城市地下管線探測(cè)方法探究

李謝兵

（廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

隨著社會(huì)發(fā)展，我國(guó)城市化建設(shè)已逐步完善。地下管線是城市建設(shè)與發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是城市發(fā)展的“生命線”。在建設(shè)過(guò)程中，地下管線的探測(cè)正是影響城市建設(shè)的重要工程。地下管線包括對(duì)給排水管道、燃?xì)夤艿馈⒐┡艿?、通信管道、電力管道等，?fù)責(zé)整個(gè)城市的能量、信息傳遞，是城市的地下生命線，同時(shí)，隨著我國(guó)城市建設(shè)的不斷發(fā)展，我國(guó)城市地下管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，線路種類多樣，新舊線路交替，是管線網(wǎng)絡(luò)體系的建設(shè)工作難度越來(lái)越大，需要對(duì)大量的管線數(shù)據(jù)進(jìn)行整體，再經(jīng)過(guò)分析處理，更好地運(yùn)用到實(shí)際建設(shè)管理中。因此，為了滿足社會(huì)城市化建設(shè)的需求，對(duì)地下管道做好測(cè)繪尤為重要，本文結(jié)合城市地下管線的探測(cè)工作現(xiàn)狀及技術(shù)進(jìn)行探究?？梢暬鞘械叵鹿芫€如圖1 所示。

圖1 可視化城市地下管線

1 地下管線探測(cè)原則與探測(cè)方式

地下管線探測(cè)遵循兩大原則。①?gòu)囊阎轿粗?。先?duì)明顯點(diǎn)（如各種窨井、檢修井、閥門井、出入地等附屬設(shè)施）進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，再對(duì)各隱蔽點(diǎn)進(jìn)行物探工作。這樣做能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)的整體情況有一個(gè)較為充分、全面的了解。例如，有些雨污水井中可見(jiàn)供水、燃?xì)夤艿溃挥行┕┧Ч荛y門井中可見(jiàn)主管道的埋深及管徑。②從簡(jiǎn)單到復(fù)雜。首先對(duì)雨水、污水進(jìn)行調(diào)查，其次對(duì)電力、電信進(jìn)行調(diào)查探測(cè)，最后對(duì)供水、燃?xì)?、工業(yè)管道進(jìn)行探測(cè)。因?yàn)殡娏?、電信管線的材質(zhì)多為銅芯，對(duì)電磁信號(hào)更為敏感，信號(hào)強(qiáng)、傳播距離遠(yuǎn)，供水、燃?xì)夤懿馁|(zhì)多為鑄鐵、鋼，相對(duì)信號(hào)較弱。若先探測(cè)供水、燃?xì)夤?，信?hào)很容易感應(yīng)到銅芯管而不自知，最終造成誤判。

在地下管線探測(cè)中，對(duì)于雨污水管的探測(cè)我們采用直接測(cè)量法，利用L 尺伸入管內(nèi)，對(duì)雨污水的管徑及埋深進(jìn)行直接測(cè)量；對(duì)于電力、電信、供水、燃?xì)獾裙I(yè)管道的探測(cè)主要使用主動(dòng)源法，即利用物探儀人工施加特定頻率的電磁場(chǎng)信號(hào)，再利用發(fā)射機(jī)接收相同頻率的信號(hào)，從而進(jìn)行物探工作[1]。主動(dòng)源法主要有以下3種探測(cè)方式[2]。

（1）直接法。發(fā)射機(jī)的一端連接到檢測(cè)到的金屬管，另一端接地或與金屬管的另一端相連，利用電磁信號(hào)直接加到被檢金屬管道上，對(duì)管線進(jìn)行追蹤、定位。此方法信號(hào)由于是直接添加在管線上，所以信號(hào)較強(qiáng)。但是用此方法的管線多為鑄鐵、鋼管，信號(hào)衰減很快，所以測(cè)量距離很短，實(shí)際測(cè)量距離大約50m 左右。而此方法最大的局限就是必須有出漏點(diǎn)可以連接，固雖然理論上此方法較為完美，但在實(shí)際操作中不方便使用，需有特定環(huán)境。

（2）夾鉗法。用與管路配置的夾鉗夾緊管線，信號(hào)通過(guò)夾鉗加到金屬線上進(jìn)行探查的方法。該方法信號(hào)強(qiáng)，定位精度高，宜于用來(lái)分辨鄰近管線，方法簡(jiǎn)單，干擾較小，探測(cè)距離長(zhǎng)，適用于電力管線和通信管線，特別是埋深較淺的非開(kāi)挖管線。這個(gè)方法廣泛用于管線探測(cè)中。

（3）感應(yīng)法。通過(guò)發(fā)射機(jī)發(fā)射諧變電磁場(chǎng)，即建立一次場(chǎng)，激發(fā)金屬管線使管線產(chǎn)生感應(yīng)電流，在周圍形成一個(gè)電磁場(chǎng)，并在地面上接收接收器形成的二次電磁場(chǎng)，可以對(duì)地下管線進(jìn)行搜索、定位和確定深度。適用于電力、通信、鑄鐵、鋼管，其中鑄鐵管和鋼管幾乎必須用此方法進(jìn)行測(cè)量。在確定了地下管線的平面位置之后，還需要確定管線的埋設(shè)深度，主要有以下兩種方法：①直讀法。管道產(chǎn)生的磁場(chǎng)的水平分量通過(guò)接收器內(nèi)上下垂直線圈（線圈表面垂直）來(lái)測(cè)量，經(jīng)程序作簡(jiǎn)單差、除運(yùn)算后，埋深數(shù)據(jù)顯示在接收盤上，測(cè)量員可以直接從接收盤讀取埋深數(shù)據(jù)。在實(shí)際操作中，若場(chǎng)地周邊干擾不大，埋深在3.5m 以下的管線，直讀法測(cè)量的數(shù)據(jù)誤差不大。根據(jù)野外經(jīng)驗(yàn)，若管線埋深在2m 左右，直讀法比70%法測(cè)得的埋深大20cm 左右；若管線埋深在3m 左右，直讀法比70%法測(cè)得的埋深大30cm左右；若管線埋深大于4m，則誤差太大，最好使用70%測(cè)深法。②70%測(cè)深法。確定時(shí)，首先使用最大值方法定位，保持接收機(jī)的垂直狀態(tài)，沿垂直管線方向向兩側(cè)移動(dòng)，直到幅值降為最大幅值的70%的點(diǎn)位處，測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離是地下管線的中心深度，此方法抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量較為準(zhǔn)確。地下管線感應(yīng)法探測(cè)如圖2所示。

圖2 地下管線感應(yīng)法探測(cè)

2 地下管線探測(cè)的工作步驟

管線探測(cè)的工作步驟如下：①場(chǎng)地踏勘。進(jìn)場(chǎng)探測(cè)前已經(jīng)對(duì)工作區(qū)域外方圓300m 范圍內(nèi)進(jìn)行踏勘，對(duì)地下管線分布有個(gè)初步了解。②收集資料。含該地區(qū)地下管線普查資料的收集，盡可能收集各權(quán)屬單位的設(shè)計(jì)竣工等資料，給探測(cè)工作帶來(lái)很大幫助。③管線探查。實(shí)行“先明后暗、先易后難、由外至內(nèi)”的原則進(jìn)行施工。即先把目標(biāo)區(qū)域周圍井蓋悉數(shù)打開(kāi)，判斷有無(wú)闖過(guò)目標(biāo)區(qū)的管線，如有則做進(jìn)一步的儀器探查。④現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)示并繪制工作草圖。每個(gè)明顯和隱蔽管線點(diǎn)調(diào)查或探查完畢后，都要用油漆將點(diǎn)位標(biāo)示在地面，并在附近較明顯的位置標(biāo)記管線點(diǎn)編號(hào)，以利于下一步管線點(diǎn)的外業(yè)收測(cè)工作。同時(shí)外業(yè)組長(zhǎng)應(yīng)在探查完畢后，立即繪制工作草圖，標(biāo)注量測(cè)的管徑、斷面尺寸、埋深、材質(zhì)和權(quán)屬單位等管線屬性[3]。

3 城市地下管網(wǎng)的現(xiàn)狀

如今我國(guó)很多城市的地下管線的建設(shè)都較為精密，具有一定體系，且隨著時(shí)代發(fā)展，地下管線技術(shù)的應(yīng)用也逐漸豐富，成為新時(shí)代下我國(guó)城市建設(shè)的重要組成部分，這些先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)往往存在于精密的地下管線探測(cè)中，然而，由于城市負(fù)載的不斷積累，越來(lái)越多的城市建筑都開(kāi)始依賴城市管線，且城市管線新舊不一，在城市管線剛剛建設(shè)時(shí)，由于人們對(duì)其需求較少，因此相關(guān)的技術(shù)也較為落后，主要由單位提供的資料直接進(jìn)行挖掘建設(shè)，而隨著城市建設(shè)，對(duì)地下管線需求的不斷擴(kuò)大，地下管線呈現(xiàn)出多元性、復(fù)雜性等特征，地下管線出現(xiàn)一定問(wèn)題，具體如下：①因很多城市管線年代久遠(yuǎn)，已出現(xiàn)一定損壞現(xiàn)象，而由于建設(shè)數(shù)據(jù)丟失，使城市管線的建設(shè)與維護(hù)增加了難度，且一旦出現(xiàn)斷電、斷水等現(xiàn)象，會(huì)延長(zhǎng)維修時(shí)間，為社會(huì)帶來(lái)較大經(jīng)濟(jì)損失。②在其他管線的施工過(guò)程中，一旦遇到舊管線路，就會(huì)對(duì)施工方案進(jìn)行臨時(shí)更改，大大增加了建設(shè)難度與建設(shè)成本。③由于城市地下管線資料不全面、無(wú)系統(tǒng)的整理，對(duì)地下管線企業(yè)對(duì)相關(guān)資料缺乏一定認(rèn)知，在城市進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很多影響。因此，為了解決以上問(wèn)題，需要對(duì)地下管線進(jìn)行全面、系統(tǒng)的探測(cè)，整理新舊地下管線的資料，為城市發(fā)展建設(shè)提供有用幫助。

4 城市地下管線點(diǎn)探測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)

（1）明顯管線點(diǎn)的探測(cè)。明顯點(diǎn)的探測(cè)比較簡(jiǎn)單，這些管道一般擁有一定附屬設(shè)施，如儀表井、變壓箱等，針對(duì)此類地下管路，可直接打開(kāi)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行直接觀測(cè)，在觀測(cè)、探測(cè)的同時(shí)，要注意使用標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)工具與標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)方法，完成探測(cè)工作后對(duì)探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析匯總并及時(shí)上報(bào)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，如出現(xiàn)安全隱含也要將問(wèn)題及時(shí)上報(bào)。

（2）隱蔽管線點(diǎn)的探測(cè)。在城市的地下管線中，隱蔽管線占大多數(shù)，針對(duì)此類管線要進(jìn)行分類，同時(shí)采用相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行探測(cè)。例如，對(duì)金屬管線的探測(cè)往往通過(guò)直連法、感應(yīng)法、夾鉗法等多種探測(cè)技術(shù)與探測(cè)方法，平面定位采用極值法，在一定情況下，利用深寬度為70%的極小值法進(jìn)行輔助探測(cè)。針對(duì)非金屬地下管道的探測(cè)，要采取感應(yīng)法等技術(shù)對(duì)管道剖面進(jìn)行探測(cè)，再用雷達(dá)技術(shù)對(duì)地質(zhì)進(jìn)行勘察，確定可以挖去的區(qū)域。針對(duì)排水管道的探測(cè)方法，一般為開(kāi)井的探測(cè)方式。電信地下管道的探測(cè)法為夾鉗法等方法，如圖3 所示。

圖3 地下管道探測(cè)方法

（3）地下管線探測(cè)的技術(shù)要點(diǎn)。城市地下管線的探測(cè)工作看似簡(jiǎn)單，但實(shí)施起來(lái)較為困難，且需要的技術(shù)較多，是一種綜合性較強(qiáng)的工作。在對(duì)地下管道進(jìn)行探測(cè)時(shí)，要選擇正確的探測(cè)方法，運(yùn)用合理的探測(cè)技術(shù)，在測(cè)繪或施工過(guò)程中，一旦出現(xiàn)突發(fā)事故要具有靈活處理、快速處理的能力；若在探測(cè)時(shí)遇到難點(diǎn)，不可盲目探測(cè)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估正確后，進(jìn)行開(kāi)挖，并利用測(cè)深法等相關(guān)方法進(jìn)行探測(cè)。當(dāng)使用釘子標(biāo)記路面時(shí)，選擇一個(gè)平的釘子點(diǎn)，區(qū)分時(shí)利用油漆來(lái)進(jìn)行，標(biāo)記時(shí)注意周圍有沒(méi)有現(xiàn)存的建筑物，然后標(biāo)記管道，記錄標(biāo)記針的方向和距離[4]。一旦遇到無(wú)法下釘?shù)穆访?，要用油漆做好?biāo)記。

5 加強(qiáng)探測(cè)管理的方法

5.1 實(shí)行嚴(yán)格的監(jiān)督驗(yàn)收制度

在對(duì)地下管線進(jìn)行跟蹤測(cè)繪時(shí)，為了發(fā)揮城市管理部門的更多作用，當(dāng)?shù)卣坝嘘P(guān)單位應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的配合工作，在對(duì)地下管線規(guī)劃后，需要為質(zhì)檢部傳遞相應(yīng)的信息，令質(zhì)檢部監(jiān)督驗(yàn)收，并發(fā)揮質(zhì)檢部的監(jiān)督效果，保證管線的驗(yàn)收質(zhì)量，使測(cè)繪人員的工作效率獲得系統(tǒng)提升；此外，相關(guān)工作人員對(duì)管線施工情況要進(jìn)行定期、及時(shí)地報(bào)備，并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)整個(gè)施工情況進(jìn)行監(jiān)督與驗(yàn)收，在監(jiān)督預(yù)驗(yàn)收的同時(shí)，政府有關(guān)部門可為施工隊(duì)提供相關(guān)技術(shù)，在施工結(jié)束后由質(zhì)監(jiān)部門對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢查，滿足質(zhì)量要求，才能夠達(dá)到其效果。

5.2 樹(shù)立良好的服務(wù)信念

在進(jìn)行城市地下管線探測(cè)時(shí)，除了使用正確的方法，具備相關(guān)先進(jìn)技術(shù)，工作人員還應(yīng)有良好的服務(wù)理念，在對(duì)管線進(jìn)行探測(cè)之前，企業(yè)有關(guān)部門應(yīng)主動(dòng)、充分了解社會(huì)及人民需求，在實(shí)際探測(cè)工作中，使用主動(dòng)的服務(wù)方式，為后期探測(cè)工作地有效展開(kāi)帶來(lái)保障。首先，令管線設(shè)計(jì)、施工及管線探測(cè)相關(guān)技術(shù)人員及部門擁有一定溝通，數(shù)據(jù)共享網(wǎng)絡(luò)的建立可以保證設(shè)計(jì)、施工、測(cè)繪等工作能夠根據(jù)相關(guān)信息進(jìn)行，大大提高了工作效率，節(jié)約了企業(yè)的成本，保證了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。其次，由于地下管線的建設(shè)是以城市規(guī)劃為基礎(chǔ)的，所以，需要堅(jiān)持突破的原則，確保施工工作能夠順利進(jìn)行。最后，在開(kāi)展檢測(cè)工作之前，企業(yè)各部門之間需要進(jìn)行協(xié)調(diào)工作，企業(yè)也要做好整體管理，從而進(jìn)一步提升整體工作效率，節(jié)約企業(yè)成本，獲得更大利益。

5.3 建立城市地下管線信息管理系統(tǒng)

在地下管線的信息收藏中，要在工程完工后階段性實(shí)時(shí)上傳相關(guān)數(shù)據(jù)信息，同時(shí)，信息部門要建立完善的管線信息管理系統(tǒng)，對(duì)地下管線的系統(tǒng)信息進(jìn)行完整、清晰的管理，提升數(shù)據(jù)錄入的準(zhǔn)確性，建立一個(gè)擁有全面管線的整體系統(tǒng)，確保管線信息與資料的完整性；同時(shí)，在對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理中，形成多層面數(shù)據(jù)管理，并建立查詢系統(tǒng)，施工人員若想查詢固定領(lǐng)域、固定區(qū)域的管線信息，可進(jìn)行有序查找或搜索查詢，發(fā)揮數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)與作用[5]。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)城市人口逐漸增多，城市也在不斷增加及逐漸擴(kuò)大，在整個(gè)城市的建設(shè)中，地下管線的建設(shè)占據(jù)了重要地位，維持著城市的日常運(yùn)行，負(fù)責(zé)水、電、氣、信息等能源的輸送，可以稱作整個(gè)城市的“血管”。城市地下管線的探測(cè)是一個(gè)綜合、復(fù)雜的工程，需要一定測(cè)繪技術(shù)，才可搭建一套完善的城市地下管道系統(tǒng)。為了促進(jìn)城市化建設(shè)的步伐，加快社會(huì)經(jīng)濟(jì)的整體活躍，滿足人民需求，建立完善的城市地下管線系統(tǒng)具有更多優(yōu)勢(shì)，此外，對(duì)新舊線路進(jìn)行探測(cè)，并將數(shù)據(jù)上傳，在整體上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，進(jìn)行有序的統(tǒng)籌規(guī)劃，對(duì)未來(lái)地下管線的維護(hù)建設(shè)具有重要意義。