的方法，探查城市地下管线，把握地下管线的定位、走向、埋深。同时还要探查管线的特点，掌握管线的起点、终点、转点、分支、变径、边坡点等，标示地下管线平面位置，掌握地下管线埋深。测量是对管线点的地面标志进行平面位置和高程的测量，然后计算管线点的坐标和高程，测定地下管线带状地形图和附属设施，掌握管线的种类、管径和材质类型。此外，地下管线信息系统建立也是不可忽视的工作，通过相应的技术措施和手段，探明地下管线的空间位置、属性和基本特征，应用互联网和计算机技术构建数据库和信息系统，进而实现地下管线和相关数据信息的有效管理。

1.2程序

收集相关技术资料和规范标准，进行现场勘察和探测，调试仪器设备，确保各项设备正常运行和发挥作用。编写普查探测技术设计书，开展实地调查，利用仪器设备进行探查，建立测量控制网络，获取地下管线的数据资料并进行分析。最后，绘制地下管线图，编写技术总结和成果验收，顺利完成普查探测工作。

2.城市复杂地下管线探测技术常用方法

2.1电磁感应法

电磁感应法是采用电磁感应原理对地下管线施加电磁信号进行探查，以地下管线以及周围介质的导电性及导磁性为基础的一种方法。常用的施加电磁信号的方法有：

（1）夹钳法。将环形夹钳套在管线上，通过夹钳产生的谐变磁场耦合到管线上，产生感应电流，通过接收机接收信号。

（2）示踪法。借助示踪装置，沿非金属管线发射信号，利用探测仪追踪信号，探测非金属管线的地面投影位置及埋深。

（3）感应法。管线受发射机产生的一次电磁感应产生二次电磁场，再通过接收机接收二次电磁场的信号来进行探测。根据不同压制干扰管线的方式，有以下3种方法：①垂直压线法。发射机直立置于地面，产生水平磁偶极场，可突出探测管线的异常，但两管线的间距较近时探测效果不佳。②水平压线法。将发射机平卧于临近探测管线的平行管线的正上方，可压制临近管线的干扰。③倾斜压线法。使发射机的线圈倾斜与干扰管线不耦合，既抑制了干扰管线的信号，又增强了探测管线的异常。

2.2地质雷达法

地质雷达法是通过高频电磁波扫描来确定地下管线的结构形态及位置的探测方法。地质雷达通过发射电磁波，并接受地下不同介质的反射波，并以脉冲反射波的形式记录，形象地表现出反射面。电磁波在介质中传播的路径、电磁场强度与波形随着介质的电性及几何形态的变化而变化。因此，依据接收波的双程走时、振幅、频率等信息，可推测地下管线的形状和位置。

3.管线探测技术应用效果评价

3.1电磁感应法

电磁感应法在应用时应该注意根据地下管线的类型和埋深以及现场具体情况，选择相应的压线方法。在各种压线方法中，倾斜压线法不容易受现场条件的限制，操作简便，探测效果较好，具有很强的实用性，是对近间距并行管线进行探测的主要方法之一。但是当管线有附属物或有出露时，应优先选择夹钳法进行探测，然后再根据现场具体条件选择相应的方法对其它管线进行探测。

电磁感应法对金属管线和电缆管线有较好的探测效果，在探测非金属管线和埋深较深的管线时，则需要对管线进行处理，通常会在管线内铺设导线，或配合可进入管线内的示踪装置，进而采用夹钳法或充电法来进行探测。

3.2地质雷达法

地质雷达法属于无损检测的方法之一，对埋深较浅的金属或非金属管线，探测效果均比较好，而对于某些特殊的深埋管线往往难以得到理想效果。同时，地质雷达法只能探测地下管线的剖面，无法对管线进行追踪，所以该法只适宜作为其它探测方法的一种补充。

4.城市地下管线探测存在的问题及对策

4.1问题

就普查探测技术的应用来看，虽然该技术取得改进和完善，但由于技术的局限性，目前管线探测仍然存在不足，对技术的有效应用产生不利影响。例如，近间距并行管线探测和非金属管线探测未能顺利开展下去，各种干扰因素识别与消除困难等，这些都是需要妥善解决的问题。就目前来看，存在的问题主要表现为：非金属管线普查效果不佳，管线较多情况下普查探测时，受到的干扰较大，所测得的管线埋深可能会存在较大误差。探测信号不稳定，不连续，埋深测定误差较大，制约普查探测效果提升。

4.2对策

可以采用地质雷达和管线探测仪相结合的方法进行完善。例如，管径大于200mm，埋深小于2m的非金属管线用示踪线法和电磁感应法探测，确定管线走向、平面位置和埋深，并使用地质雷达回波图像法验证。如果管径大于200mm，埋深大于2m，采用示踪线法、电磁感应法、开挖、钎探等方式普查探测，进而了解管线平面位置，掌握管线走向和埋深，并利用开挖和钎探方法进行验证。对于新建或改建的管线，可以强化审批程序，加强管线管理，有效开展竣工验收，确保探测效果。已经修建好的管线，一般使用多种仪器设备、多种方法探测和验证，确保普查探测结果的准确性。

5.地下管线信息数据库建设

地下管线信息数据库是地下管线的动态更新体系的核心内容，与城市基础地图数据库、人口数据库、法人数据库、经济数据库等数据库一起构成城市电子政务的基础数据库，为城市电子政务提供基础数据支撑。地下管线信息数据库应能快速提供完整、准确、可靠和现势的地下管线信息，为城市规划部门的地下空间规划科学决策提供数据依据；为城市应急管理部门与地下管线相关的抢险决策提供数据支撑；可以有效避免城市建设单位的建设工程破坏地下管线；提高各管线权属单位的地下管线运行管理水平和维护效率以及为地下管线信息的共享应用打下坚实的基础。此外，由于综合地下管线信息系统离不开城市基础地形数据库的支持，并且，从节省系统的技术支持、综合应用和运行维护资金方面考虑，应将地下管线综合数据库按宁波市基础地形数据库软件平台方案建设。

6.结束语

总之，城市复杂地下管线是每个城市的生命线，随着城市的发展，我们会面临越来越复杂的探测环境和越来越多的探测难题，因此对城市复杂地下管线探测技术的研究是非常有必要的。

参考文献：

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[2]韩志国，周昌贤.城市地下管线探查方法分析[J].中国高新技术企业技术论坛，2008（18）：114-115.

[3]孙平，王立.城市地下管线的现状、问题及治理[J].安全，2008（5）：21-23.