浅谈地下管线探测技术

■李秀梅　徐　胜（华东冶金地质勘查局物探队安徽芜湖241000）

浅谈地下管线探测技术

■李秀梅徐胜
（华东冶金地质勘查局物探队安徽芜湖241000）

近年来随着国家对城市地下管网建设与普查力度的加大，管网探测逐渐成为了各个测量单位及公司的支柱型产业。作为一名资深的测量工作者，就现在管线探测的内容和方法进行阐述和陈述下自己的建议。希望能给各同仁以经验和借鉴。

地下管线探测方法探测内容

1　前言

随着城市建设的速度加快，很多和城市建设有关的附属设施也在被人们重视起来，其中被称为城市血管和经络的各种管线被人们提到建设和改造的日程上来，如果血液和经络不通，出现问题，整个城市都会出现问题。血管的走向，脉络的清晰是对其改造的必备前提。所以管网普查受到了国家的高度重视。对地下管网的普查和测量的方法通常有电磁感应法，钎探法，开挖等等。每种方法都有其适宜的情况和解决问题的缺点。下面就管线探测的步骤和每种方法的优缺点进行阐述。

2　管线探测流程

一般管线探测的流程是：（1）资料收集；（2）地下管线探查；（3）地下管线测量；（4）内业录入地下管线数据系统，建立数据库。

（1）前期资料收集：前期资料收集的重要性，就好比是一个房子的基础，基础打的好，后期建设就省力而且快速，收集的资料主要包括测区地形图收集，测区内控制点收集，管线权属单位的竣工图收集......，尽量收集全测区内所有能够收集到的管线资料。

（2）地下管线探查：定义：就是管线的探测和调查。而调查往往在探查前进行，所谓调查就是对收集资料上的已有管线井到实地上进行确认、在图上标记有无，用测量仪器及米尺核实起点井位、终点井位、路口关键井位坐标，高程，观察关键井位的方向，各个方向的管径埋深。要值得说明的一点是在开井之后一定要等上几分钟进行通风，特别是一些很久未开启过或者密闭性比较高的井，最好是配备有毒有害气体检测仪，确保安全之后再下井调查和量测。原理：地下管线的存在，会改变天然或人为产生的地球物理场的分布，即产生异常。研究这些异常的形态、分布、形状，即可获得地下管线位置的有关资料。目前占主导地位的主要有两种仪器进行管线探测，一种是金属探管仪，另一种是机器人探管仪。

金属探管仪的两种方法：①充电法，将发射机输出的谐变电流通过管线在地面上的出露点直接送人地下管线中，如果管线的电阻率比较低，谐变电流便顺着管线流动，该电流同时在其周围形成一个谐变磁场。于是，我们可以在地面上用接收机接收这个谐变磁场的信号，然后推测谐变电流的位置，继而推知地下管线的位置。这种方法的优点是方法简单，定位精度高，在管线密集区有较好的分辨率，但使用条件是必须有可供充电的露头点。②电磁感应法是管线探测中最常用的方法。感应法在接收管线电流产生的磁场及分析磁场的方式与充电法都一样。不同之处是：感应法不是将发射输出的电流通过导线直接传导到管线上，而是通过电磁感应的方式将发射机内线圈的谐变电流感应到管线上。其具体工作过程是：发射线圈向空中发射一个谐变磁场，我们称之为一次场H1，在一次场H1作用的范围内如果存在金属体，金属体本身存在自由电荷，在一次场H1的作用下很容易就被激发出谐变电流I2。谐变电流I2沿着管线流动，激发出谐变磁场H2，也称为二次场；于是我们可以在地面上用接收机接收二次场H2来推知地下管线的位置及深度。一次场H1以传播距离R的三次方衰减，二次场H2的产生由一次场H1引起，在发射机周围5米的球体空间范围内，二次场的强度远小于一次场的强度。

（3）控制测量：把标注在实地的管线点采集回来，进行入库，只要涉及到测量方面，首先要保障精度，在没有控制资料的情况下一定要先做控制网，倒水准，这样才能保证精度。一般控制网有静态模式和GPS-RTK两种，根据精度要求选择，水准测量用电子水准仪，平差软件解决。

3　探查过程中需要注意的问题

（1）做好探查方法有效性和探测仪器一致性、稳定性试验。对于不同地区，管线的埋设特点也不同，这就要在实地进行仪器的实验，找到最适合当地管线的仪器，才能保证高精度，高效率的完成工作。不会以为仪器的不适应导致工程出现问题。

（2）针对不同地区和不同的管线采用最合适的探查方法。针对不同种类的地下管线和管线所处位置的地球物理条件的差异，分别采用不同的探测方法和选用不同的工作频率，将地下管线特征点的位置和埋深探查清楚，在地面标示好的地下管线特征点的位置，现场画好相关管线点连接草图。主要探查方法是：一般金属管线用电磁法的比较多，近距离用高频，更准确快速，远距离要求低频率，这就会很快很准的找到管线相关数据。一般带电的线路，用感应法和夹钳法比较好点。找到可以开启的井或者裸露在地面上的线路进行夹钳。对于埋深较深的金属管线和很远距离才有暴露点砼质管线，则需采用探地雷达进行横断面扫描，最终通过对扫描图象分析、识别宋确定管线点位和埋深。其中要指出的是采用雷达机器人对数据需要进行必要的技术处理：

①压制随机干扰、消除高频成份以突出异常点的点平均和道平均；

②补偿介质的吸收和电磁脉冲本身的扩散衰减的补偿增益(age或seg)；

③消除杂波和部分干扰的滤波处理；

④准确定位管线异常的偏移处理。这些处理突出了雷达波的有效成份，有利于识别管线异常。对于跨度比较大的管线，两个井中间距离超过80米就需要在中间标注隐蔽点。一般探测隐蔽点用电磁感应法。一般在确定管线中心后，垂直管线走向方向，左右横移接收机，一般采用70%信号强度定点。量测左右70%信号强度距离就是管线埋深。主要原理是根据三点确定一个圆的原理进行的。对于隐蔽的拐点或者三通点定位一般采用直线延伸交汇的方法。用仪器找出管线的走向，确定管线上两点，然后延伸和另一个管线延伸线的交点就是这个管线的交点。深度探测要在拐点的上方向或者下方向2-3米处进行探查，取平均数作为拐点的埋设深度。

4　结束语

随着科学技术的不断发展，管线探测仪器也在不断更新，但是探测方法和流程基本上还是延用传统的模式，我希望在仪器更新的同时，测量方法和测量质量能得到一个很好的提高，能够更安全更省力的进行管线探测工程。

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P62[文献码]B

1000-405X（2016）-1-144-1