地下管線在城市的探測方法分析

■胡暮春

（福建省121地質大隊 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，地下管線的鋪設密度越來越大，對地下管線的施工測量技術提出了新的需求。本文結合筆者工作經驗，就地下管線在城市建設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劃、建設、管理日常生活已經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末，人們為了尋找戰爭遺留的地雷和其他未爆炸物而試圖將物探技術應用于實際，但當時只有一些常規物探方法，由于分辨率低、抗干擾能力差，效果不大。進入20世紀80年代末，研制者們采用新型磁敏元件、新型濾波技術、天線技術、電子計算機技術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，實現了高精度、高分辨率。又由于計算機軟件技術的開發，使得探測數據能夠通過計算機進行處理，從而形成了一項適用技術。而如今城市環境是加快經濟發展的基礎，城建工程對地下管線測量技術的要求也越來越高，對地下管線測量技術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，是集幾種學科于一體的綜合應用技術，涉及地理學、通信工程、計算機技術、工程測量以及有關市政規劃方面的知識。地下管線測量技術主要包括三大部分：即地下管線測繪、地下管線探測以及管線系統建模技術。

2 城市地下管線探測的特點與難點

由于城市建設的長期性和復雜性，地下管線的分布往往存在交叉重復多、規劃布局亂的特點，同時由于城市地形的復雜程度較高，導致測量選址受到了很大的限制，往往無法直接根據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果，由此也導致了測量誤差會被累積起來，導致最終結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。采用傳統的全站儀進行采集的方法,需要根據管線分布情況，建立高程控制測量網和測量平面控制網,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生的地球物理場的分布，即產生異常。研究這些異常的形態、分布、形狀可獲得地下管線位置的有關資料。

3.2 地下管線測量

地下管線測量是指對管線點的地面標志進行平面位置和高程連測；計算管線點的坐標和高程、測定地下管線有關的地面附屬設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?？刂茰y量應在城市的等級控制網基礎上布設，其方法為現有的成熟的測量方法均可采用。如電磁波導線，靜態、快速靜態和動態GPS測量。管線點的平面位置和高程測量可采用GPS測量、導線串聯法或極坐標法等。

4 城市地下管線探測技術分析及應用

我國城市地下管線管理和建設過程中面臨著諸多挑戰和困難，導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?；诖?，應加強對城市地下管線的探測技術的研究和創新。

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法、地質雷達法以及磁梯度法三種。其中電磁感應法主要采用線電流，將其在地下管線中流動，而在地面上則不會有相應的磁場產生，通過觀察磁場變化情況來實現對地下管線的深度、位置以及其他的方面的探測；地質雷達法主要利用高頻電磁波對地下管線進行掃描，實現對其位置、結構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，以此實現對地下管線位置、深度的探測。

（2）電磁感應法已實現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；地質雷達法已實現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包括電磁感應法、地震映像法、瞬態瑞雷面波法、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其波阻抗值不同原理，進行不同頻率激振實現對深埋管線的探測；瞬態瑞雷面波法主要利用地下管線與地下介質所具有的不同面波波速，進行不同頻率激振實現對深埋管線的探測；高密度電法主要利用地下管線與地下介質在電性方面的差異性，采用高頻率電極，實現對深埋管線的探測。

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

4.3 非金屬管線探測技術

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

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

5 結語

城市地下管線作為城市運行發展的重要保障，隨著科技的技術和城市化進程的加速發展，在地下管線數量、材質以及敷設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、缺乏科學性等問題，造成地下管線現實中出現：“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重隱患?；诖?，通過加強改進城市地下管線探測技術，為地下管線管理提供重要的數據信息支持，確保地下管線的科學規劃、合理分布以及安全運行。

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F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-201-1