地下管线在城市的探测方法分析

■胡暮春

（福建省121地质大队 福建 龙岩364000）

地下管线在城市的探测方法分析

■胡暮春

（福建省121地质大队 福建 龙岩364000）

在城市化浪潮席卷全球的背景下，随着城建理论与实践不断的完善、突破以及对安全方面的追求，地下管线的铺设密度越来越大，对地下管线的施工测量技术提出了新的需求。本文结合笔者工作经验，就地下管线在城市建设过程中的探测方法做简要分析。

城市地下管线探测方法

城市地下管线信息在城市规划、建设、管理日常生活已经是不可或缺的一部分，它为城市正常运作提供了必须的保障。早在第二次世界大战末，人们为了寻找战争遗留的地雷和其他未爆炸物而试图将物探技术应用于实际，但当时只有一些常规物探方法，由于分辨率低、抗干扰能力差，效果不大。进入20世纪80年代末，研制者们采用新型磁敏元件、新型滤波技术、天线技术、电子计算机技术使这类仪器的信噪比、精度和分辨率大大提高，且更加轻便和易于操作，实现了高精度、高分辨率。又由于计算机软件技术的开发，使得探测数据能够通过计算机进行处理，从而形成了一项适用技术。而如今城市环境是加快经济发展的基础，城建工程对地下管线测量技术的要求也越来越高，对地下管线测量技术的各个方面都提出了新的要求。

1 地下管线探测的含义与组成

地下管线探测，是集几种学科于一体的综合应用技术，涉及地理学、通信工程、计算机技术、工程测量以及有关市政规划方面的知识。地下管线测量技术主要包括三大部分：即地下管线测绘、地下管线探测以及管线系统建模技术。

2 城市地下管线探测的特点与难点

由于城市建设的长期性和复杂性，地下管线的分布往往存在交叉重复多、规划布局乱的特点，同时由于城市地形的复杂程度较高，导致测量选址受到了很大的限制，往往无法直接根据管线布局来选择最佳的观测点，并且需要通过分段测量和累计计算的间接方式得到结果，由此也导致了测量误差会被累积起来，导致最终结果的精确度大大降低。地下管线测量与地面测量工作相比有很多不同,管线深埋于地下,形状和种类都很多,测量工作量繁重。采用传统的全站仪进行采集的方法,需要根据管线分布情况，建立高程控制测量网和测量平面控制网,测量过程中需要3到4个人力，同时还要受到通视状况的限制，测量效率很低。而RTK技术能够很好地解决地下管线测量过程中的困难，在提升测量效率、节约人力、提高测量精度等方面，都有十分重要的意义。

3 城市建设过程中地下管线测量

3.1 地下管线探查

地下管线探查是指应用地球物理勘探的方法对地下管线进行定位、定走向、定埋深。它的原理是:地下管线的存在会改变天然的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、形状可获得地下管线位置的有关资料。

3.2 地下管线测量

地下管线测量是指对管线点的地面标志进行平面位置和高程连测；计算管线点的坐标和高程、测定地下管线有关的地面附属设施和测量地下管线的带状地形图，编制成果表。地下管线测量一般包括以下内容:控制测量，已有地下管线测量，地下管线定线与竣工测量，测量成果的检查验收。控制测量应在城市的等级控制网基础上布设，其方法为现有的成熟的测量方法均可采用。如电磁波导线，静态、快速静态和动态GPS测量。管线点的平面位置和高程测量可采用GPS测量、导线串联法或极坐标法等。

4 城市地下管线探测技术分析及应用

我国城市地下管线管理和建设过程中面临着诸多挑战和困难，导致这一局面的一个重要因素就是缺乏完善的城市地下管线探测技术。基于此，应加强对城市地下管线的探测技术的研究和创新。

4.1 近间距并行管线探测

（1）常见近间距并行管线探测方法包括电磁感应法、地质雷达法以及磁梯度法三种。其中电磁感应法主要采用线电流，将其在地下管线中流动，而在地面上则不会有相应的磁场产生，通过观察磁场变化情况来实现对地下管线的深度、位置以及其他的方面的探测；地质雷达法主要利用高频电磁波对地下管线进行扫描，实现对其位置、结构以及深度等方面的探测；磁梯度法主要先对地下管线位置进行打孔，再利用磁梯度仪进行磁梯度值测定，以此实现对地下管线位置、深度的探测。

（2）电磁感应法已实现了对并行给水管线与电信管道、并行给水管道与煤气管道等探测；地质雷达法已实现了对并行煤气管线与电力电缆、并行电信排管与燃气管道以及并行上水管线与排水管线的探测；磁梯度法已实现对并行物料管与光缆的探测。

4.2 深埋管线探测

（1）常见的深埋管线探测技术包括电磁感应法、地震映像法、瞬态瑞雷面波法、高密度电法以及磁梯度法。其中地震映像法主要利用不同介质其波阻抗值不同原理，进行不同频率激振实现对深埋管线的探测；瞬态瑞雷面波法主要利用地下管线与地下介质所具有的不同面波波速，进行不同频率激振实现对深埋管线的探测；高密度电法主要利用地下管线与地下介质在电性方面的差异性，采用高频率电极，实现对深埋管线的探测。

（2）电磁感应法已实现对深埋信息管线、电信管线的探测；地震映像法已实现对深埋排水管线、天然气管线以及信息管线的探测；瞬态瑞雷面波法已实现对深埋铸铁清水管、混凝土引水灌的探测；高密度电法已实现对深埋天然气、煤气管线探测等。

4.3 非金属管线探测技术

（1）常见的非金属管线探测方法包括地质雷达法、高精度磁测法、电磁感应法以用瞬态瑞雷面波法等。其中以地质雷达法为主。

（2）采用地质雷达法对非金属管线进行探测中，已实现了对非金属污水管线、塑料燃气管道、PVC管线以及砼质给水管线的探测。

5 结语

城市地下管线作为城市运行发展的重要保障，随着科技的技术和城市化进程的加速发展，在地下管线数量、材质以及敷设方式等方面日新月异。但是在城市地下管线管理方面存在着落后、缺乏科学性等问题，造成地下管线现实中出现：“乱”、“老”、“密”等状况，成为影响城市正常运行和市民正常生活的严重隐患。基于此，通过加强改进城市地下管线探测技术，为地下管线管理提供重要的数据信息支持，确保地下管线的科学规划、合理分布以及安全运行。

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F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-12-201-1