關(guān)于城市地下管網(wǎng)探測方法的探討

（青海省第二測繪院 青海西寧810001）

（青海省第二測繪院 青海西寧810001）

隨著我國城市化水平的提高,城市公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模和數(shù)量迅速擴大和增加,市政公用工程項目逐年增加。市政公用工程項目的增加雖然提高了城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平,但由于不規(guī)范的施工對城市地下管線的破壞卻是巨大的,嚴重影響了城市居民的正常生活。為了避免城市基礎(chǔ)工程建設(shè)開展時破壞原有的地下管線,我們必須重視城市地下管網(wǎng)的探測。鑒于此,筆者將在下文中對城市地下管網(wǎng)探測方法進行探究。

地下管線探測管網(wǎng)

1 前言

市政公用工程大多需要進行開挖、筑基等地下施工,在開展這些地下施工時經(jīng)常會遇到地下管道和線路,如煤氣管道、地下水管道等,由于不規(guī)范施工或者施工設(shè)計的缺陷,導致這些管線遭到破壞,嚴重影響了當?shù)鼐用竦恼Ｉ詈凸こ痰氖┕みM度。所以,我們必須重視對城市地下管網(wǎng)的探測,通過高效的探測來掌握管網(wǎng)的分布,避免工程施工對管線的破壞,從而保證當?shù)鼐用竦纳钯|(zhì)量和市政公用工程的順利開展。

2 地下管線探測方法

城市居民日常生活需要的電能、天然氣、熱能、水以及污水排出等等都離不開城市地下的管線,這些管線就像人體中的血管,為城市這個巨人提供每天運轉(zhuǎn)所需的能量。由于管線埋藏在地下,在管線地上開展新的工程建設(shè)時很容易對原有管線造成損壞,為了避免這種損害,我們必須子啊工程開展前了解當?shù)貐^(qū)域地下的管線的分布情況,這里就需要用到城市地下管網(wǎng)探測技術(shù)。筆者對城市地下管網(wǎng)探測技術(shù)進行了簡要敘述,具體如下:

2.1 城市地下管線探測技術(shù)基本原理

在地下埋藏各種管線必然會對地下環(huán)境造成一定的改變,這些改變會引起一系列的異常,在此基礎(chǔ)上我們可以根據(jù)這些異常情況來探測管線的分布情況。管線探測技術(shù)通過這異常情況的分布、形態(tài)以及形狀進行分析來獲取城市下管線的具體分布。這是所有管線探測技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。

2.2 城市地下管線探測方法

管線探測技術(shù)的選擇要根據(jù)地下管線的材料和類型的差異、管轄埋藏周邊地下介質(zhì)的不同以及其相應(yīng)的具體參數(shù)來選擇,探測技術(shù)的選擇要遵循經(jīng)濟性、科學性、效率化等原則進行,只有滿足上述要求才能保證探測技術(shù)的選擇符合城市地下管線探測要求。當前市場上的管線探測技術(shù)種類較多,物探方法有電磁法、地質(zhì)雷達法、高精度磁法等，在這些技術(shù)中,電磁法與地質(zhì)雷達探測使用最為廣泛,探測效果最佳,應(yīng)用范圍最廣。

2.3 GPS法

GPS技術(shù)在管線探測中的應(yīng)用較為廣泛,是當前管線探測施工使用的主流技術(shù),主要應(yīng)用于平面控制網(wǎng)的布設(shè)。該技術(shù)在布設(shè)平面控制網(wǎng)中的應(yīng)用極大的提高了控制網(wǎng)布設(shè)的精準度、效率和進度,而且該技術(shù)的操作較為簡便,相對于傳統(tǒng)技術(shù)有較大的先進性。當進行地下管線地上明顯標識的探測環(huán)節(jié)時,GPS技術(shù)因其較迅速的數(shù)據(jù)采集手段而成為眾多探測技術(shù)中的首選技術(shù)。

2.4 電磁法

作為當前地下管線探測技術(shù)的主要技術(shù),電磁法的主要應(yīng)用原理是管線與管線周邊物質(zhì)的導電性和電磁法有所區(qū)別,利用這一物理特性再結(jié)合相應(yīng)的理論和規(guī)律可以找出地下管線的具體分布。該技術(shù)的應(yīng)用范圍不只是地下管線的探測,在其他探測領(lǐng)域都有極大的應(yīng)用前景,因為他主要是根據(jù)物質(zhì)的導電性、電磁法、介電常數(shù)等數(shù)據(jù)的不同來實現(xiàn)探測目標的,而這一原理是地球上通用的物理原理,這也決定了該技術(shù)的科學性。

2.5 電磁波法

改探測方法在地下管線的探測中也有廣泛應(yīng)用,該技術(shù)主要是利用電磁波進行地下探測,通過電磁波的反應(yīng)來尋找地下管線的位置。使用高頻率、短脈沖、寬頻帶電磁波通過發(fā)射天線對地面發(fā)射，當電磁波穿過地下不同的介質(zhì)時，由于地下不同介質(zhì)具有不同的物理特性，從而造成介質(zhì)之間的界面兩側(cè)波阻抗發(fā)生改變，電磁波在界面處產(chǎn)生反射，反射回的電磁波被探測天線接收后通過連接電纜傳送到計算機進行分析處理，繪制出雷達反射的剖面影像，根據(jù)雷達反射的回波形狀、幅度及圖像，分析推斷被探測物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與分布狀態(tài)，從而得到物體在地下空間位置。

3 新技術(shù)研究

3.1 RS技術(shù)

當進行非城區(qū)地下管線探測時一般使用RS技術(shù)，該技術(shù)利用不同物質(zhì)的不同熱成像原理來尋找地下管線的分布,因為管線與管線周邊物質(zhì)的熱成像是有所區(qū)別的，通過對區(qū)域熱紅外遙感影像進行分析可以找出管線。該技術(shù)不適合應(yīng)用于管線較為密集地區(qū),所以一般不用于城區(qū)的地下管線探測。

3.2 慣性陀螺定位技術(shù)

由于當前城市管線的下埋多采用非開挖手段,這種手段進行的管線下埋路徑偏差較大且難以控制,所以管線的下埋深度較大、具體位置不清、相應(yīng)的信息難以獲得,而慣性陀螺定位技術(shù)只有在5至8米的淺地層有較好的探測效果,所以利用該技術(shù)機械能城區(qū)地下管線探測必然無法實現(xiàn)探測效果。

慣性陀螺定位技術(shù)集成慣性技術(shù)、陀螺儀、衛(wèi)星定位技術(shù)、CAD輔助繪圖設(shè)計、編輯軟件等多項關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用。該技術(shù)不受地形限制，不受深度限制，不受電磁干擾、定位精度高、適合于各種材質(zhì)的管道、自動生成三維曲線圖可以很好的解決這一難題，精確獲得各種復(fù)雜環(huán)境下的管道路徑。

3.3 管線探查時應(yīng)注意的細節(jié)

（1）在對金屬質(zhì)地的地下管線進行探查的時候大多數(shù)選用的是電磁場感應(yīng)法，若探查中有臨近管線互相干擾的現(xiàn)象存在，那么可以選擇采用直接法進行探查，如果地下管線的導電性能比較差，那么就選擇使用高頻率（33khz），如果排管線比較多并且要求的探測距離比較長，那么就選用低頻率（8khz）。

（2）因燃氣管線具有很高的易燃性，為確保安全，通常會選擇使用磁感應(yīng)法來進行探查，針對具有防爆裝置的探測儀，可選用直接法便能達到很好的探查成效。

4 結(jié)語

地下管線關(guān)系著當?shù)鼐用竦恼Ｉ?管線的損壞不僅影響市政公用工程的施工進度,還會造成施工成本的增加,所以,我們必須重視對城市地下管網(wǎng)的探測和市政公用工程的管線保護問題,掌握城市地下管網(wǎng)的分布,避免事故破壞,不僅是保護現(xiàn)有管線,還要保護地下的原有管線,只有這樣才能保證市政工程的建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)意義以及當?shù)鼐用竦恼Ｉ睢?/p>

[1]解志強，杜清運，高忠等.GIS與模型技術(shù)在城市排水管線承載力評價中的應(yīng)用[J].測繪通報,2015（12）：50-53.

[2]解志強，王貴武，高忠等.基于GIS模型的昆明市地下排水管線數(shù)據(jù)庫設(shè)計與表達應(yīng)用 [J].2015,測繪通報（10）：59-62.

[3]李清泉，嚴勇，楊必勝等.地下管線的三維可視化研究 [J].武漢大學學報：信息科學版，2015（3）.

關(guān)于城市地下管網(wǎng)探測方法的探討

■馬程彪

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-320-1