城市地下管线探测与管理技术的发展及应用

周培栋

摘 要： 随着经济的快速发展，城市化的进程不断加快，城市地下的管线道路也逐渐增多，但是当前由于城市地下管线探测与管理技术并不健全，基于此，本文针对城市地下管线探测与管理技术的发展及应用进行分析，希望带给大家参考意义。

关键词： 城市地下管线;探测与管理技术;应用分析

【中图分类号】TU990.3     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.32.165

引言：我国城市在发展的过程中配套设施和其相应的覆盖范围也不断扩大，而且城市地下的管线道路随着城市的扩大也逐渐增多，但是由于城市地下管线的更新管理机制不健全，從而导致我国市政管理中各个管线单位在对地下管线的管理过程中，往往处于互不沟通、各自为政的管理局面。在一定程度上给管线的探测及管理带来了一定的负面影响，因此，现阶段在对城市地下管线资源进行管理的过程中，需建立系统化的地下管线综合信息管理系统已成为当前城市地下管线探测与管理过程中的首要目标。

1 地下管线探测意义

地下管线的探测是根据管线的材质、特性、与掩埋介质之间的关系等特点，使用现代化的管线探测技术，得到管线在地下分布的空间状态信息。城市地下管网系统由于其特殊性，需要定期进行管线普查，在普查中必须对地下管线所处的坐标位置、高程参数、掩埋深度、分布走向、所属规格、管线材质、用途以及权属单位等信息，在现有资料中已知控制点的基础上进行图根点的加密，实际测量标注出地下管线的位置坐标和高程，整理归档建立管线管理数据库，编制若干比例的地下管线分布图，提供图根控制点成果，通过管线普查测量构建城市完整、统一、全面、准确的城市地下管线管理系统，实现城市建设过程中管线信息的实时化、可视化、规范化。

2 城市地下管线探测技术

2.1 城市地下管线探测中的直接法应用。直接法适合用于地下金属类管线的探测，尤其适用于钢材质与铸铁材质的管线，对于此类管线的探测较为敏感。需要把专用管线一端的金属与发射机设施相连接，通过发射机发射出相应的电磁感应信号，由金属管线将信号进行传播，在到达对应的接收机位置后才算结束。利用接收机中的微机设备将电磁信号转换为可识别的计算机语言，直接描述出相关区域管线分布状况。此类管线定位法可靠性强，但由于金属管线在接地条件差距较大时会对被测管线引发干扰，在仪器进行识别的过程中则会出现管线覆盖的情况，不便于对地下管线实行详细的探测。

2.2 城市地下管线探测中的夹钳法应用。在城市地下管线探测过程中利用夹钳法对地下管线进行探测中，探测人员主要是将管线探测仪器中的耦合环与被测目标管线进行相连接。这样探测人员便可以直接通过耦合环来接收的地下管线所发出的交变电磁场信号，从而实现对地下管线进行准确的跟踪定位。

2.3 城市地下管线探测中的电磁感应法应用。电磁法细分探测方法较多，电磁感应法应用较多，其中金属管线探测仪探测管线是当前应用最为广泛的一种方法，该技术较为成熟，仪器使用成本较低，对技术人员的使用技巧要求不高，可以很快进行生产作业。其主要原理是利用电磁感应以探测地下电缆和金属管线的精确走向、深度以及定位电缆的开路、短路及外皮故障点 。探测过程由发射机产生电磁信号开始，通过不同的发射连接方式将信号传送到电缆和金属管线上，目标管线感应到电磁信号后，产生感应电流，感应电流沿着电缆和金属管线向远处传播，电生磁，产生电磁场信号，接收机通过接受这些电磁场信号，计算判别地下电缆和金属管线的位置、埋深和走向等。该方法技术成熟，不过在非金属管线（混凝土、PE、PVC 等）的探测方面，应用受限，必须借助金属探头，放入管线内部，管线也需要贯通，操作过程比较费力，信号接收有时较差。基于管线探测仪，目前有配套的电子标识系统（EMS），开发出更高智能的电子电位仪，通过该系统，不仅对于管线的走向，埋深等有比较精确的探测，对于管线损坏和泄露等探测的敏感性也较高。

2.4 城市地下管线探测中的感应法应用。在城市地下管线探测过程中，主要是通过专用的电磁发射机发射谐变电磁场，这样就可以探测到地下管线所产生的感应电流，由于地下管线在产生感应电流的过程中会自带电磁场。这样接收机便可对地下管线所发出的电磁场跟踪定位，从而对地下管线进行搜索工作。

2.5 城市地下管线探测中的高密度电法应用。高密度电法作为直流电法的一种，以其经济效益高，操作简单，覆盖面广，探测深度大，适应性强的特点，在城市地下不良地质体的探测方面应用较多，包括溶洞，断层，地层划分等。对于地下管线探测方面，该方法对于非金属管线有很好的成像效果，弥补了金属管线探测仪只能探测金属类管线的缺点，形成了很好的互补作用。其主要原理与常规的电阻率法基本一致，以各介质的导电性差异为探测基础、通过对地面电极施加电场，A、B电极向地下供应电流，然后在M、N极间电流传入地下，接受电流信号，通过对组合电极间的电位差ΔV 进行测量，可求得该点（M、N之间）的视电阻率值，根据信号推断地下不同电阻率的地质体的分布。相对于常规电阻率法，高密度电法布置了较高密度的测点，只需将全部电极布置在一定间隔的测点上进行观测，各电极自由组合。非金属管线（混凝土、PE、PVC等）与周边的土质有很好的电阻率差异，为高密度电法在管线探测中的应用提供了基础条件，只要地面情况允许，可以弥补金属管先探测仪不能探测非金属类管线的不足。

2.6 城市地下管线探测中的声发射法应用。声发射法是一种声学方法，通过的声发射传感器，连接到一个管线开口上的主线，应用声波从 132～210Hz进入管道，声波沿着管道的走向行进并衰减，同时通过管壁进入管道周围土壤，通过接收传感器接收到地表的声波，监测最高（峰值）间接确定振动振幅，进而判别管线的走向。这种方法可以在气体情况下探测深度可达2.5m，涉及水的管道可探测深度可达2m左右，水平范围可达300m，一般用于塑料燃气管道和水管等公用事业管线检测。不过该方法对环境要求较高，外界噪声的敏感性干扰，刚性土等条件对其探测效果均有影响。

结束语：综上所述，随着我国城市化进程在不断深化，在城市化进程建设过程中，地下管线施工建设是重要的建设项目之一，地下管线的探测施工技术是市政工程有序开展的前提保障，在管线普查探测时，必须因地制宜，选取合适方法，且严格控制施工质量，从而更好地推动城市化进程。

参考文献

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