關(guān)于地下管線探測的思考

邱榮祥 曾照發(fā)

摘要：隨著城市化的快速進展，地下管線也日趨復(fù)雜，在建設(shè)當(dāng)中，不管施工方還是設(shè)計方，均要測量好地下管線的現(xiàn)狀，才能進行合理的設(shè)計及施工。本文根據(jù)筆者多年工作實踐，對采用RD8000設(shè)備探測地下管線進行探討。

關(guān)鍵詞：地下管線；測量

前言

地下管線探測是一門涉及工程測量、地球物理學(xué)、電磁測量技術(shù)等多學(xué)科于一體的應(yīng)用技術(shù)。地下管網(wǎng)探測就是把地下管線的空間分布“投影”到地面上，應(yīng)用常規(guī)技術(shù)將各種地下管線的坐標(biāo)和高程、用途、幾何尺寸、材質(zhì)等參數(shù)輸入相關(guān)的計算機成圖系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫供各類用戶使用。但在一些地下管網(wǎng)種類復(fù)雜及埋設(shè)時間較長的情況下，應(yīng)選擇合理的技術(shù)進行探測，以保證其探測的準(zhǔn)確性。

一、地下管線探測原理

地下管線探測方法主要有電磁法、感應(yīng)法等，電磁法是利用地下管線與周圍介質(zhì)的導(dǎo)電性作為基礎(chǔ)，電磁感應(yīng)空間與時間的分布規(guī)律，達到尋找地下管線的方法。

感應(yīng)法通過置于地面上的發(fā)射線圈建立1個交變地磁場，使地下管線產(chǎn)生感應(yīng)電流進行地下管線的定位與定深，一般采用極大值、極小值法。本文采用極大值法，定深通常采用 百分比法、直讀法。

（一）極大值法，當(dāng)接收機的接收線圈平面與地面呈垂直狀態(tài)時，線圈在管線上方沿垂直管線方向平行移動，接收機表頭會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，當(dāng)線圈處于管線正上方時，接收機測得電磁場水平分量（H）或接收機上，下兩垂直線圈水平分量之差（ H）最大。

（二） 百分比法，又稱 70%法。 百分比與管線埋深具有一定對應(yīng)管線，利用管線 異常曲線上70%處兩點間的距離與管線埋深相等。

（三）直讀法。有些管線探測儀利用兩個線圈測量電磁場的梯度，而電磁場梯度與埋深有關(guān)，所以可以在接收機中讀取地下管線埋深。

RD8000在探測給排水管線時，主要基于以上關(guān)于電磁感應(yīng)的原理。

二、RD8000探測中的應(yīng)用

（一）RD8000簡要說明

RD8000是雷迪公司研發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)的管線探測和檢測新型設(shè)備，具有操作簡單、響應(yīng)速度快、準(zhǔn)確性高、可靠性更強等特點。典型的LCD顯示屏，便于工作人員操作；多頻率波段，有8個可選擇波段，工作人員可以根據(jù)不同需求選擇合適的波段；動態(tài)羅盤，能夠?qū)崟r指示信號走向，給工作人員指明管線去向。

（二）探測中的應(yīng)用

這次主要針對給排水管線進行試驗，分別選擇300mm、500mm、700mm

三種給排水管線和一種700mm鑄鐵管線進行對比。主要驗證：鑄鐵管線的有效探測距離與頻率的關(guān)系；不同埋設(shè)深度下，探測深度值與真實深度值的符合程度。探測深度值為 70%法的探測值，真實深度值為開挖驗證值。具體試驗見下表：

三、數(shù)據(jù)分析

（一）信號有效距離分析通過表一、表二、表三可以看出：15m至30m之間，發(fā)射機與接收機探測信號穩(wěn)定，而且低頻率信號比高頻率信號有效探測距離遠，隨埋設(shè)深度增大，有效距離成遞減趨勢（如圖）。

（二）誤差分析及處理方式

根據(jù)《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》CJJ61-2003。城市地下管線探測的精度應(yīng)符合下列規(guī)定：地下管線隱蔽管線點的探測精度：平面位置限差 ；埋深限差 。（式中h為地下管線的中心埋深，單位為厘米，當(dāng)h<100cm時則為以100cm代入計算）。

由表四可得出誤差表五，由表一、二、三可得出誤差表六，如下表：

通過表5、表6發(fā)現(xiàn)，RD8000探測鑄鐵管線時誤差都能滿足限差要求。同樣探測管線時，深度較大時誤差較大且超出了限差范圍。怎么解決探測管線時誤差超限的問題呢？

在實際工作過程中，通過比較大量的探測數(shù)據(jù)與開挖驗證數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在一定埋設(shè)深度段，埋設(shè)深度與探測深度存在分段線性關(guān)系。在實際工作中把探測深度分成三段：深度在1m以內(nèi)、1m至2m、2m至3m，則分段線性系數(shù)分別為：1、0.85、0.75，探測深度值基本能滿足探測深度限差的要求?？赏茢喑雎裨O(shè)深度和探測深度的分段線性關(guān)系為：H埋設(shè)深度=Δ×H探測值，其中，“Δ”為分段線性系數(shù)。

四、結(jié)束語

綜上所述，在使用RD8000探測給排水管線時，適宜采用65KHz及以下頻率的信號作業(yè)；探測儀接收機與發(fā)射機間距在15m至30m較合適；埋設(shè)深度較深時，探測深度與埋設(shè)深度值吻合度較差。以上為實際探測實踐中分析推出的結(jié)論。建議在使用RD8000探測給排水管線時，在有條件驗證的地方，盡量驗證不同深度的線性系數(shù)，以便得出更合理的探測深度值。