试析城市地下管线探测技术方法研究与应用

张磊

（南京测绘勘察研究院有限公司 江苏南京 210000）

试析城市地下管线探测技术方法研究与应用

张磊

（南京测绘勘察研究院有限公司 江苏南京 210000）

在城市基础设施建设中，城市地下管线是其中一个非常重要的组成部分，地下管线敷设基础资料为市政规划和设计以及城市运营提供了重要的参考依据。城市地下管线主要包括雨水、给水、污水等类型，本文主要结合对城市地下管线探测技术发展情况的分析，介绍了现阶段市政地下管线探测的几种不同技术与方法，并针对管线探测技术中存在的问题及解决对策进行了分析，希望可以为相关研究提供一些参考。

城市；地下管线；探测技术

随着当前社会经济的快速发展，我国城市规划覆盖的面积在不断增大，新建市政道路每年都在延伸，地下管线也逐渐增多，这些管线纵横交错极为复杂，加上更新管理机制并不完善，使得管线资料内容记不完整，要想彻底将地下管线的信息情况摸清，就必须建立综合管理信息系统。当前国内外都开始对地下管线进行探测，技术及方法上都有了一定提高，装备仪器方面改进也非常大，但是利用一种仪器始终无法完成地下管线的所有探测任务，因此本文主要对城市地下管线探测技术进行探索和研究。

1 城市地下管线探测技术的发展情况

城市是人类在世界上赖以生存的重要物质基础，是人类进入到现代化社会的一大标志。现代化社会城市地下管线建立为人们的正常生活提供了保障，成为城市新的生命线，不同种类管线与不同的管线材料及埋设方式相对应，所以需要我们利用不同的方法进行探测，这样才能获得较好的探测效果。在20世纪80年代，当时由于天线技术、计算机技术的快速发展，电磁地下管线探测技术开始得到了较快发展，获得了极好的效果，到了80年代后期，地质雷达得到了广泛应用，探测精度也随之提升，这项技术不仅可以对地下金属管线进行探测，同时还能对水泥、饲料及陶瓷等材质进行探测。

2 城市地下管线探测技术与方法

城市地下管线埋设方式多种多样，管线材质也具有多样性特点，单一物探方式必然会存在一定的局限性，根本不能使管线探测要求得到满足，不同地下管线需要选用不同方法进行探测。

2.1 地下管线探测技术原理

地下管线经常会改变地球物理场的分布情况，使其产生异常，通过研究这些异常分布形态及情况，可以获得和地下管线位置相关的资料和数据，为我们铺设地下管线提供了理论依据。由于物理场不同，探测手段的种类非常多，通常需要对比电磁感应法与地质雷达法等不同方法的优缺点，然后合理选择地下管线探测技术。

2.2 地下管线探测方法

在现场探测过程中，按照地下管线和周围介质物理参数以及管线材质的不同，按照快速、有效及经济等原则，可以选择一种或多种物探方法展开探测。地下管线探测采用的物探方法主要有地质雷达法、电磁法及示踪法等几种不同方法，其中最常用也是最有效的方法有电磁法和地质雷达法。

2.2.1 电磁法

电磁法是一种常规物探仪探测方法，可以对地下管线进行探查，以地下管线及周围介质导电性及导磁性差异作为主要物性前提，在发射线圈中发射机主要提供谐变电流，在地下建立起谐变磁场，在谐变磁场的激励下地下管线会产生谐变磁场，进而推测出地下管线的具体存在位置。如果地下管线和周围介质之间存在明显电性差异，同时管线长度远远大于管线埋设，这时往往可以获得较为明显的探测效果。

2.2.2 地质雷达法

探地雷达通过对地下介质中电磁波的传播规律研究及波场特点分析，可以查明结构、介质及属性等特征。由地面发射天线T将高频电磁波利用宽频脉冲的方式送到地下，经过不同电磁性性质介质分界面反射以后回到地面上，另一接收天线R会接收这些高频电磁波，其余电磁能量会通过截面一直向下传播，在更深截面进行继续的反射，一直到所有电磁能量均被地下介质所吸收，在地下介质传播的过程中电磁波会遇到和周围介质电性不同管线界面，这时产生反射会被接收天线所记录，通过屏幕显示出来。天线沿着测线的方向逐渐进行移动的时候，各道记录会按照测点顺序排列，这样就会形成探查雷达图像，对雷达剖面图像进行分析，即可推断出城市地下管线的实际分布情况。

2.2.3 示踪法

该探测法是指将可以发射电磁信号的导线或者示踪探头送到非金属管道中，利用接收机接收探头或者导线在地面将发出电磁信号接收，通过这种方式确定城市地下金属管线的埋深情况及具体走向。示踪法可以在有出入口的人防工程探查及非金属管道探查中，这种方法不仅效果非常好，同时信号也比较强，但是注意必须有出入口。

3 当前地下管线探测技术存在的问题与解决对策

3.1 非金属管线现状及特点

随着近年来科学技术的快速发展，以前的金属管线逐渐被非金属管线所代替，当前城市地下管线中常用的非金属材料主要有玻璃钢、工程塑料及混凝土管等，以上材料和金属管线相比优点十分明显，例如抗老化效果明显、质量较强、使用周期长、便于施工、成本更低等。但是，非金属管线也具有一定的缺点和弊端，例如无绝缘性、电性能交叉、不能很好的接收信号等，所以当前很多探测技术并不能应用于非金属管线中。

3.2 地下管线探测中存在的问题

在现代地下管线探测过程中，由于非金属管线已经普及，加上探测设备具有灵敏度高、功率大及信号强等特点，因此干扰也会明显增强，使得地下管线埋深误差进一步增大。在探测混凝土管线的过程中，由于管线埋深存在差异，同时管径大小也各不相同，这种情况下即使利用茶船示踪先的方式，探测信号也会呈现出不连续、不稳定的特点。在非金属管线探测中应用地质雷达法的情况较多，但是因为受到其特性的影响，该项技术只能实现对同一断面点对点的探测，根本不能对整条路线进行探测，还容易受到周围介质物理特性的干扰和作用，以上问题都是急需解决的。

3.3 问题的解决对策

从上述分析中我们可以了解到，利用管线探测仪和地质雷达相结合的方式可以有效改善效果。首先，利用管线探测仪针对非金属管线，利用电磁感应法及示踪线法确定管线的埋深及走向等相关信息。然后按照具体情况应用地质雷达法进行验证和分析。我们可以利用多项技术探测非金属管线情况，在实际探测过程中我们应综合不同探测技术的优缺点，制定出探测方案，将地下管线探测提升一个台阶。

4 结语

综上所述，地下管线存在埋设隐蔽性、材质各异性及探测复杂性等特点，在实际工作中，我们不仅需要对各项探测技术进行熟练掌握，以保证探测数据的高质量，同时地下管线建设是一个动态的过程，管线成果只是到提交日期之前对测区管线情况的实时反映，项目施工还需要较长的时间短，在此期间可能会出现拆除或新增等问题，因此还要以现有管线数据资料为参考，按照具体情况获得精准的探测数据，最终为城市地下管线铺设提供重要的理论性基础。

[1]曹震峰，丘广新，葛如冰.地下非金属管线探地雷达图像特征的研究及应用[J].城市勘测，2010，02：172～176.

[2]李学军，洪立波.城市地下管线探测与管理技术的发展及应用[J].城市勘测，2010，04：5～11.

[3]周鸿流，俞建林.城市地下管线分类及物探探查方法应用研究[J].工程地球物理学报，2014，01：133～136.

[4]薛景波.对厦门市综合地下管线探测设计与实践的探究[J].中国新技术新产品，2012，06：113～114.

TU990.3

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2016-8-20