关于地下管线探测方法的探讨

廖道喜

摘要：随着城市施工项目逐渐增多，为了保护地下管线的安全运行，地下管线探测技术显得日益重要。地下管线是城市的重要基础设施，是城市正常运转的生命线。

关键词：地下管线 探测方法 探讨

中图分类号：TU990.3 文献标识码：A文章编号：

1地下管线探测原理

地下管线探测是一门比较复杂的专业技术，不同材质、埋深和地质条件的地下管线应采取不同的探测方法。现今用于管线探测的管线仪主要是利用电磁感应原理。

电磁感应法是通过对目标管线施加一定频率和适当强度的交变电磁场，该目标管线与大地之间便有相应的交变电流通过，该交变电流在其周围空间产生相同频率的交变电磁场，即在目标管线周围形成二次交变电磁场异常，用接收装置检测该异常，便能确定目标管线的位置，达到探测地下管线之目的。

2地下管线探查方法

2.1定位定深的方法

（一）平面定位方法

平面定位方法技术包括对地下管线的搜索和精确测定地下管线在地面的投影位置。在地下管线未知区域，首先可采用扫描搜索的方法确定管线位置，然后做进一步的追踪探查，精确测定管线的平面位置。

1、未知区域管线搜索方法。在地下管线未知区域，可采用被动源法进行网格状扫描搜索，以查找浅埋的金属管道和电缆，对深埋管线可采用主动源法搜索。利用主动源法进行搜索时，可采用平行搜索法、圆形搜索法。

2、管线的追踪探查。在管线现况调绘、实地调查及管线搜索等了解管线大致位置和走向的基础上，利用管线探测仪发射机在已知点位上施加发射机信号，用接收机追踪探量，以确定管线特征点的位置。

3、定位方法。利用电磁感应类管线仪定位的方法有两种，即：极大值法和极小值法。

a.极大值法。亦称为峰值法，地下管线在场源激发下产生一定强度电流时，在管线正上方，地下管线形成的磁场水平分量值最大，即在管线的地面投影位置上出现极大值。

b.极小值法：亦称零值法。在地下金属管线的正上方，管线所形成磁场垂直分量最小，即为“0”，也就是说地下金属管线所形成的磁场垂直分量在管线的地面投影位置上出现零值点，在垂直管线走向的方向上，用管线仪的水平线圈接收此垂直分量，根据极小值点位来确定管线的平面位置。

不难看出极大值法异常幅度大且宽，易发现异常，而极小值法，在理想的条件下定位精度较高，但易受邻近管线异常干扰的影响。有时不论极大值法，还是极小值法，会受干扰的影响，使异常偏离管线的实际位置，这时应结合分析干扰的来源及地下管线的分布情况，采用多种方法综合识别目标管线所引起的异常，正常判断管线的水平投影位置。在有怀疑的管线点处如能开挖，应采取开挖的方法，确定管线埋深，同时为下一步工作提供依据。

（二）定深方法

地下管线定深常用的方法有特征点法和直读法。

1、特征点法：利用垂直管线走向剖面，可测得管线磁场异常曲线峰值两侧某一百分比值处两点之间的距离与管线埋深之间的关系，来确定地下管线埋深的方法。测定时，先用极大值法定位，保持接收机的垂直状态，沿垂直管线方向向两侧移动，直到幅值降为定位点处，量测两点之间的距离即为地下管线的中心埋深。

2、直读法：直读法是利用接收机中上、下两个垂直线圈（线圈面垂直）测定管线产生的磁场水平分量梯度，而磁场水平分量梯度与管线埋深直接相关，通过在接收机中设置的按钮，将埋深数据显示在接收机表盘上，探查人员可从表盘上直接读出管线的埋深。直读法在理想的条件下（即干扰较小），可以测得较准确的深度，读数也方便。

2.2复杂管线的探测方法

（一）垂直压线法：利用水平偶极子施加信号时，线圈正下方管线耦合最强。根据这一特性，可将发射机直立放在目标管线的目的。该方法适宜于埋深浅、间距大的平等管线，当两管线间距较近时效果不好。

（二）水平压线法：利用垂直偶极子施加信号时，将不激发位于其正下方的管线，而激发邻近管线。根据这一特性，可将发射机平卧放在邻近干扰管线正上方，压制地下干扰管线，突出邻近目标管线信号，是区分平行管线的有效手段。

（三）倾斜压线法：当平行管线间距较小时，垂直压线法和水平压线法均未能取得较好效果，可采用倾斜压线法。倾斜压线法是根据目标管线与干扰管线的空间分布位置选择发射机的位置和倾斜角度，在保持发射线圈轴向对准干扰管线的前提下，尽量将发射机置于目标管线上方附近，可确保有效激发目标管线，压制干扰管线。

（四）管测感应法：对于平行埋没的多条管线，还可采用旁测感应法区分两外侧管线，即将发射机置于目标管线远离干扰管线的一侧施加信号，由于发射机距离目标管线近，对目标管线激发较强的信号，耐对远离发射机的干扰管线激发较弱，从而压制了干扰管线信号，突出目标管线异常。该法常用于密集埋设的多条平行管线最外侧管线的探查。

（五）差异激发法（或称选择激发法）：在管线分布复杂的区段，管线常常出现纵模交叉，个别管线还存在分支或转折。此时，可根据管线的分布状况，选择差异激发法施加信号。信号施加点通常可选择在管线分布差异（容易区分开）的区段，即管线稀疏、邻近干扰少，如管线间距较宽、转折、分支管线等，以避开邻近管线干扰，突出目标管线信号。

2.3非金属管道的探测方法

探测非金属管道时，宜采用电磁波法或地震波法。对有出入口的非金属管道可采用示总电磁波法；钢筋混凝土采用磁偶极感应法；管径较大的非金属管道，采用电磁波法、地震波法，若具备接地条件可采用直流电阻法；热力管道或高温输油管道采用主动源电磁法和红外辐射法。

3地下管线探测作业程序

3.1地下管线探测的基本程序

任何工作都要有规章、程序和实施步骤，以便于科学化管理和确保工作质量。地下管线探测的基本程序包括:接受任务，收集资料，现场踏勘，仪器检验和方法试验，编写技术设计书，实地调查，仪器探查，建立测量控制，地下管线点测量与数据处理，地下管线图编绘，编写技术总结和成果验收。

3.2在施工前的准备

详细查清沿线受施工影响范围内的各种地下管线的情况，分析预测地层隆降对管线的影响，并在施工中加强监测，针对不同的管线，采取合理的保护措施。对变形敏感的管道增设监控量测点位，并定期进行变形、位移监测，发现管道出现变形、位移等不良现象时，及时进行加固处理。（1）、施工前组织专门的管线调查小组，配备管线探测仪进行地下管线调查工作，必要时人工挖孔探测。通过准确测量、坐标定位，将管线的位置、埋深如实描绘在图纸上，并在原地做出明显、易找的标记。（2）、进一步收集工程施工范围内的所有管线图纸和管线竣工资料，结合地质情况、周围环境及管道的试验结果，分析、确定现有管线的种类、位置、形状、尺寸、材料、入孔位置、接口状况，并将分析情况、结论递交有关部门确认。最后报监理工程师和业主存档。（3）、查清各类管线的允许变形量与有关单位协商确定，并报监理工程师备案。

3.3现场试验

对一个测区进行地下管线作业时首先是现场踏勘，了解现场情况，并尽可能收集已有的地下管线资料和控制资料。进行现场方法试验，选择合适的探测仪器和探测方法。

地下管线探测作业进场后，首先是对现场内地下管线明显管线点进行调查和必要的勘测，并结合收集的地下管线资料在工作图上绘制草图，有条件时应询问知情人。

根据工作草图，遵循地下管线探测原则对隐蔽管线进行探测，探测时应注意管线点的设置，起点、转折点、变坡点、变径点、多通点、终点应设置管线点，管线点的设置过少不能真实反映地下管线的走向，过多会浪费工时。应根据实地情况，该设点的地方必须设点，不该设点的地方尽量少设。隐蔽管线探测完以后，应将探测的管线点绘制到工作草图上，并对测区内的所有管线进行系统编号，一般管线点编号由管线属性代码、管线线号、管线点序号组成。如T0305表示天然气管线的第3条线第5个点。在一个地下管线探测工程中不能有重复的管线点编号。

4结语

地下管线探测是一项涉及多权属单位和多学科、多专业的综合性与技术性很强的系统工程。探测队伍和作业人员要不断提高探测人员的技术水平和责任心。在从事地下管线探测作业时,仪器设备带电作业,一定要安全用电,开挖调查时要进行有害、有毒及可燃气体的浓度测定,进行必要的安全保护,做到安全生产。

参考文献：

［1］《城市地下管线探测技术规程》(CJJ61-2003)北京：中国建筑工业出版社.2010

［2］雷林源著《城市地下管线探测与测漏》冶金工业出版社2010年1月