城市地下管线探查技术及方法研究

刘孙仲

摘 要：地下管线是城市的生命线，为城市传输着生产生活所需要的能源，保障着城市社会经济的正常发展，是促进整个城市正常运行的基础设施。国家非常重视城市地下管线的建设，科学的铺设城市地下管线是每个城市规划都必不可少的一部分，人们迫切需要准确探查出城市地下管线的情况。本文是立足于城市地下管线探查技术和方法来进行阐述的。

关键词：地质雷达；金属管线；非金属管线；探测仪

1 城市地下管线的分类

1.1 以运输的物质种类不同分类

供给人类日常生活用水以及工业生产用水的管线；排出城市污水、雨水的管线；运输天然气、煤气的管线；运输暖气的管线；传输电力的管线；传输数字信息信号的管线；以及各种工业生产所需要的管线等。

1.2 以管线材料的种类不同分类

按照管线材料可分为金属管线和非金属管线两大类。金属管线又可以分为钢，铁等材质，非金属管线可以分为塑料、PE等材质。

1.3 以埋设的方式不同分类

不同的运输管线的埋设方式也不同，可分为管埋、直埋、管沟、管块等诸多方式。

2 金属管线的探查技术及方法

2.1 地下管线探查的行为规范和准则

城市地下管线的埋设错综复杂，如果不按照规定的方法进行探查，一旦破坏了城市地下管线，将会影响正常的生产生活和城市运行，带来不必要的损失和麻烦。如果管线中的特殊物质泄漏，还有可能给人类带来不可估量危害。因此，在探查城市地下管线时，应当遵守从已知的管线到未知的管线；从简单的管线到复杂的管线；采用简单合适的方法；若情況特殊，则采取综合性的方法进行探查，这样才能不破坏地下城市管线，各项工作才能正常开展，才能保证城市社会经济发展的正常运行。

2.2 确定合适的操作参数

在探查工作开展之前，首先要确定探测仪的探测参数，这样才能准确的探测出地下管线的状况。最佳发射信号位置的确定，保证探测仪能够准确的探测到地下管线的信息。确定最佳工作频率，保证探测仪高效节能运转。确定最佳的功率，保证探测仪不做过多无用的探查，浪费工作时间。确定最佳的探测距离，保证探测仪能够在该位置探测到地下管线的资料。还有很多参数需要确定，这些都要在工作开展之前调试好，促进工作的正常开展。

2.3 探测仪器和方法需要满足的条件

首先，采用与地下管线介质不同的仪器进行探测，获得的信号将非常明显，这样才有助于从各种复杂的管线中减轻干扰，探明所需要管线的各种资料。其二，所采用的仪器抗干扰性一定要强，这样才能不被周围的干扰信号影响，探索出准确的管线资料。其三，不管采用哪一种仪器，在探测管线埋藏深度时，一般采用直线法和70%法。直线法一般用于埋藏比较浅的管线，探测深度大约在50cm左右。而70%法则用于埋藏较深的管线。要在仪器峰值的状态下进行探测，这个时候信号强度大约有70%，可以探测出埋种比较深的管线信息。

2.4 金属管线的探查方法

2.4.1主动源法

其一，可以采用盲查法。不确定地下的是何种管线，采用盲探的方法进行探测。但是这种方法的精度一般不太高，可用于场地管线探测。在要探测的区域内进行纵横或者圆形切线探测。纵横切线的则需要和探测仪保持在同一水平线上，圆形的切线探测则需要以探测仪为圆心，以需要探测的范围为半径，一边画圆一边进行探测。

其二，采用感应法。因为该种方法针对的是金属管线，利用感应线圈与金属管线可产生电磁场，利用探测仪可以探测到金属管线产生的电磁场发出的信号，来定位管线的位置和管线的资料。这种方法适用于埋藏深度较浅的管线，一般接收信号距离在20cm左右。

其三，直连法。这种探测方法准确度高，受干扰性小，信号强度大。但是只适用于有露出地面的管线。首先要将探测仪的一端与金属管线相连，另一端与地面相连。直接发射信号在管线上探测管线的位置，了解管线的资料。

其四，夹钳法。这种方法受到管线直径大小的限制，如果管线的直径过大，夹钳则无法钳住管线。只有口径较小的管线，才能适用此方法。这种方法是用夹钳钳住管线口，将信号直接发射到管线上进行定位。

2.4.2被动源法

其一，甚低频法。虽然这种方法的精度比较低抗干扰能力弱，但是这种探测方法比较简单，探测花费成本也低，探测所需要时间短效率高。利用甚低频发射信号与金属管线产生电磁场进行定位，如果发射台的位置与管线距离近的话，信号强度也会更大。

其二，工频法。这种方法如果面对的干扰较大的话，则无法正常进行，需要在干扰较小的状态下进行。并且成本也比较低，效率高速度快。利用动力电缆感应金属管中的产生的电流或电磁波定位。

3 非金属管线的探测

非金属管线的探测与金属管线的探测不同，它不能利用感应电流进行探测，但是可以利用电磁波。首先可以采用发射探头法，这种方法精度高，抗干扰能力强，但是受到了探头线长度的限制。将探头插入管线中进行探测，不断的深入管线中，可以准确的探测到管线的位置、埋藏深度等信息。

其次还可以采用地质雷达法。这种方法可以轻而易举地探测到地下管线的信息。地质雷达向非金属管线发射高频度电磁波，如果地下的介质是均匀完整的和周围物质相同，就不会反射电磁波，这说明该位置没有管线。如果地下的介质是不同于周围物质的，就会反射电磁波，就说明该位置存在管线。我们就可以根据此探测出该范围内是否没有管线，还可以根据反射电磁波异常强烈的方位判断出管线的位置在哪里，根据接收到信号的时间长短判断出埋藏深度是多少，准确的了解到城市地下管线资料。

4 结束语

城市地下管线的建设对于推动城市社会经济发展十分重要，也越来越受到人们的重视，国家也在大力支持城市地下管线的建设。科学技术的不断发展也给地下管线的建设带来了许多帮助，解决了很多铺设地下管线的问题。但是地下管线的铺设也同样存在一些弊端，给人们带来危害。因此各个城市要探测出完整的地下管线信息，建立地下管线信息库。