城市地下管线疑难探测的方法及应用研究

王青 孙凯

潍坊市市政公用事业服务中心 山东 潍坊 261061

一、城市地下管线探测难点分析

地下管线种类相对繁多，材质也比较多样，使得管线常常出现纵横交叉或者上下重叠走向[1]。另外，有时受地面干扰源或者其他因素影响，不能完整探测管线走向以及埋深信息，增加了管线探测难度。一般而言，疑难管线探测主要是对非金属材质或者非开挖铺设工程管线而言的，有时还要对长距离大埋深甚至周边高干扰等相关管线予以探测。因此，做好疑难管线探测工作较为关键，通过对各难点管线给予分析，选取适宜的探测方法，从而提高探测质量和效率。

二、具体应用

本文以潍坊市中心城区地下管线普查中的某些管线探测为例，对其探测方法以及应用状况予以分析。首先，应结合管线施工环境以及管线特点[2]，选取恰当方法，其中频率域电磁法以及探地雷达法使用频率较多。首先，金属管道探测。由于此类管道在导电性方面拥有良好性能，所以，借助管线探测仪器能获取良好探测效果。值得注意的是，受其本身性质影响，连接方式不同，使得探测方式也有很大不同，一般情况下，会先选用连接法，然后选取33kHz工作频率，再确定极大值法定位，下面是探测实例。

表1 金属管道探测实例

通过上表可知，只有选取恰当工作参数，才能有效满足探测精度方面要求，进而为选取其他参数提供参照。

其次，电信电缆探测。近年来，电信电缆频繁出现问题，但由于露出较多，所以具备了使用夹钳进行信号激发的条件。基于此，要想对此类管线信号进行激发，应该采取夹钳法[3]，有的地段不具备相关条件，可以采用感应法。但是在定位定深时，需要考虑管块实际位置，并对其修正，与此同时，电信管线还能按照单一或者组合形式进行划分，下图为探测实例：

表2 不同材质电信管线探测实例

由上表可以看出，单一形式时往往探测精度较高，与此同时，组合形式由于线与线间的影响，使得信号发生畸变，造成探测精度降低，需要对其进行合理修正。

最后，平行管线。在对平行管线实行探测时，需要先进行划分，然后采取适宜的探测方法，如果都是平行排列管线，可以选择激发或者旁侧感应法进行解决，但如果是管道与电缆相互排列的管线，应该先探测管道，接着用夹钳法探测电缆，进而解决问题。具体来说，两条平行煤气间的管线水平间距大约为0.68m，其中一个管径大约为158mm，而埋深则是0.94m，另一个管径大约在221mm，其中埋深是1.06m。本次两个煤气管为钢管，并且探测信号相对良好，因此异常明显，所以，使用旁侧感应法就能得到满意结果。下图中的T1曲线异常点主要是在两管线之间的中心位置，从而为平面确定做出有利参考。其中T2曲线位置逐渐向另一管线进行靠近，平面误差大约为6cm，深度误差大约为5cm。而T3曲线位置也是向另一管线慢慢靠近，与T2曲线不同的是，T3曲线平面定位误差约为8cm，其中深度误差也是8cm。

三、城市地下疑难管线的探测方法

（一）电力管线探测方法

通常情况下，在对电力管线进行探测时，会遇到管沟深度或者积水较深情况，使得探测人员不能对管线位置给予准确判别。但是电力管线能够利用自身电力信号优势，采用被动源法，这样既能对单一地段管线进行扫描，还能借助主动源实行平行扫描以及圆周扫描。另外，平行管线应该选择简单的地段，然后采用倾斜压线或者垂直压线法来实行追踪探测，这样既能对发射功率以及发射频率予以确定，还能确保探测准确。此外，在探测管线时，经常会遇到无信号的管线，在对这种类型的管线进行探测时，需要结合调绘资料，把其作为基本信息，再进行判明，并将探测成果提交给相关权属单位，由其进行审核或者落实。

（二）给水管线探测方法

在对给水管线进行探测时，需要结合实地走向标志，并依据调绘资料开展定位工作，并由产权单位人员进行指正，局部可以采用开挖方法。在开展作业时，会遇到调绘资料与具体敷设不符或者埋深较大情况，有时管线传导信号还会相对较弱，这就需要采用综合方法实行探测，借助多台仪器进行同时探测。需要注意的是，在探测时，应该远离那些平行管线位置，这样既能激发信号，还能改进探测质量。另外，对于交叉或者浅层干扰地段，还可通过比较深度以及查阅调绘资料相关方法，了解地形地貌，参考其地球物理特征，这样既能从众多复杂信号中有效辨别出目标管线，还能增强探测效率。此外，由于给水以及通信线材质通常为非金属，所以，利用当前探地雷达相关设备很难进行准确探测，这就需要借助调绘资料进行有效标示，通过开挖方法进行验证。

（三）非金属管线探测方法

我国管道探测仪主要是运用金属管线，并对电磁波产生相应的物理特性，达到获取信号值，进而确定管线位置以及深度目的。通常情况下，地质雷达探测借助电磁波反射相关原理，结合地下目标体以及周围介质之间存在的某些电磁差异性，有效探测地下目标，以此对特殊材质管道进行探测。一般而言，水泥管通常为大口径类型的给水管道，其中一般探测仪不能对其实施探测，这就需要借助地质雷达实行探测。如下边实例，在本次探测时发现很多水泥管线是依托钢筋笼为框架的，也就是分为不同的管段，然后连接敷设，并且在弯头以及三通位置有效安置金属管，对其进行防护，从而让探测仪进行正常使用。由下图可知，地质雷达能够对水泥管线起到良好探测效果。

（四）多条平行管线探测方法

在对多条平行管线进行探查时，经常会遇到相邻管线干扰，从而给探测带来较大困难，增加测深误差。但通常在应用时，会受场地影响，因此，也能采用感应法，具体来说，其一，垂直压线法。在使用该方法时，应该先让发射机处于直立状态，并把其置于管线上方，这样既能让目标管线更为突出，而且能实时把握管线异常动态。其二，水平压线法。该种方法是让发射机呈现平卧状态，同样置于管线上方，有效压制管线干扰，一般情况下，此方法用在管线间距相对较大的地下管线中，缺点就是探测深度较小。其三，倾斜压线法。如果相连管线间距不大时，不利于使用垂直压线法，这时可以运用倾斜压线法，一方面能让发射线圈倾斜，让其与干扰管线出现不耦合，另一方面能避免受干扰管线信号影响，进而提升目标管线异常。

（五）其他探测方法

其一，盲区探测法。盲区主要是指地下管线总体资料较少或没有资料的相关地段，在遇到盲区时，宜采用磁偶极感应法实行搜索，测线是按照网络状进行布设，然后利用发射机或者接收机进行并行搜索，如果发现异常，快速确定走向，再对其进行追踪。与此同时，也可以对地质雷达剖面进行布设，然后对其验证，最后依据相关结果，对其综合测定。其二，深埋管道探测法。在对那些埋深比较深的管道实行探测时，一般情况下会用常规仪器进行探测，但往往探测困难且不准确，所以，应该加大相关发射机功率，采用双端连接法进行探测。如果没有出露点，应该在埋深浅处进一步施加感应信号，这样既能增大管线感应电流，还能改善接收信号强度，增强信噪比。

结束语

本文结合潍坊中心城区普查过程中的相关实例，分析了疑难管线的探测方法。因此，要想确保探测质量，需要依据管线特性，对各管线实行恰当分类，选取适宜的探测方法，必要时实地对比验证，保障地下管线探测高效保质完成，查清地下管线现状，掌握管线基础信息，为城市安全稳定运行提供可靠基础信息支撑。