劉長波

目前用于地下管線探查中最常用的方法是電磁法，該方法的理論依據(jù)是電磁感應(yīng)定律。無論是主動源法還是被動源法，都是通過在地面測定地下管線在一次磁場作用下，管線被激發(fā)而產(chǎn)生的二次場變化來判斷底下管線的空間位置。一般講 ，較平直的管線產(chǎn)生的交變電磁場，可近似看成無限長直導(dǎo)線產(chǎn)生的電磁場。管線儀接收機就是依據(jù)這種電磁場變化規(guī)律設(shè)計制造的。當(dāng)被測的管線在埋設(shè)的區(qū)域內(nèi)符合無限長直導(dǎo)線產(chǎn)生的電磁場規(guī)律時，定位探測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。當(dāng)被探測的目標(biāo)管線周圍還埋設(shè)有其他金屬管線或還存在其他交變電磁場時，接收機的觀測讀數(shù)將是這些場源綜和作用的結(jié)果，對其定位頂深將會帶來誤差或造成錯誤。當(dāng)被探查的管線為埋深大，甚至為高阻的非金屬管時，僅用常規(guī)的電磁法很難完成勘測任務(wù)。在城市區(qū)進行地下管線勘測時，單一管線的情況幾乎沒有，而管線種類繁多，各類管線導(dǎo)電性能不同，管徑埋深不一，走向不明等復(fù)雜情況，這為管線探測工作帶來了困難。因此復(fù)雜條件下管線探測的方法技術(shù)一直是管線探測工作者最為關(guān)注和不斷探索研究的熱門課題。近些年來通過管線探測技術(shù)人員的努力，在理論研究和工程實踐中已取得了不少的成功經(jīng)驗。但這一問題尚未完全解決，有待于廣大從事管線探測的技術(shù)人員不斷總結(jié)提高。

其實復(fù)雜條件下地下管線探測的方法技術(shù)就象復(fù)雜條件一樣復(fù)雜，各個地區(qū)，各項管線探測工程的復(fù)雜程度不同，引起的復(fù)雜因素也不相同，因此也無法簡單的講何種復(fù)雜管線采用何種方法技術(shù)，關(guān)鍵是從事此項工作的技術(shù)人員必須要有高度的責(zé)任心，熟練掌握各種方法技術(shù)，不畏艱難，以科學(xué)求實的精神，在工程實踐中不斷探索總結(jié)，積累經(jīng)驗，從而完成復(fù)雜管線勘測任務(wù)。

一 、地下管線勘測的理論依據(jù)

1 、電磁場理論

目前用于地下管線勘測中最廣泛最常用的方法是電磁法，其理論依據(jù)是電磁場理論。在勘測地下管線時，無論是主動源法，還是被動源法，都是通過在地面測定地下管線在一次場作用下感應(yīng)電流產(chǎn)生的二次場變化，來確定地下管線的空間位置。一般講，較平直的管線產(chǎn)生的交變電磁場，可近似看成無限長直導(dǎo)線產(chǎn)生的電磁場，由畢奧—莎代耳定理可知在地面上離開管線中心距離為r處的磁場強度（H）：

H=2I/r

式中 I—流經(jīng)管線的交變電流；

r—管線中心距地面某點的距離；

在管線勘測工程中，一般都是通過測定管線在地表產(chǎn)生的水平分量或垂直分量，再根據(jù)其變化規(guī)律來確定地下管線在地表的投影位置和中心埋深，在磁偶源發(fā)射條件下，管線中產(chǎn)生磁感應(yīng)電流大小為：

I=C×cosa/r

C—常數(shù)，和發(fā)射線圈本身參數(shù)（如大小、形狀、線圈匝數(shù)、材料等）有關(guān)；

a—線圈面法向和二次場B（p）之間的夾角；

在實際應(yīng)用中，最常用的發(fā)射方式有兩種：

1、水平發(fā)射線圈（ 向的水平磁偶極子）

此時管線中產(chǎn)生的電流為：

Ix=C*cosa/r=Ch/（x2+h2）

2、垂直發(fā)射線圈（ 向垂直磁偶極子）

此時管中產(chǎn)生的電流為：

Iz=Clx/r2

管線在地面的投影位置0處x=0 ；

由上式可見，管線中的感生電流與管線埋深成反比，即當(dāng)管線埋深越大時，管線中感應(yīng)電流越小，其變化值也小。因此，根據(jù)其變化規(guī)律來定位埋深，其誤差必然加大，所以在其他條件不變的條件下，平面定位及埋深測定的誤差與管線的埋深有關(guān)。

2、勘查精度的特點

由電磁場理論可知，一個固定場源的電磁場強度會隨場源距離增大而減弱，對弱場的探測定位精度必然會低于場強的。因此，按限差計算公式，算出的地平面定位及埋深探測的限差，對于埋深較大的管線，其探測精度要求偏高，探查精度線差值理論更符合電磁場分布規(guī)律的特點。限差值計算簡單直觀。平面定位限差及埋深限差值僅與管線埋深有關(guān)，平面定位及埋深限差與管線埋深之比為一固定值，計算簡單，使用方便，探查精度不分等級，實用更強。

二、 保證精度的措施

地下管線是隨著城市建設(shè)和管網(wǎng)改造而不斷拓展形成的，這就決定了地下管線在總體上的錯綜復(fù)雜和探查地下管線的難度。為了保證地下管線的探測精度，除了思想重視，加強質(zhì)量觀念，養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致的工做作風(fēng)外，還需要有科學(xué)合理的工作方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量管理措施，才能保證探測精度。為保證精度達到要求，建議實施以下具體措施：

1、廣泛收集資料：開工前，要盡量全面收集已有的地下管線設(shè)計、施工和竣工圖等有關(guān)資料。對全區(qū)地下管網(wǎng)分布、管線種類、材質(zhì)、埋深等情況有一個宏觀了解。

2、實地踏勘：開工前，要到工地實地了解現(xiàn)場環(huán)境，即地形變化、地面介質(zhì)、管線埋設(shè)情況、工業(yè)電磁干擾程度、建筑物分布及交通狀況等等。

3、方法有效性及儀器性能試驗：在區(qū)內(nèi)的典型地段，進行方法有效性實驗。要通過與已知數(shù)據(jù)資料對比和開挖驗證，評價所用儀器及方法有效性，并選擇最佳方法作為主要勘測方法。用多臺儀器同時進行施工的工程，要對多臺儀器做一致性對比實驗。儀器一致性的均方差應(yīng)不大于勘測限差的三分之一。

4、統(tǒng)計深度修正系數(shù)：無論是什么方法勘測管線埋深，都會由于儀器本身和管線周圍介子及其他情況的影響，使測量埋深與實際埋深之間有一個系統(tǒng)誤差。因此對每臺儀器、每種方都要通過在工區(qū)內(nèi)實驗，統(tǒng)計出深度修正系數(shù)，以便對勘測深度進行修正。

5、合理的施工順序：要堅持從已知到未知，從簡單到復(fù)雜，從弱干擾區(qū)到強干擾區(qū)的施工原則，不斷積累總結(jié)所在工區(qū)的勘測經(jīng)驗。在強干擾或其他施工難度大的地方，要使多種方法技術(shù)勘測，對其結(jié)果進行分析對比， 解決難點，提高精度。

6、 執(zhí)行三級檢查制度：施工單位應(yīng)建立質(zhì)量管理體系，必須實行三檢的質(zhì)檢制度，并提交各工序質(zhì)量檢查報告。三級檢查驗收制度，即作業(yè)組自檢、部門作業(yè)組間互檢和施工單位主管部門復(fù)檢?？睖y行業(yè)部門經(jīng)過多年的實踐，制定了一系列勘測成果質(zhì)量管理制度和標(biāo)準(zhǔn)，特別是近幾年推行全面質(zhì)量管理，形成了較為全面的質(zhì)量管理體系，城市地下管線普查工作是應(yīng)用多種高新技術(shù)、工藝復(fù)雜、質(zhì)量要求高的系統(tǒng)工程。實踐證明，應(yīng)建立普查工程監(jiān)理制，實行全過程的質(zhì)量監(jiān)控，它不僅可以促使普查施工隊伍建立和完善內(nèi)部質(zhì)量管理體系，而且由于普查監(jiān)理工作貫穿于普查工程作業(yè)（包括技術(shù)設(shè)計和方法實驗）的全過程，可以對普查成果質(zhì)量作出比較全面和客關(guān)的評價。

7、地下管線普查工作應(yīng)建立監(jiān)理制：在城市地下管線普查中引入工程監(jiān)理制，是建立和完善地下管線普查質(zhì)量體系，提高普查工作質(zhì)量的需要。通過普查工程監(jiān)理，普查組織機構(gòu)可以對普查作業(yè)全過程各工序的質(zhì)量控制和驗收 ，達到全面了解、掌握和控制普查施工隊伍質(zhì)量管理體系的動作情況和普查作業(yè)質(zhì)量情況，對普查工作作業(yè)全面`客觀評價，為普查成果驗收提供可靠的依據(jù)。

8、用同類儀器以同一方法對同一管線點在不同時間進行重復(fù)探查，重復(fù)探查總點數(shù)不少于全區(qū)總點數(shù)的百分之五。

9、對隱蔽管線點進行開挖驗證，其應(yīng)符合以下規(guī)定：每一個工區(qū)應(yīng)在隱蔽管線點中均勻分布，隨機抽取應(yīng)不少于隱蔽管線點總數(shù)的百分之一且不少于三個點進行開挖驗證；當(dāng)開挖管線與勘測管線點之間的平面位置偏差和埋深偏差超過規(guī)定的限差的點數(shù)，小于或等于開挖總點數(shù)的百分之十時，該工區(qū)的勘測工作質(zhì)量合格；當(dāng)超差點數(shù)大于開挖總點數(shù)的百分之十，但少于或等于百分只二十時，應(yīng)再抽取不少于隱蔽管線點總數(shù)的百分之一開挖驗證，兩次抽去開挖驗證點中超差點數(shù)小于或等于總點數(shù)的百分之十時，勘測工作質(zhì)量合格，否則不合格；當(dāng)超差點數(shù)大于總點數(shù)的百分之二十時，且開挖點數(shù)大于十個，該工區(qū)勘測工作質(zhì)量不合格；當(dāng)超差點數(shù)大于總點數(shù)的百分之二十時，但開挖點數(shù)小于十個時，應(yīng)增加開挖驗證點數(shù)到十個以上，按上述原則再進行質(zhì)量驗證。

以上是本人一點工作經(jīng)驗總結(jié)，有錯誤之處在所難免，望各位專家多批評指正，謝謝。endprint