淺談地下管線探測(cè)與保護(hù)技術(shù)研究

陳建林

廣州市市政工程維修處有限公司 廣東 廣州 510080

城市市政管線是城市賴以正常運(yùn)行的生命線，傳統(tǒng)的市政公用管線各自為政地敷設(shè)在道路的淺層空間內(nèi)，因管線增容擴(kuò)容不但造成了“拉鏈路”現(xiàn)象，而且導(dǎo)致了管線事故頻發(fā)，極大地影響了城市的安全運(yùn)行。而對(duì)于新建市政排水工程，地下管線是一個(gè)繞不開(kāi)的關(guān)鍵因素，市政排水工程施工過(guò)程中時(shí)時(shí)刻刻存在著破壞城市生命線的風(fēng)險(xiǎn)。

1 主要問(wèn)題

1.1 部分管線年代久遠(yuǎn)，仍舊使用

在我國(guó)管網(wǎng)分布中，大約有二分之一的管線是投入使用時(shí)間超過(guò)5年以上的管線，而這些管線之中，有三分之一的管線使用年限過(guò)長(zhǎng)，其質(zhì)量和利用率已經(jīng)不能滿足目前安全的需求，對(duì)于“超長(zhǎng)時(shí)間服役”的管線，目前還有沒(méi)有一個(gè)行之有效的解決方法，不少在上世紀(jì)四五十年代的建設(shè)的地下管線仍舊在使用，而這些管線，是城市燃?xì)獍踩约暗叵氯細(xì)夤芫€安全面臨的主要隱患。

1.2 基建項(xiàng)目驟增，地下管網(wǎng)情況復(fù)雜多變

近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的加快，地鐵、高鐵的修建，城鎮(zhèn)化擴(kuò)張，道路拓寬等多種情況之下，排水，供水，燃?xì)?、電纜、通訊等管網(wǎng)全部埋設(shè)在地下，導(dǎo)致地下管線錯(cuò)綜復(fù)雜，各樣管線難以辨識(shí)[1]。

1.3 地下管線隱患凸顯

各地落戶政策的拓寬，城市化進(jìn)程的加快和大量人員的涌入，原有的管線需要已經(jīng)超負(fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致低壓管線需要中壓來(lái)維持民生需求，另外隨著氣候的變化，部分城市夏季雨水增多，導(dǎo)致出現(xiàn)洪水，山體滑坡，道路塌陷等各種問(wèn)題，同樣為埋藏在地下的管線埋下了安全隱患。

1.4 地下管線老化，缺少維護(hù)

由于地下管線隸屬不同部門管理，導(dǎo)致一些管線權(quán)責(zé)不清，長(zhǎng)期無(wú)人維護(hù)，而且有些廢棄的工業(yè)管道沒(méi)有相關(guān)部門跟進(jìn)處置，歷史遺留問(wèn)題較多。另外，一些單位、企業(yè)、個(gè)人違法私搭亂建形成占?jí)海瑤?lái)安全隱患。

1.5 與地下管線相關(guān)的法律法規(guī)暫不健全

有關(guān)地下管線的標(biāo)準(zhǔn)要求大多作為輔助條款散落在相應(yīng)規(guī)定之中，缺少檢測(cè)、監(jiān)控、維修、管理以及應(yīng)急管理等環(huán)節(jié)的專業(yè)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。隨著城市的發(fā)展，以及安全環(huán)保高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求，原有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已不合時(shí)宜，且難以執(zhí)行。

2 地下管線探測(cè)技術(shù)

地下管線探測(cè)是為了確定地下管線的平面位置和埋設(shè)深度?；驹瓌t包括從已知到未知、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、方法有效快捷輕便，并根據(jù)復(fù)雜程度選擇相應(yīng)綜合方法[2]。

直接方法適用于有露出點(diǎn)的金屬管線。其中雙端連接、單端連接和遠(yuǎn)接地單端連接是常見(jiàn)的探測(cè)方式，通過(guò)連接探測(cè)設(shè)備或發(fā)射機(jī)將信號(hào)加載到管線上進(jìn)行定位和追蹤。

夾鉗法利用探測(cè)儀器配備的夾鉗，夾住待探測(cè)的管線，并通過(guò)偶合環(huán)接收信號(hào)加載到被測(cè)管線上，實(shí)現(xiàn)追蹤和定位。該方法適用于較小直徑的管線且不宜使用直接方法。

感應(yīng)法適用于出露點(diǎn)較少且不宜采用直接方法的情況。通過(guò)發(fā)射機(jī)發(fā)射諧變電磁場(chǎng)，并將電磁場(chǎng)通過(guò)電流傳給地下管線，使其在電流感應(yīng)下形成強(qiáng)有力的電磁場(chǎng)，以進(jìn)行探測(cè)。

電磁波法（雷達(dá)剖面掃描法）利用脈沖雷達(dá)系統(tǒng)向地下發(fā)射高頻率的電磁波，通過(guò)接收天線接收地下介質(zhì)反射回來(lái)的電磁波信號(hào)進(jìn)行探測(cè)。

這些方法根據(jù)管線類型和條件選擇合適的探測(cè)方法和儀器，并注意安全和保護(hù)措施。最后，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，編制報(bào)告并定期檢查和更新管線信息。

燃?xì)夤芫€包括高壓、中壓和低壓管道，材質(zhì)多樣，如鋼、鑄鐵、球磨鑄鐵和PE等。對(duì)于金屬管道，可以采用直接法、夾鉗法和電磁感應(yīng)法進(jìn)行探測(cè)。

管線詳查是通過(guò)權(quán)屬調(diào)繪、實(shí)地調(diào)查、儀器探查和測(cè)量等方法獲取管線的詳細(xì)位置、空間關(guān)系和屬性，并編制滿足使用需求的管線圖。與普查相比，管線詳查的精度指標(biāo)、探測(cè)內(nèi)容、范圍要求、工作要求和工程造價(jià)均不同。

在地下管線詳查中，工程規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段的管線點(diǎn)實(shí)際間距不宜大于30米，而工程施工階段的施工場(chǎng)地中的管線點(diǎn)實(shí)際間距不宜大于10米。

在進(jìn)行管線詳查前，需要加強(qiáng)基礎(chǔ)資料收集，委托方應(yīng)提供盡可能多的相關(guān)資料，如設(shè)計(jì)圖、竣工圖和普查資料，并在進(jìn)場(chǎng)前到相關(guān)權(quán)屬單位（至少包括自來(lái)水公司和燃?xì)夤荆┻M(jìn)行資料收集。

此外，需要加強(qiáng)盲探掃描工作，包括道路橫向掃描、縱向掃描和空白場(chǎng)地掃描，以便全面了解管線情況。

對(duì)于非金屬管線的探測(cè)，常規(guī)手段是使用雷達(dá)或產(chǎn)探等方法進(jìn)行探測(cè)。

針對(duì)超深管線（超過(guò)5米，排水除外），需要用粗線表示，并注明深度誤差較大，報(bào)告中應(yīng)說(shuō)明該段管線僅經(jīng)過(guò)初步探測(cè)，可能無(wú)法滿足精度要求，使用時(shí)需注意。

對(duì)于干擾較大且無(wú)法排除的復(fù)雜管線段，信號(hào)不可靠，圖上應(yīng)使用虛線表示，并注明該段管線探測(cè)信號(hào)不可靠，位置及埋深可能不能滿足精度要求，使用時(shí)需注意，并在報(bào)告中進(jìn)行說(shuō)明。

過(guò)路頂管的探測(cè)中，需要在頂管中間添加至少兩個(gè)點(diǎn)，并注明它們是頂管的點(diǎn)位。

在箱涵的探測(cè)中，結(jié)合QV（全景視覺(jué)）和巷道測(cè)量，需要準(zhǔn)確測(cè)量斷面的尺寸（寬度×高度）。如果一個(gè)箱涵內(nèi)有多個(gè)孔口，每個(gè)孔口都要確定一個(gè)點(diǎn)位；對(duì)于窖井，要確定偏心井的位置；而對(duì)于箱涵拐彎處，也需要推測(cè)并確定點(diǎn)位。

壓力管線的高精度探測(cè)包括給水管道、燃?xì)夤艿?、工業(yè)管道和污水壓力管道等。粗略探測(cè)手段可以使用管線儀、地質(zhì)雷達(dá)等；而精細(xì)探測(cè)手段則可以采用全地形釬探法，適用于各種地貌，如土地、水泥地和瀝青路面。

重力管線的高精度探測(cè)包括排水管道、地下河道、暗渠和箱涵等。粗略探測(cè)手段可以進(jìn)行明顯點(diǎn)調(diào)查、地質(zhì)雷達(dá)等；而精細(xì)探測(cè)手段則根據(jù)管線特點(diǎn)選擇相應(yīng)方法，例如使用小管道可采用閉路電視和示蹤探頭，對(duì)于渠箱和地下空間可采用人工下井并輔助示蹤線，而對(duì)于巷道測(cè)量則可使用全站儀進(jìn)行測(cè)量。

超深管線的高精度探測(cè)可以通過(guò)水平剖面法進(jìn)行粗略測(cè)量；而對(duì)于精細(xì)探測(cè)，則可以采用豎直剖面法。

超大管線的高精度探測(cè)可以使用地質(zhì)雷達(dá)、地震映像法和高密度電法等粗略探測(cè)手段；而精細(xì)探測(cè)則可以采用兩點(diǎn)式釬探/鉆探方法。

非金屬套管的高精度探測(cè)可以使用穿線+水平剖面法或穿線+探頭定位法進(jìn)行粗略探測(cè)；而精細(xì)探測(cè)則可以采用鉆孔+豎直剖面法或陀螺儀慣性法。

在實(shí)際探測(cè)中，根據(jù)需要選擇合適的探測(cè)方法，并結(jié)合不同精度要求進(jìn)行相應(yīng)的探測(cè)操作。

3 重要管線定義

重要燃?xì)夤芫€定義為所有燃?xì)夤芫€。安全保護(hù)范圍根據(jù)壓力級(jí)別不同而有所區(qū)別：低壓、中壓燃?xì)夤艿赖墓鼙谕饩墐蓚?cè)0.7米范圍內(nèi)，次高壓燃?xì)夤艿赖墓鼙谕饩墐蓚?cè)3米范圍內(nèi)，高壓和超高壓燃?xì)夤艿赖墓鼙谕饩墐蓚?cè)5米范圍內(nèi)。

重要電力管線定義為10kV及以上的電纜線路及其輔助配件和設(shè)施等。管線保護(hù)范圍是指電纜線路地面標(biāo)樁兩側(cè)各0.75米形成的兩條平行線之間的區(qū)域。

地鐵隧道的保護(hù)范圍根據(jù)位置不同而有所區(qū)別：地下車站與隧道結(jié)構(gòu)外邊線50米內(nèi)，地面和高架車站以及線路軌道結(jié)構(gòu)外邊線外側(cè)30米內(nèi)，出入口、通風(fēng)亭、變電站等附屬建筑物的結(jié)構(gòu)外邊線10米內(nèi)，過(guò)江隧道和跨江橋梁的外邊線外側(cè)100米內(nèi)。

重要通信光纜定義為長(zhǎng)途干線和本地網(wǎng)中芯數(shù)超過(guò)24芯的通信光纜。管線保護(hù)范圍是指地下管線兩側(cè)各3米的范圍，對(duì)于河水底線下的光纜，保護(hù)范圍為河水底線的兩側(cè)各50米范圍內(nèi)。

以上是對(duì)重要燃?xì)夤芫€、電力管線、地鐵隧道和通信光纜的定義和相應(yīng)的管線保護(hù)范圍的說(shuō)明。這些標(biāo)準(zhǔn)和范圍旨在確保這些重要公共設(shè)施的安全運(yùn)行和保護(hù)。

4 重要管線保護(hù)管理要點(diǎn)

在施工項(xiàng)目中，要求業(yè)主提供綜合管線圖，并對(duì)設(shè)計(jì)變更超出原施工范圍的部分提出補(bǔ)充要求。業(yè)主或監(jiān)理組織需要與相關(guān)管線單位進(jìn)行管線情況的交底，記錄會(huì)議紀(jì)要并取得交底簽名。組織人員需要復(fù)核提供的綜合管線圖。復(fù)核包括圖紙復(fù)核和現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核兩個(gè)方面。圖紙復(fù)核要檢查繪制日期是否過(guò)舊、是否包含所有管線以及范圍是否覆蓋所有施工區(qū)域。現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核可以通過(guò)儀器探測(cè)、人工探挖和走訪調(diào)查等方式進(jìn)行。如果對(duì)提供的綜合管線圖存在疑問(wèn)，要做好記錄，并在圖紙會(huì)審中提出要求答疑。需要編制地下管線保護(hù)方案，并提交監(jiān)理進(jìn)行審批。方案應(yīng)按照工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)編制，具有操作性和指導(dǎo)性。方案還需經(jīng)專家論證，并向業(yè)主和管線權(quán)屬單位報(bào)批。管線保護(hù)方案要進(jìn)行交底，由方案編制人或技術(shù)負(fù)責(zé)人向包括分包方在內(nèi)的所有管理人員進(jìn)行交底。施工前需要進(jìn)行總體管線安全教育和技術(shù)交底，對(duì)象包括班組長(zhǎng)、作業(yè)人員、挖機(jī)操作人員和鉆探作業(yè)人員，并要求他們?cè)诮坏讜r(shí)進(jìn)行簽名確認(rèn)。需要簽訂管線保護(hù)協(xié)議，甲方為建設(shè)單位，乙方為施工單位，丙方為管線權(quán)屬單位。施工作業(yè)要進(jìn)行報(bào)備和告知，并要求管線單位到場(chǎng)指導(dǎo)。對(duì)于涉及燃?xì)夤艿赖氖┕?chǎng)地，要事先落實(shí)"四個(gè)一"制度，即召開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)碰頭會(huì)、發(fā)放告知書(shū)、發(fā)送短信通知和設(shè)置排警示樁。需要落實(shí)管線保護(hù)工程措施，并進(jìn)行施工安全巡查和危險(xiǎn)作業(yè)駐點(diǎn)管理。還需編制應(yīng)急預(yù)案并進(jìn)行應(yīng)急演練。

5 地下管線保護(hù)技術(shù)

5.1 地下管線保護(hù)存在的問(wèn)題

在地下管線的安全保護(hù)范圍內(nèi)，存在以下問(wèn)題：未探測(cè)查明地下管線現(xiàn)狀、未采取有效的管線保護(hù)措施，以及盲目進(jìn)行機(jī)械施工。此外，部分建設(shè)單位缺乏對(duì)管線保護(hù)的重視意識(shí)，未能落實(shí)施工詳查、管線會(huì)簽和旁站監(jiān)督等管理職責(zé)。還有部分管線權(quán)屬單位在埋深較大的非開(kāi)挖地下管線安全交底方面存在不清晰的情況。另外，施工人員的安全意識(shí)也存在差距。這些問(wèn)題可能導(dǎo)致地下管線施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)和潛在問(wèn)題。因此，需要加強(qiáng)對(duì)地下管線的現(xiàn)狀調(diào)查和保護(hù)措施，并提升相關(guān)單位和施工人員的安全意識(shí)。

5.2 地下管線保護(hù)技術(shù)

對(duì)地下管網(wǎng)的保護(hù)措施主要采取移位、懸吊、支撐和加固等措施。電信、電纜等柔性管網(wǎng)采取懸掛防護(hù)。根據(jù)施工段工程特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，擬開(kāi)挖對(duì)影響范圍內(nèi)的電纜、電信管道，采取懸吊防護(hù)措施。

采用人工配合挖機(jī)作業(yè)開(kāi)挖基坑，按要求做好基坑支護(hù)措施，管線位置1米以上采用挖機(jī)挖土，1米范圍內(nèi)采用人工挖土，直至管線外露。

對(duì)開(kāi)挖出來(lái)的電纜、電信管道采取懸吊防護(hù)措施。懸吊防護(hù)架采用角鋼焊接而成，管網(wǎng)出落一段，懸吊一段。懸吊高度以滿足頂管安全施工為宜。

對(duì)施工影響的地下管線設(shè)置若干沉降測(cè)點(diǎn)，工程實(shí)施中，定期觀測(cè)管線的沉降量，做好記錄。

密切聯(lián)系電纜、電信管道管理部門，施工過(guò)程通知管線單位監(jiān)護(hù)人員到場(chǎng)，確保管線安全無(wú)事故。

開(kāi)工前做好安全技術(shù)交底工作，包括項(xiàng)目管理人員、各施工班組。以便在施工時(shí)能嚴(yán)格執(zhí)行既定的保護(hù)方法進(jìn)行保護(hù)，杜絕傷及管線。

施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)管線現(xiàn)狀與交底內(nèi)容、已知情況不符等異常情況時(shí)，立即通知建設(shè)單位和有關(guān)管線單位到場(chǎng)研究、商議補(bǔ)救措施，在未作出統(tǒng)一結(jié)論前，不擅自處理或繼續(xù)施工。

6 城市地下管線發(fā)展趨勢(shì)

城市地下管線是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施,地下管線敷設(shè)的基礎(chǔ)資料是城市運(yùn)營(yíng)、市政規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工管理的重要依據(jù)。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加速,城市地下管線建設(shè)發(fā)展非常迅猛,但隨之而來(lái)的地下管線管理方面的問(wèn)題也越來(lái)越多。那么城市地下管線發(fā)展趨勢(shì)；

地下管道用途繁多，牽涉到很多部門及行業(yè)，如供水、污水、熱力公司、燃?xì)?、電力、中水、廣播電視、通信信息等，我國(guó)的許多城市城市化建設(shè)迅速，地上布局井井有條，卻忽視了對(duì)地下管道的統(tǒng)一部署和規(guī)劃設(shè)計(jì)，致使出現(xiàn)“誰(shuí)家管道誰(shuí)管、各行其是”的現(xiàn)象，如果哪家管道出現(xiàn)了問(wèn)題，就自行開(kāi)挖對(duì)管道進(jìn)行維修，這樣不但因?qū)Φ孛娴闹貜?fù)挖掘而加大維修成本，甚至可能會(huì)因?yàn)槠茐牡狡渌艿蓝霈F(xiàn)嚴(yán)重的災(zāi)害性事故。

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，地下管網(wǎng)建設(shè)的專業(yè)性、技術(shù)性要求越來(lái)越強(qiáng)，隨目前之而來(lái)管理的復(fù)雜性也越來(lái)越高。相對(duì)而言，大多數(shù)城市對(duì)各專業(yè)管線的建設(shè)施工過(guò)程和日常養(yǎng)護(hù)管理不夠，沒(méi)有形成有效的監(jiān)督管理體系。地下管線探測(cè)、檢測(cè)類儀器設(shè)備主要依賴進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化程度較低。

6.1 理順地下管線規(guī)劃建設(shè)管理制度

地下管線從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)收，到支撐城市發(fā)展和為城市服務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)由一套完清晰和規(guī)范的管理流程，指導(dǎo)政府部門、管線建整、設(shè)單位和管線權(quán)屬單位有條不紊的運(yùn)行。堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一設(shè)計(jì)，統(tǒng)一實(shí)施，統(tǒng)一管理的原則，理順按照規(guī)劃許可，對(duì)占用、挖掘許可、施工許可、設(shè)計(jì)變更、規(guī)劃驗(yàn)收、竣工驗(yàn)收及備案、竣工材料歸檔的順序，梳理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的的地下管線建設(shè)審批流程，確保管線規(guī)劃、建設(shè)、安全管理有章可循。

6.2 加快地下管線安全信息化建設(shè)

認(rèn)真組織開(kāi)展城市地下管線普查工作，逐步建立起城市地下管線埋設(shè)情況的總體骨架，形成依托城市建設(shè)城市統(tǒng)一的地理信息系統(tǒng)的城市地下管線圖紙，地下管線信息管理平臺(tái)，確保管線信息的統(tǒng)一性和權(quán)威性。規(guī)劃行政主管部門負(fù)責(zé)城市統(tǒng)一的地下管線并提出滿足錄入這一平信息管理平臺(tái)的籌建和維護(hù)，臺(tái)的電子數(shù)據(jù)格式及相關(guān)的技術(shù)要求[3]。

6.3 加強(qiáng)對(duì)管線責(zé)任單位的安全監(jiān)管

城市規(guī)劃行政主管部門定期檢查地下管線責(zé)任單位安全管理制度和事故應(yīng)急預(yù)案，對(duì)其安全生人員配備進(jìn)行強(qiáng)產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)和安全管理人員素質(zhì)、制性規(guī)定和檢查。加大施工現(xiàn)場(chǎng)地下管線安全監(jiān)管力度，應(yīng)將地下管線保護(hù)措施是否健全納入工程安全生產(chǎn)條件核查工作中。建立責(zé)任追究和懲戒重大責(zé)任事故追究相應(yīng)的民事責(zé)任和刑事責(zé)制度，加強(qiáng)地下管線安全運(yùn)營(yíng)的監(jiān)督管理。

7 結(jié)語(yǔ)

保護(hù)地下管線的安全是工程建設(shè)過(guò)程中比較重要的工作，會(huì)涉及十分復(fù)雜的施工情況，具有比較廣泛的內(nèi)容。目前，工程項(xiàng)目的施工中也對(duì)已有的地下市政管線造成一定的影響，存在較多的安全隱患，所以，地下管線的保護(hù)與管線精細(xì)探測(cè)同樣重要！廣泛推廣使用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料等四新技術(shù)！及時(shí)制定和出臺(tái)四新技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和定額！