浅谈城市地下管线探测方法

李正弘

【摘要】本文针对目前城市地下管线的现状，指出了目前城市地下管线所存在的弊端，提出了关于地下管线探测的目的和必要性，并介绍了地下管线就物理学角度而言主要的种类以及对地下管线进行探测的具体方法，其中包括了特殊管线的探测，而且提出地下管线探测所要坚持的几项原则以及探测所需注意的事项。为相关工作人员城市地下管线的探测提供了良好的参考和建议。

【关键词】城市；地下管线；探测

为实现城市地下管线的有效管理，拓宽城市地下的发展范围，促进城市的建设与发展，我国许多城市陆续开展了地下管线的探测，制定了地下管线信息的管理体系。

城市地下管线的制造企业、施工单位众多，彼此缺乏信息的交流和统一的规范，再因为种种因素的影响，造成地下管线的管理不足，导致多起安全事故的发生，造成了严重的经济损失和恶劣的社会影响。所以，相关人员需要充分掌握地下管线的种类、分布、性质等情况，对获取到的数据信息进行综合整理，建立起系统的地下管线信息管理体系，来满足现实中地下管线管理的需要。

一、地下管线的种类

从物理学角度来看，地下管线可以分为三种：第一、由钢材、铸铁制成的金属管线，例如为燃气、自来水等提供传输渠道的工业管道；第二、铜制或铝制的电缆，用于电力、信息的传送，常见的有通信电缆和电力电缆等；第三、以塑料、水泥等制成的非金属管道，比如下水道、家用水管等。这些管线在导热性、导电性等方面具有一定的区别，所以，人们可以针对这些性质的差异进行地下管线的探测工作。

二、对地下管线的探测

进行地下管线的检测主要有两种方法，其分别为：第一、简易触探相结合，开挖样洞以及井中调查；第二、工作人员利用仪器进行探测同时进行井下调查，其在地下管线的探测中使用最普遍。仪器探测的方法有许多，主要有红外辐射法、电磁法、探地雷达、直流电法等，其中电磁波法、频率域电磁法等的使用比较成熟。

至于金属类管线，其和周围的土壤、水泥等的电性差异比较明显，管线探测可以针对这一特征进行。通过人工激发，使金属管线上有微弱电流通过，然后在地面上对电流产生的交变磁场进行接收。激发信号有以下方法，包括了夹钳法、感应法、直连法等，不管采用以上什么方法都应该在信号强度足够的条件下进行。

（一）夹钳法

当夹钳比管线直径更大时，可以采用夹钳法。用夹钳将待测管线完全夹紧，利用发射机激发，使管线周围产生二次磁场，采用接收机对管线方向的二次磁场进行探测，从而找出地下管线所处的位置。

（二）感应法

把放射机置于管线的上部，使其方向和管线方向一致，在地面上利用磁偶极源创建一个交变磁场，一次磁场能促使地下金属管线产生感应电流，从而形成二次磁场，在管线方向上用接收机进行二次磁场的探测，能够判断出地下管线在地下的分布情况。

（三）直连法

如果管线已经发生暴露的现象，可以把管测探测仪的接地线的正极和管线暴露点相连，负极通过接地棒连接至大地。也可以将两者在同一管线上进行连接，使一定频率的交流信号和被测的金属管线直接产生影响，通过接收机接收到的磁场情况对管线位置进行推断。

以上方法中，按照二次磁场信号的强弱，直连法的使用优于夹钳法，而夹钳法的使用又优于感应法。针对危险性较大的管线，比如燃气管，采用直连法进行探测时需要十分谨慎，其使用方法也有明确的规定。

可以采用地质雷达法对塑料、水泥等非金属制成的管线再进行探测，并且地质雷达技术在使用时要和管线仪相结合。在用地质雷达进行探测前应充分了解管线所处位置的地质情况，结合雷达探测到的数据和其原本数据信息进行比较。对于埋藏较深的管线，可以采用直读法、极值法、45度角等方法进行检测。其中， 极值法的使用比较常见，直读法的使用较少。在管线分布比较复杂或者信号较差时可以采用45度角法。45度角法的概念就是在待测管线上放置发射机，保持两者方向相同，使發射机以45度角倾斜，其背面和干扰管线相对，排除其他信号的干扰，实现管线位置的确定。

三、对地下特殊管线的探测

（一）路灯管线的探测方法

第一、感应法。将发射机在路灯线路上部位置放置，打开发射机，往路灯管线方向探测。感应法正常情况下探测距离的局限性较大，但在管线周围介质的物理性质差异比较大、信号较强、所受信号干扰可以忽略不计时，其探测距离也能达到300米。第二、夹钳法。这种方法在具有路灯井情况下的使用比较常见。使夹钳把管线完全夹牢，开启发射机进行探测。在不具有路灯井或者路灯井较少时，可以直接将夹钳和路灯接地线相连，并且要注意参照开挖数据，从而避免产生较大的误差。第三、直连法。电缆井较少时可以采用直连法，首先应对路灯杆夹钳位置的油漆进行处理，用夹子夹紧。然后安置好接地线，打开路灯，从而形成磁场。感应法在一定程度上和夹钳法类似。

（二）交通信号线的探测方法

交通信号线的位置一般在路口，和路灯线一同安置。以路灯井、分线箱等为起点，以红绿灯、感应线等为终点。当其和路灯线共用管线时，只需要对其中一种管线进行探测，探测的方法一般采用夹钳法。

（三）电力管线探测方法

电力管线多以管块的形式进行埋设。电力管线导电性强，夹钳法和感应法在电力管线的探测中比较适用。当电力电缆的数量较多时，可以将夹钳法和70度角法综合使用。通过上杆电缆对支线进行探测时，对于周围存在圆圈状多余的电线的高压线杆，应明确多余电线的电流方向。

四、城市地下管线探测的原则和注意事项

第一、应事先通过实地调查或者查找资料确定管线的探测步骤。应先探测金属管线、有规则管线、总线、简单管线，后探测非金属管线、无规则管线、支线、复杂管线。

第二、探测应具有明确的目标，尽可能发现在地面上暴露的地下管线，比如消火栓、钢管露头等，可以采用直连法进行探测。在找不到露头情况下，可以采用开挖样洞的方式进行探测。

第三、在掌握同方向管线的分布情况的基础上，将发射机放在待测管线的上方，从而使被测管线的磁场强度增强。

第四、应充分了解地下管线的特点，以及地下管线的埋设方式。通过分析、研究和调查来判断管线的施工情况。

第五、应有较为丰富的物理学知识，对磁场、电流的相关性质等有充分的了解，而且需要掌握各种探测方法，并能在实际的管线探测中进行有效运用。

结语：

城市地下管线的分布十分复杂，所埋设的地下管线种类多样，对于地下管线的探测要求，探测人员需要具备一定的知识，其中包括地下管线探测的相关方法、探测方法的运用、地下管线的种类和性质等。地下管线探测需要充分了解地线管线的分布情况，在此基础上采用合适的探测方法、合理的探测操作，最终确定所测管线的具体位置。对地下管线进行探测，有助于实现对地下管线的有效管理，保障地下管线的稳定以及地下施工人员的安全方面具有十分重要的意义。

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