关于城市地下管网探测方法的探讨

（青海省第二测绘院 青海西宁810001）

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随着我国城市化水平的提高,城市公共基础设施建设规模和数量迅速扩大和增加,市政公用工程项目逐年增加。市政公用工程项目的增加虽然提高了城市基础设施建设水平,但由于不规范的施工对城市地下管线的破坏却是巨大的,严重影响了城市居民的正常生活。为了避免城市基础工程建设开展时破坏原有的地下管线,我们必须重视城市地下管网的探测。鉴于此,笔者将在下文中对城市地下管网探测方法进行探究。

地下管线探测管网

1 前言

市政公用工程大多需要进行开挖、筑基等地下施工,在开展这些地下施工时经常会遇到地下管道和线路,如煤气管道、地下水管道等,由于不规范施工或者施工设计的缺陷,导致这些管线遭到破坏,严重影响了当地居民的正常生活和工程的施工进度。所以,我们必须重视对城市地下管网的探测,通过高效的探测来掌握管网的分布,避免工程施工对管线的破坏,从而保证当地居民的生活质量和市政公用工程的顺利开展。

2 地下管线探测方法

城市居民日常生活需要的电能、天然气、热能、水以及污水排出等等都离不开城市地下的管线,这些管线就像人体中的血管,为城市这个巨人提供每天运转所需的能量。由于管线埋藏在地下,在管线地上开展新的工程建设时很容易对原有管线造成损坏,为了避免这种损害,我们必须子啊工程开展前了解当地区域地下的管线的分布情况,这里就需要用到城市地下管网探测技术。笔者对城市地下管网探测技术进行了简要叙述,具体如下:

2.1 城市地下管线探测技术基本原理

在地下埋藏各种管线必然会对地下环境造成一定的改变,这些改变会引起一系列的异常,在此基础上我们可以根据这些异常情况来探测管线的分布情况。管线探测技术通过这异常情况的分布、形态以及形状进行分析来获取城市下管线的具体分布。这是所有管线探测技术应用的基础。

2.2 城市地下管线探测方法

管线探测技术的选择要根据地下管线的材料和类型的差异、管辖埋藏周边地下介质的不同以及其相应的具体参数来选择,探测技术的选择要遵循经济性、科学性、效率化等原则进行,只有满足上述要求才能保证探测技术的选择符合城市地下管线探测要求。当前市场上的管线探测技术种类较多,物探方法有电磁法、地质雷达法、高精度磁法等，在这些技术中,电磁法与地质雷达探测使用最为广泛,探测效果最佳,应用范围最广。

2.3 GPS法

GPS技术在管线探测中的应用较为广泛,是当前管线探测施工使用的主流技术,主要应用于平面控制网的布设。该技术在布设平面控制网中的应用极大的提高了控制网布设的精准度、效率和进度,而且该技术的操作较为简便,相对于传统技术有较大的先进性。当进行地下管线地上明显标识的探测环节时,GPS技术因其较迅速的数据采集手段而成为众多探测技术中的首选技术。

2.4 电磁法

作为当前地下管线探测技术的主要技术,电磁法的主要应用原理是管线与管线周边物质的导电性和电磁法有所区别,利用这一物理特性再结合相应的理论和规律可以找出地下管线的具体分布。该技术的应用范围不只是地下管线的探测,在其他探测领域都有极大的应用前景,因为他主要是根据物质的导电性、电磁法、介电常数等数据的不同来实现探测目标的,而这一原理是地球上通用的物理原理,这也决定了该技术的科学性。

2.5 电磁波法

改探测方法在地下管线的探测中也有广泛应用,该技术主要是利用电磁波进行地下探测,通过电磁波的反应来寻找地下管线的位置。使用高频率、短脉冲、宽频带电磁波通过发射天线对地面发射，当电磁波穿过地下不同的介质时，由于地下不同介质具有不同的物理特性，从而造成介质之间的界面两侧波阻抗发生改变，电磁波在界面处产生反射，反射回的电磁波被探测天线接收后通过连接电缆传送到计算机进行分析处理，绘制出雷达反射的剖面影像，根据雷达反射的回波形状、幅度及图像，分析推断被探测物体的内部结构与分布状态，从而得到物体在地下空间位置。

3 新技术研究

3.1 RS技术

当进行非城区地下管线探测时一般使用RS技术，该技术利用不同物质的不同热成像原理来寻找地下管线的分布,因为管线与管线周边物质的热成像是有所区别的，通过对区域热红外遥感影像进行分析可以找出管线。该技术不适合应用于管线较为密集地区,所以一般不用于城区的地下管线探测。

3.2 惯性陀螺定位技术

由于当前城市管线的下埋多采用非开挖手段,这种手段进行的管线下埋路径偏差较大且难以控制,所以管线的下埋深度较大、具体位置不清、相应的信息难以获得,而惯性陀螺定位技术只有在5至8米的浅地层有较好的探测效果,所以利用该技术机械能城区地下管线探测必然无法实现探测效果。

惯性陀螺定位技术集成惯性技术、陀螺仪、卫星定位技术、CAD辅助绘图设计、编辑软件等多项关键技术的应用。该技术不受地形限制，不受深度限制，不受电磁干扰、定位精度高、适合于各种材质的管道、自动生成三维曲线图可以很好的解决这一难题，精确获得各种复杂环境下的管道路径。

3.3 管线探查时应注意的细节

（1）在对金属质地的地下管线进行探查的时候大多数选用的是电磁场感应法，若探查中有临近管线互相干扰的现象存在，那么可以选择采用直接法进行探查，如果地下管线的导电性能比较差，那么就选择使用高频率（33khz），如果排管线比较多并且要求的探测距离比较长，那么就选用低频率（8khz）。

（2）因燃气管线具有很高的易燃性，为确保安全，通常会选择使用磁感应法来进行探查，针对具有防爆装置的探测仪，可选用直接法便能达到很好的探查成效。

4 结语

地下管线关系着当地居民的正常生活,管线的损坏不仅影响市政公用工程的施工进度,还会造成施工成本的增加,所以,我们必须重视对城市地下管网的探测和市政公用工程的管线保护问题,掌握城市地下管网的分布,避免事故破坏,不仅是保护现有管线,还要保护地下的原有管线,只有这样才能保证市政工程的建设质量和建设意义以及当地居民的正常生活。

[1]解志强，杜清运，高忠等.GIS与模型技术在城市排水管线承载力评价中的应用[J].测绘通报,2015（12）：50-53.

[2]解志强，王贵武，高忠等.基于GIS模型的昆明市地下排水管线数据库设计与表达应用 [J].2015,测绘通报（10）：59-62.

[3]李清泉，严勇，杨必胜等.地下管线的三维可视化研究 [J].武汉大学学报：信息科学版，2015（3）.

关于城市地下管网探测方法的探讨

■马程彪

P2[文献码]B

1000-405X（2016）-10-320-1