浅析综合物探技术在地下管线探测中的应用

李双超+吴露

摘 要：迅速了解地下管线的布置情况，是今后城市建设中的必然要求。在地下管线的探测中，综合物探技术的运用起到了非常重要的作用。因此，分析了地下管线的分类、探测特征及其常用探测方法，并对提高探测质量的方法进行了阐述。

关键词：地下管线；物探技术；探测质量；探测方法

中图分类号：TU990.01 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.134

1 地下管线的分类和探测特征

1.1 地下管线的分类

我国城市地下管线种类繁多，包括排水、供水、燃气、电力、通信和工业等8大类20多种管线。我国地下管线按物理性质大致可分为2类：①铁、钢材料组成的金属管线，比如水、燃气、供热和某些工业管道等；②铜、铝材料组成的电缆，比如通讯电缆、有线电视电缆等。

1.2 地下管线的探测特征

地下管线的探测特征有以下3点：①地下管线所处的环境复杂，管线的探测属于隐藏性工程，管线探测的区域大部分处于繁华街道或工厂等地区，其地上、地下和空中部分严重干扰了地下管线探测，甚至连常规的物探技术都无法操作。②地下管线的种类很多，其布局形式、管线材料、管线型号均不相同。由于地下管线中物理种类的管线变化过快，进而在一定程度上加大了管线探测的难度。③地下管线探测设备能做到持续追踪和迅速定位管线，从而迅速测定管线深度是否在3～5 m之内。此外，探测设备还具有准确的分辨能力和抵抗干扰的能力。

2 物探技术在地下管线探测中的应用

地下管线与周围介质在物理性质方面有很大的不同。因此，要根据实际情况选择符合实际需求的物理方法探测地下管线。

2.1 电磁法

在探测地下金属管线和电缆时，应首选电磁法，因为电磁法操作简单、精准度高。电磁法运用了电磁感应的原理，其具体探测流程为：金属管道和电缆在A电磁场的影响下形成感应电流，进而在地下管线周围形成B电磁场。此时，可在地面上测量B磁场的电流强度和电流的分布形式，并以此来探测地下金属管线的方位。只有在地下管线和周围介质有明显的电性区别，且管线长度大于管线的埋藏深度时，才可利用电磁法探测地下管线。在金属管线的探测方法中，还有一种直接法，其主要应用对象为有部分管线露出地面的金属管线。采用直接法探测时，将探测设备有发射机的一面与露出的金属线相连、贴紧，并将探测设备的另一面朝地。此时，开启发射机并设定相对频率，探测设备的接收机频率必须与发射机频率一致，探测人员依据接收机上收到的磁场信号强度分析金属管线的具体位置和深度。

2.2 地质雷达法

地质雷达法运用了电磁波反射原理，依据地下管线与周围介质之间存在的电磁差别性来探测地下管线。在探测地下管线时，由特殊材料组成的地下管道无法应用管线探测设备探测。此时，采取地质雷达法可解决这一问题。地质雷达法的具体操作过程为：发射机向地下输出电磁波后，地下发出的反射回波会被接收机接收，由于探测目标会与周围介质之间产生很大的电性差别，所以，当发射机的电磁波与管线接触时，会产生高强度的反射回波；在反射回波被接收机接收后，光缆会将该信号反馈至操控台，操控台记载、整理信号后，屏幕上会显示出雷达图像，探测人员可依据雷达图像判定地下管线的位置、深度和规格。

2.3 磁梯度法

磁梯度法的具体操作过程为：用钻孔的方法将磁力梯度设备放入孔内，测量水平走向的金属管道在垂直方向的曲线变化。曲线变化是由测量目标与内地磁场存在距离而产生的强度变化决定的，以此可确定地下管线的位置。在对地下金属管线的位置精准定位时，可沿垂直管线走向找出管线存在区域的横断面，并在横断面区域内按一定的顺序钻孔，从而精准确定管线的深度和位置。采用磁梯度法也能精准、迅速探测埋藏较深的金属管线。由于磁梯度法的探测理论还不完善，且操作方法没有严格、固定的标准，加之易受管径、磁化倾角等因素的影响，其探测误差并不具备参考价值。因此，要运用触探法进一步确认磁梯度探测。这样不仅能确认磁梯度探结果，还可在一定程度上提高探测结果的精准度，且在探测埋藏深度时可将误差值缩小到±10 cm以内。因此，应用触探法对地下管线探测有重要意义。

3 提高探测质量的方法

由于探测设备自身带有某些问题，所以，在探测前要统一试验探测设备，并判定设备数值是否需要改正及其数值；探测直埋地下管线时，由于土的特征不同，会影响探测结果的精准度，因此，需要进行探测试验，从而判定埋藏深度和位置的准确性。

如果管线埋藏太深，则会对探测设备的探测结果造成较大的影响。特别是在运用感应法探测时，埋藏较深的管线只能接收到微弱的信号，导致探测结果不准确。为了解决该问题，需要改变探测方式，比如改变发射机的摆放姿势。此外，地下管线的材质和导电性也会对探测结果造成一定程度的影响。探测金属管道和电缆时，普通的管线探测设备即可完成探测工作。而在探测非金属管道时，一般会运用地质雷达法探测。

并行管线的情况在地下管线中普遍存在。并行管线排列较集中、种类各不相同。相邻管线是干扰并列管线探测结果的主要因素。因此，在探测这类管线时，常无法精准探测管线的位置和埋藏。此时，应运用各式各样的方法探测管线的位置和埋藏深度。此外，地下管线中还存在管线上下重叠的情况。探测重叠的金属管道时，重叠管线间的异常叠加现象会对管线探测造成干扰，而运用电磁法可精准定位此类管线，但在埋藏深度的定深上会存在很大的误差。因此，应在管线岔开的区域探测埋藏深度，从而判定重叠管线的管线深度。

4 结束语

地下管线的探测方法较多。在探测地下管线的过程中，要选择正确、合适的探测方法。当在探测过程中遇到特殊情况时，除了应利用探测设备测量，还要勘查实地情况，并将探测方法与勘察结果相结合。只有这样，才能使探测结果更加精准，并节约人力和财力。

参考文献

[1]何厚志.地下管线探测技术及工程实施[J].中国建设工业出版社，2011（01）.

[2]林广元，吴成勇.关于城市地下管线探测与信息化的探讨[J].城建档案，2014（22）.

〔编辑：张思楠〕