關(guān)于地下管線探測方法的探討

廖道喜

摘要：隨著城市施工項目逐漸增多，為了保護地下管線的安全運行，地下管線探測技術(shù)顯得日益重要。地下管線是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是城市正常運轉(zhuǎn)的生命線。

關(guān)鍵詞：地下管線 探測方法 探討

中圖分類號：TU990.3 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：

1地下管線探測原理

地下管線探測是一門比較復(fù)雜的專業(yè)技術(shù)，不同材質(zhì)、埋深和地質(zhì)條件的地下管線應(yīng)采取不同的探測方法?，F(xiàn)今用于管線探測的管線儀主要是利用電磁感應(yīng)原理。

電磁感應(yīng)法是通過對目標(biāo)管線施加一定頻率和適當(dāng)強度的交變電磁場，該目標(biāo)管線與大地之間便有相應(yīng)的交變電流通過，該交變電流在其周圍空間產(chǎn)生相同頻率的交變電磁場，即在目標(biāo)管線周圍形成二次交變電磁場異常，用接收裝置檢測該異常，便能確定目標(biāo)管線的位置，達到探測地下管線之目的。

2地下管線探查方法

2.1定位定深的方法

（一）平面定位方法

平面定位方法技術(shù)包括對地下管線的搜索和精確測定地下管線在地面的投影位置。在地下管線未知區(qū)域，首先可采用掃描搜索的方法確定管線位置，然后做進一步的追蹤探查，精確測定管線的平面位置。

1、未知區(qū)域管線搜索方法。在地下管線未知區(qū)域，可采用被動源法進行網(wǎng)格狀掃描搜索，以查找淺埋的金屬管道和電纜，對深埋管線可采用主動源法搜索。利用主動源法進行搜索時，可采用平行搜索法、圓形搜索法。

2、管線的追蹤探查。在管線現(xiàn)況調(diào)繪、實地調(diào)查及管線搜索等了解管線大致位置和走向的基礎(chǔ)上，利用管線探測儀發(fā)射機在已知點位上施加發(fā)射機信號，用接收機追蹤探量，以確定管線特征點的位置。

3、定位方法。利用電磁感應(yīng)類管線儀定位的方法有兩種，即：極大值法和極小值法。

a.極大值法。亦稱為峰值法，地下管線在場源激發(fā)下產(chǎn)生一定強度電流時，在管線正上方，地下管線形成的磁場水平分量值最大，即在管線的地面投影位置上出現(xiàn)極大值。

b.極小值法：亦稱零值法。在地下金屬管線的正上方，管線所形成磁場垂直分量最小，即為“0”，也就是說地下金屬管線所形成的磁場垂直分量在管線的地面投影位置上出現(xiàn)零值點，在垂直管線走向的方向上，用管線儀的水平線圈接收此垂直分量，根據(jù)極小值點位來確定管線的平面位置。

不難看出極大值法異常幅度大且寬，易發(fā)現(xiàn)異常，而極小值法，在理想的條件下定位精度較高，但易受鄰近管線異常干擾的影響。有時不論極大值法，還是極小值法，會受干擾的影響，使異常偏離管線的實際位置，這時應(yīng)結(jié)合分析干擾的來源及地下管線的分布情況，采用多種方法綜合識別目標(biāo)管線所引起的異常，正常判斷管線的水平投影位置。在有懷疑的管線點處如能開挖，應(yīng)采取開挖的方法，確定管線埋深，同時為下一步工作提供依據(jù)。

（二）定深方法

地下管線定深常用的方法有特征點法和直讀法。

1、特征點法：利用垂直管線走向剖面，可測得管線磁場異常曲線峰值兩側(cè)某一百分比值處兩點之間的距離與管線埋深之間的關(guān)系，來確定地下管線埋深的方法。測定時，先用極大值法定位，保持接收機的垂直狀態(tài)，沿垂直管線方向向兩側(cè)移動，直到幅值降為定位點處，量測兩點之間的距離即為地下管線的中心埋深。

2、直讀法：直讀法是利用接收機中上、下兩個垂直線圈（線圈面垂直）測定管線產(chǎn)生的磁場水平分量梯度，而磁場水平分量梯度與管線埋深直接相關(guān)，通過在接收機中設(shè)置的按鈕，將埋深數(shù)據(jù)顯示在接收機表盤上，探查人員可從表盤上直接讀出管線的埋深。直讀法在理想的條件下（即干擾較?。梢詼y得較準(zhǔn)確的深度，讀數(shù)也方便。

2.2復(fù)雜管線的探測方法

（一）垂直壓線法：利用水平偶極子施加信號時，線圈正下方管線耦合最強。根據(jù)這一特性，可將發(fā)射機直立放在目標(biāo)管線的目的。該方法適宜于埋深淺、間距大的平等管線，當(dāng)兩管線間距較近時效果不好。

（二）水平壓線法：利用垂直偶極子施加信號時，將不激發(fā)位于其正下方的管線，而激發(fā)鄰近管線。根據(jù)這一特性，可將發(fā)射機平臥放在鄰近干擾管線正上方，壓制地下干擾管線，突出鄰近目標(biāo)管線信號，是區(qū)分平行管線的有效手段。

（三）傾斜壓線法：當(dāng)平行管線間距較小時，垂直壓線法和水平壓線法均未能取得較好效果，可采用傾斜壓線法。傾斜壓線法是根據(jù)目標(biāo)管線與干擾管線的空間分布位置選擇發(fā)射機的位置和傾斜角度，在保持發(fā)射線圈軸向?qū)?zhǔn)干擾管線的前提下，盡量將發(fā)射機置于目標(biāo)管線上方附近，可確保有效激發(fā)目標(biāo)管線，壓制干擾管線。

（四）管測感應(yīng)法：對于平行埋沒的多條管線，還可采用旁測感應(yīng)法區(qū)分兩外側(cè)管線，即將發(fā)射機置于目標(biāo)管線遠離干擾管線的一側(cè)施加信號，由于發(fā)射機距離目標(biāo)管線近，對目標(biāo)管線激發(fā)較強的信號，耐對遠離發(fā)射機的干擾管線激發(fā)較弱，從而壓制了干擾管線信號，突出目標(biāo)管線異常。該法常用于密集埋設(shè)的多條平行管線最外側(cè)管線的探查。

（五）差異激發(fā)法（或稱選擇激發(fā)法）：在管線分布復(fù)雜的區(qū)段，管線常常出現(xiàn)縱模交叉，個別管線還存在分支或轉(zhuǎn)折。此時，可根據(jù)管線的分布狀況，選擇差異激發(fā)法施加信號。信號施加點通?？蛇x擇在管線分布差異（容易區(qū)分開）的區(qū)段，即管線稀疏、鄰近干擾少，如管線間距較寬、轉(zhuǎn)折、分支管線等，以避開鄰近管線干擾，突出目標(biāo)管線信號。

2.3非金屬管道的探測方法

探測非金屬管道時，宜采用電磁波法或地震波法。對有出入口的非金屬管道可采用示總電磁波法；鋼筋混凝土采用磁偶極感應(yīng)法；管徑較大的非金屬管道，采用電磁波法、地震波法，若具備接地條件可采用直流電阻法；熱力管道或高溫輸油管道采用主動源電磁法和紅外輻射法。

3地下管線探測作業(yè)程序

3.1地下管線探測的基本程序

任何工作都要有規(guī)章、程序和實施步驟，以便于科學(xué)化管理和確保工作質(zhì)量。地下管線探測的基本程序包括:接受任務(wù)，收集資料，現(xiàn)場踏勘，儀器檢驗和方法試驗，編寫技術(shù)設(shè)計書，實地調(diào)查，儀器探查，建立測量控制，地下管線點測量與數(shù)據(jù)處理，地下管線圖編繪，編寫技術(shù)總結(jié)和成果驗收。

3.2在施工前的準(zhǔn)備

詳細查清沿線受施工影響范圍內(nèi)的各種地下管線的情況，分析預(yù)測地層隆降對管線的影響，并在施工中加強監(jiān)測，針對不同的管線，采取合理的保護措施。對變形敏感的管道增設(shè)監(jiān)控量測點位，并定期進行變形、位移監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)管道出現(xiàn)變形、位移等不良現(xiàn)象時，及時進行加固處理。（1）、施工前組織專門的管線調(diào)查小組，配備管線探測儀進行地下管線調(diào)查工作，必要時人工挖孔探測。通過準(zhǔn)確測量、坐標(biāo)定位，將管線的位置、埋深如實描繪在圖紙上，并在原地做出明顯、易找的標(biāo)記。（2）、進一步收集工程施工范圍內(nèi)的所有管線圖紙和管線竣工資料，結(jié)合地質(zhì)情況、周圍環(huán)境及管道的試驗結(jié)果，分析、確定現(xiàn)有管線的種類、位置、形狀、尺寸、材料、入孔位置、接口狀況，并將分析情況、結(jié)論遞交有關(guān)部門確認。最后報監(jiān)理工程師和業(yè)主存檔。（3）、查清各類管線的允許變形量與有關(guān)單位協(xié)商確定，并報監(jiān)理工程師備案。

3.3現(xiàn)場試驗

對一個測區(qū)進行地下管線作業(yè)時首先是現(xiàn)場踏勘，了解現(xiàn)場情況，并盡可能收集已有的地下管線資料和控制資料。進行現(xiàn)場方法試驗，選擇合適的探測儀器和探測方法。

地下管線探測作業(yè)進場后，首先是對現(xiàn)場內(nèi)地下管線明顯管線點進行調(diào)查和必要的勘測，并結(jié)合收集的地下管線資料在工作圖上繪制草圖，有條件時應(yīng)詢問知情人。

根據(jù)工作草圖，遵循地下管線探測原則對隱蔽管線進行探測，探測時應(yīng)注意管線點的設(shè)置，起點、轉(zhuǎn)折點、變坡點、變徑點、多通點、終點應(yīng)設(shè)置管線點，管線點的設(shè)置過少不能真實反映地下管線的走向，過多會浪費工時。應(yīng)根據(jù)實地情況，該設(shè)點的地方必須設(shè)點，不該設(shè)點的地方盡量少設(shè)。隱蔽管線探測完以后，應(yīng)將探測的管線點繪制到工作草圖上，并對測區(qū)內(nèi)的所有管線進行系統(tǒng)編號，一般管線點編號由管線屬性代碼、管線線號、管線點序號組成。如T0305表示天然氣管線的第3條線第5個點。在一個地下管線探測工程中不能有重復(fù)的管線點編號。

4結(jié)語

地下管線探測是一項涉及多權(quán)屬單位和多學(xué)科、多專業(yè)的綜合性與技術(shù)性很強的系統(tǒng)工程。探測隊伍和作業(yè)人員要不斷提高探測人員的技術(shù)水平和責(zé)任心。在從事地下管線探測作業(yè)時,儀器設(shè)備帶電作業(yè),一定要安全用電,開挖調(diào)查時要進行有害、有毒及可燃氣體的濃度測定,進行必要的安全保護,做到安全生產(chǎn)。

參考文獻：

［1］《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》(CJJ61-2003)北京：中國建筑工業(yè)出版社.2010

［2］雷林源著《城市地下管線探測與測漏》冶金工業(yè)出版社2010年1月