城市管理中地下管线检测的运用研究

刘 勇

（四川省冶金地质勘查局测绘工程大队，四川 成都 610212）

城市地下管线就好比是城市的生命线，直接影响城市各项功能的具体实现，关乎城市居民的工作与生活，是城市正常运转的保障。在城市建设中，地下管线具体可分为给排水、热力、燃气、电力、通信、广播电视等多个类别，同时各类管线的埋设方式也存在较大差异，因此进行地下管线检测时，需要运用相应的探测技术。为了提高地下管线检测的工作效率，有必要围绕地下管线探测技术的具体运用展开深入研究，以期为实际的城市地下管线检测提供参考。

1 地下管线检测简述

目前，大部分城市都存在地下管线信息不完善以及偏差现象，增加了城市高效管理的难度。为了更好地实施地下管线管理，需要全面开展地下管线检测，明确了解地下管线的埋深与走向，这就需要借助地下管线探测技术进行城市地下管线检测。地下管线探测工作的开展主要是通过电磁法、电磁波法、直流电法以及地震波法等多种探测方法对地下管线与其周围介质进行探测，然后根据两者之间的地球物理性差异推断地下管线的位置。其中，电磁法因为具有精度较高的技术优势，在各管线探测工程中得到广泛应用。该探测方法在具体运用过程中，就是在地下金属性质的管线上施加交变电磁信号，在电磁感应作用下，金属管线与大地会产生回路，而金属管线所具备的集流效应会产生交变线电流，然后通过地面相关设备检测此线电流产生的交变电磁信号，从而明确地下管线所处的具体位置。如果地下管线不是金属性质，或者探测工程中存在疑难问题，则需要运用电磁波法进行探测。

2 地下管线检测的重要意义

随着我国城市化进程的不断加快，城市规模不断扩大，城市建设速度也在飞速提升。为了满足居民日常生活和城市经济发展的需要，城市地下管线日益复杂化和多样化。城市地下管线包括供排水管道、燃气管道、电力管线、通信管线以及广播电视管线等，类型众多，涉及居民日常用水用电等多个方面，一旦出现问题将会给居民正常生活带来极大的影响，还会对城市生产活动造成阻碍，导致很多企业受到经济损失甚至人员伤亡，因此必须进行地下管线检测。地下管线检测关系每个居民的切身利益，更关系城市的健康稳定发展，对于城市建设和区域经济发展具有重要意义。通过地下管线检测能够掌握详尽、准确的地下管网各项数据，并形成书面资料，为城市地下管网的规划建设提供充分的数据资料，提升地下管线信息化水平及城市管理水平。

3 实际案例

天然气管线是城市重要的基础设施，同时也是城市建设与城市管理中的重要内容，在重庆合川的地下管线普查工作中，相关部门全面展开了天然气管线探测，最终目的就是为了有效掌握天然气管线在地面下的实际埋设情况及管线的具体性质，通过计算机网络技术组建高质量、高可靠性的天然气管线数据库，促进地下管线信息收集、存储等各项工作的数字化处理，合理打造公共数据交换服务平台，对天然气管线数据信息进行动态管理。

3.1 探测方法和仪器的运用

经过实际勘察发现，开展检测工作的区域内，所埋设的天然气管线有钢管和PE管两种材质。对于比较明显的管线点部位，通过实地开井测量方式展开探测作业，以毫米为单位进行管径记录，并且对依附物及具体位置名称进行实地确认。开展地下埋设管线检测作业时，可针对管线材质和具体地质状态选用适宜的检测方法。由于钢管材质的天然气管线具有优越的导电性能，因此选择电磁法探查；而PE材质的天然气管线需在甲方的协助下，明确管线的具体位置。探测工作的实际开展中，主要应用从日本引进的地探PL-960型金属探测仪以及从英国引进的RD8000型管线探测仪。PL-960型仪器各种性能的精度均可满足此次天然气管线探查的需要，应用该型号的探测仪实施电磁法城市地下管线检测工作时，由于设备和检测方法的合理性，能促使管线检测工作更加快速准确。

3.2 天然气管线的地下探查检测步骤

（1）开展天然气管线地下探查检测工作时，首先要测定管线点平面位置，也就是搜索地下管线，并对其地面投影位置进行准确测定。然后为了做到对天然气管线的全面高效探查检测，通过被动源法以网格状形式彻底扫描地下管线的不确定区域，旨在探查埋设较浅的金属管线；而埋设较深的金属管线则通过主动源法以平行搜索和圆形搜索方式进行全面搜索扫描。通过以上方式明确天然气管线的大概位置和具体数量后，展开对各条管线的追踪探查。最后通过现状绘制、实地调查和搜索等各种有效手段，科学合理地推测管线的大概位置和走向，并在已经得到的明确点位上利用探测仪发射机施加交变电磁信号，同时启动接收机追踪探查，有效明确管线特征点部位，实现管线平面位置的精准测定。

（2）天然气管线地下探查检测也要通过探测仪采取百分比方式明确管线埋设深度，也就是通过垂直管线走向剖面测得管线磁场异常曲线峰值两侧某一百分比值处之间的距离以及与管线埋深的关系，测定管线的埋设深度。在实际测定中，应以极大值法定位，使接收机处于垂直状态，随垂直管线方向移向两端，待幅值降至定位点位置，两点的间距就是管线埋设深度。

（3）管线点设置。地下管线检测的管线点设置应根据管线地面投影位置来设定，对于管线弯曲部位，需要将管线点设置于圆弧起点、中心点和终点位置，如遇到圆弧超过一定程度的现象，则要根据实际情况设置管线点，确保管线弯曲状态得到真实体现；对于立体交叉状态的管线，如果产生冲突，应在交叉点附近的位置增加管线点密度，为管线空间相互位置的准确性提供保障；而管线点的间距不可大于75m，如遇到过江管线等特殊现象则另当别论。

（4）管线点编号与标志。管线点编号所采取的方式是对管线拐点、弯头等各特征点和管线阀井或者调压箱等附属设施进行外业编号，利用探测台组号+“TR”+管线点自然顺序号的方法予以体现。进行实地标注时，根据有效探查后的具体定位得到明确的管线特征点及附属设施位置，标出红色⊕符号，如果有点号和点位难以保留的情况，可在实地雕刻⊕符号；对于不能雕刻符号的位置，则需楔入铁钉或者木桩进行标记，同时在较易发现的就近位置注明点号。以上方式都无法实施时，可采用栓点方式体现方向和靶距。

3.3 管线点测量的精度要求

（1）进行地下管线点测量时，对其精度有一定要求，对于平面点位置的测量，与相邻的平面控制点相比较，误差Ms应小于或等于±5cm；对于高程点位的测量，与相邻的高程控制点相比较，误差Mh应小于或等于±3cm。

（2）应用全站仪开展管线探测点测量时，对坐标的测量可运用极坐标法，而对高程的测量则运用三角高程法。水平角和垂直角观测各半测回，用跟踪法一次读数测量距离。距离测量的长度通常在150m以下，角度读到“1”，距离读到cm，仪器高、觇标高量到mm，仪器不可超过2mm的对中偏差。对于探测点号，可与管线探测组实地编号保持一致，同时也要和外业草图、探测记录该点号相同。相邻的测站应施行测量重合点检查工作，1个测站最多2个检查点。计算重合点坐标差时应注意，平面点位误差应小于或等于±5cm，高程点位误差应小于或等于±3cm。

3.4 数据库的合理组建

经统计，重庆合川的城市地下管线普查工作实施了138.047km的天然气管线探测。其中，PE材质的管线探测为13.772km，测绘PE管线测量及带状地形图110.785km；钢管材质管线探测为13.490km，测绘宽度60m的钢制管线带状地形图86.923km。其设置了19155个探测管线点，为了给探测数据管理与查询工作提供便利，应组建管线探测信息数据库，具体组建过程如下：（1）编制工程基础资料整理表，将资料种类、检查方法及纠正措施进行有效罗列。（2）严格遵循政府部门制定的相关探测数据方面的要求标准，进行数据库结构制作。（3）工作人员操作现代化系统，组建物探数据库，并进行外业探查管线属性数据的人工收录，同时开展全面彻底的对比检查，确保不会出现任何差错；运用现代化系统组建管线空间属性数据库，有效收录外业测量时获取的管线空间属性数据，再进行高效对比检查，确保无误。（4）通过相关处理软件，实现探查属性数据库和管线空间属性数据库的合理转化，保证点表、线表格式完全满足政府部门制定的相关技术标准。

3.5 管线成果表的制作

地下管线成果表制作的具体实施应以准确完整真实的管线成果数据为基础，因此需要开展相关核实工作，有效完成数据库的格式转换，同时真实体现图幅编号、物探点号、道路名称以及高程、埋深和埋设方式等各项内容，并有效标记附注，完善地下管线数据库，实现用户查询和管理的最大便利性。

4 结束语

对于城市建设与管理而言，地下管线检测是非常重要的，地下管线探测技术也具有极大的应用空间。随着科学技术的发展，各城市都在进行地下管线探测与管理的信息化建设，并成功组建了地下管线数据库，实现了对地下管线的动态监测。在城市管理工作中，最重要的是针对地下管线探测的综合应用进行深入分析与总结，并采取有效措施促进地下管线检测的优化与完善。