淺談城市地下管線探測方法

李正弘

【摘要】本文針對目前城市地下管線的現狀，指出了目前城市地下管線所存在的弊端，提出了關于地下管線探測的目的和必要性，并介紹了地下管線就物理學角度而言主要的種類以及對地下管線進行探測的具體方法，其中包括了特殊管線的探測，而且提出地下管線探測所要堅持的幾項原則以及探測所需注意的事項。為相關工作人員城市地下管線的探測提供了良好的參考和建議。

【關鍵詞】城市；地下管線；探測

為實現城市地下管線的有效管理，拓寬城市地下的發(fā)展范圍，促進城市的建設與發(fā)展，我國許多城市陸續(xù)開展了地下管線的探測，制定了地下管線信息的管理體系。

城市地下管線的制造企業(yè)、施工單位眾多，彼此缺乏信息的交流和統(tǒng)一的規(guī)范，再因為種種因素的影響，造成地下管線的管理不足，導致多起安全事故的發(fā)生，造成了嚴重的經濟損失和惡劣的社會影響。所以，相關人員需要充分掌握地下管線的種類、分布、性質等情況，對獲取到的數據信息進行綜合整理，建立起系統(tǒng)的地下管線信息管理體系，來滿足現實中地下管線管理的需要。

一、地下管線的種類

從物理學角度來看，地下管線可以分為三種：第一、由鋼材、鑄鐵制成的金屬管線，例如為燃氣、自來水等提供傳輸渠道的工業(yè)管道；第二、銅制或鋁制的電纜，用于電力、信息的傳送，常見的有通信電纜和電力電纜等；第三、以塑料、水泥等制成的非金屬管道，比如下水道、家用水管等。這些管線在導熱性、導電性等方面具有一定的區(qū)別，所以，人們可以針對這些性質的差異進行地下管線的探測工作。

二、對地下管線的探測

進行地下管線的檢測主要有兩種方法，其分別為：第一、簡易觸探相結合，開挖樣洞以及井中調查；第二、工作人員利用儀器進行探測同時進行井下調查，其在地下管線的探測中使用最普遍。儀器探測的方法有許多，主要有紅外輻射法、電磁法、探地雷達、直流電法等，其中電磁波法、頻率域電磁法等的使用比較成熟。

至于金屬類管線，其和周圍的土壤、水泥等的電性差異比較明顯，管線探測可以針對這一特征進行。通過人工激發(fā)，使金屬管線上有微弱電流通過，然后在地面上對電流產生的交變磁場進行接收。激發(fā)信號有以下方法，包括了夾鉗法、感應法、直連法等，不管采用以上什么方法都應該在信號強度足夠的條件下進行。

（一）夾鉗法

當夾鉗比管線直徑更大時，可以采用夾鉗法。用夾鉗將待測管線完全夾緊，利用發(fā)射機激發(fā)，使管線周圍產生二次磁場，采用接收機對管線方向的二次磁場進行探測，從而找出地下管線所處的位置。

（二）感應法

把放射機置于管線的上部，使其方向和管線方向一致，在地面上利用磁偶極源創(chuàng)建一個交變磁場，一次磁場能促使地下金屬管線產生感應電流，從而形成二次磁場，在管線方向上用接收機進行二次磁場的探測，能夠判斷出地下管線在地下的分布情況。

（三）直連法

如果管線已經發(fā)生暴露的現象，可以把管測探測儀的接地線的正極和管線暴露點相連，負極通過接地棒連接至大地。也可以將兩者在同一管線上進行連接，使一定頻率的交流信號和被測的金屬管線直接產生影響，通過接收機接收到的磁場情況對管線位置進行推斷。

以上方法中，按照二次磁場信號的強弱，直連法的使用優(yōu)于夾鉗法，而夾鉗法的使用又優(yōu)于感應法。針對危險性較大的管線，比如燃氣管，采用直連法進行探測時需要十分謹慎，其使用方法也有明確的規(guī)定。

可以采用地質雷達法對塑料、水泥等非金屬制成的管線再進行探測，并且地質雷達技術在使用時要和管線儀相結合。在用地質雷達進行探測前應充分了解管線所處位置的地質情況，結合雷達探測到的數據和其原本數據信息進行比較。對于埋藏較深的管線，可以采用直讀法、極值法、45度角等方法進行檢測。其中， 極值法的使用比較常見，直讀法的使用較少。在管線分布比較復雜或者信號較差時可以采用45度角法。45度角法的概念就是在待測管線上放置發(fā)射機，保持兩者方向相同，使發(fā)射機以45度角傾斜，其背面和干擾管線相對，排除其他信號的干擾，實現管線位置的確定。

三、對地下特殊管線的探測

（一）路燈管線的探測方法

第一、感應法。將發(fā)射機在路燈線路上部位置放置，打開發(fā)射機，往路燈管線方向探測。感應法正常情況下探測距離的局限性較大，但在管線周圍介質的物理性質差異比較大、信號較強、所受信號干擾可以忽略不計時，其探測距離也能達到300米。第二、夾鉗法。這種方法在具有路燈井情況下的使用比較常見。使夾鉗把管線完全夾牢，開啟發(fā)射機進行探測。在不具有路燈井或者路燈井較少時，可以直接將夾鉗和路燈接地線相連，并且要注意參照開挖數據，從而避免產生較大的誤差。第三、直連法。電纜井較少時可以采用直連法，首先應對路燈桿夾鉗位置的油漆進行處理，用夾子夾緊。然后安置好接地線，打開路燈，從而形成磁場。感應法在一定程度上和夾鉗法類似。

（二）交通信號線的探測方法

交通信號線的位置一般在路口，和路燈線一同安置。以路燈井、分線箱等為起點，以紅綠燈、感應線等為終點。當其和路燈線共用管線時，只需要對其中一種管線進行探測，探測的方法一般采用夾鉗法。

（三）電力管線探測方法

電力管線多以管塊的形式進行埋設。電力管線導電性強，夾鉗法和感應法在電力管線的探測中比較適用。當電力電纜的數量較多時，可以將夾鉗法和70度角法綜合使用。通過上桿電纜對支線進行探測時，對于周圍存在圓圈狀多余的電線的高壓線桿，應明確多余電線的電流方向。

四、城市地下管線探測的原則和注意事項

第一、應事先通過實地調查或者查找資料確定管線的探測步驟。應先探測金屬管線、有規(guī)則管線、總線、簡單管線，后探測非金屬管線、無規(guī)則管線、支線、復雜管線。

第二、探測應具有明確的目標，盡可能發(fā)現在地面上暴露的地下管線，比如消火栓、鋼管露頭等，可以采用直連法進行探測。在找不到露頭情況下，可以采用開挖樣洞的方式進行探測。

第三、在掌握同方向管線的分布情況的基礎上，將發(fā)射機放在待測管線的上方，從而使被測管線的磁場強度增強。

第四、應充分了解地下管線的特點，以及地下管線的埋設方式。通過分析、研究和調查來判斷管線的施工情況。

第五、應有較為豐富的物理學知識，對磁場、電流的相關性質等有充分的了解，而且需要掌握各種探測方法，并能在實際的管線探測中進行有效運用。

結語：

城市地下管線的分布十分復雜，所埋設的地下管線種類多樣，對于地下管線的探測要求，探測人員需要具備一定的知識，其中包括地下管線探測的相關方法、探測方法的運用、地下管線的種類和性質等。地下管線探測需要充分了解地線管線的分布情況，在此基礎上采用合適的探測方法、合理的探測操作，最終確定所測管線的具體位置。對地下管線進行探測，有助于實現對地下管線的有效管理，保障地下管線的穩(wěn)定以及地下施工人員的安全方面具有十分重要的意義。

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