邵文杰

摘 要：城市地下管線包括給排水、燃氣、熱電力、通信、工業(yè)管道等幾大類，它就像人體內的“神經”和“血管”，承載著傳遞信息和輸送能量的工作，是城市賴以生存和發(fā)展的物質基礎，被稱為城市的“生命線”。 掌握和摸清城市地下管線的現(xiàn)狀，是城市自身經濟社會發(fā)展的需要，是城市規(guī)劃建設的需要，是防災和應對突發(fā)性重大事故的需要?；诖?，通過加強改進城市地下管線探測技術，為地下管線管理提供重要的數(shù)據(jù)信息支持，確保地下管線的科學規(guī)劃、合理分布以及安全運行。本文主要針對城市地下管線探測技術方法。

關鍵詞：城市地下管線；探測技術方法；研究；應用

前言

城市地下管線對于現(xiàn)代城市正常運行具有重要影響，一方面，地下管線是保障城市運行發(fā)展的基礎保障，另一方面，受歷史和地理因素影響，當前我國城市地下管線普遍存在著設備老舊、分布不合理且過于密集等特點，成為影響城市運行和市民正常生活的潛在危害隱患。隨著科技技術不斷進步，地下城市地下管線在數(shù)量、材質以及敷設方法等方面較過去有較大改變，這對城市地下管線管理和探測技術提出了更高要求?；诖耍瑧粩嗟母倪M和完善地下管線探測技術，為城市地下管線管理的順利開展提供重要支持。

一、城市地下管線概況

城市地下管線種類較多，南北城市也各不同，如北方有熱力管，南方就比較少見，但基本上都有排水管線、給水管線、燃氣管線、電力管線和通訊類管線幾大類。由于各類管線的埋設方式及管線材質不盡相同，所以探測方法也有所不同。以城市中普遍存在的排水、給水類管線為例，簡要敘述其探測技術的要點。

1.1排水管線

排水管線主要采用調查的方式進行。據(jù)不完全統(tǒng)計，地下管線探測中僅排水類就占綜合管線總工作量的30%多。有人認為排水管線簡單，采用調查方法就可以了，但由于排水檢修井中多年的沉淀物的存在、積水嚴重等原因，出現(xiàn)粗差和管徑錯誤的概率最多，嚴重影響到明顯管線點的精度統(tǒng)計和質量評價。因此，排水管線調查需要攜帶方便、有效的量測工具，調查要做到量測不讀錯、不記錯，同時密切注意管徑的變化，要運用計算機程序對流向、數(shù)據(jù)偶然誤差問題進行全部檢查。

1.2給水管線

城市的給水管網都是由輸水管線和配水管線組成的網絡，組成網絡的管道直徑小則φ20mm，大則φ2000～3000mm，材質有鋼、砼、鑄鐵、球墨鑄鐵、玻璃鋼、PE管等。一般大口徑如φ1200mm以上的輸水管道材質為鋼或砼，φ1000mm～600mm的鑄鐵管居多，φ400～100mm的鑄鐵管、PE管居多。

1.2.1 金屬給水管線中鑄鐵管直徑在φ400～φ100mm的居多。由于鑄鐵管道的接口較多的是水泥封口，導電性整體上較差，電磁信號的衰減較快，直接法探測的距離一般較短。實際工作中首先從管線出露點入手，優(yōu)先采用直接法探測，當信號衰減至不能繼續(xù)追蹤時，再改用感應法進行追蹤探測，深度測量一般采用70%法能夠滿足《城市地下管線探測技術規(guī)程》的基本精度要求。

1.2.2 非金屬給水管線主要有砼、玻璃鋼、PE管等，由于這些材質不具備導電性，所以常用的金屬管線探測儀無法對其探測定位。這類材質的管線大都是充分利用原有竣工資料作為參考，在確保安全的前提下，采用開挖或釬探的方法解決，大口徑管道或埋深較大的可采用雷達剖面掃描法。近年來從各城市使用日產富士PL-960型管線探測儀的信息反饋來看，其83K工作頻率在應用感應法對砼管和球墨鑄鐵管進行探測時效果較好。

二、城市地下管線存在問題

受歷史、地理以及其他方面因素影響，我國城市地下管線現(xiàn)實中存在著諸多問題，其中主要表現(xiàn)為：

1、受傳統(tǒng)城市管線管理觀念影響，在對城市管線進行規(guī)劃和施工中缺乏規(guī)范性、科學性和合理性。

2、由于前期城市地下管線設計施工中缺乏對管網分布等基礎性資料的整理匯總，造成城市地下管線基礎性資料相對欠缺。

3、由于對城市地下管線缺乏足夠重視，造成在管理城市地下管線過程中監(jiān)管力度不足，整體管理混亂。

4、在對城市地下管線管理中，過多注重對城市管線的敷設施工，而缺乏相應的維護保養(yǎng)，造成城市地下管線使用壽命嚴重縮短。

三、城市地下管線探測原則

開展城市地下管線探測時，應遵循一定的探測原則：

1、先對具有明顯特征的且容易探測的管線進行探測，再對具有隱蔽性的較難探測的管線進行探測，同時由淺及深的開展。

2、管線探測過程中應優(yōu)先選用具有高效、便捷和安全的探測方法，以此提高探測效果，降低探測成本。

3、對于具有復雜性的管線探測過程中，應采取多種探測技術相結合的方法，增加探測結果的準確性和可靠性。

4、通常在管線探測過程中，選用較為確定的管線作為驗證參考點，并對探測管線進行相關驗證。

總之，開展城市地下管線探測，應兼?zhèn)淇茖W性、合理性和高效性原則。

四、常用的地下管線探測方法

1、直接法

適用于有出露點的金屬管線探測。直接法有三種連接方式：雙端連接、單端連接及遠接地單端連接。即將發(fā)射機專用輸出電纜的一端與被探測的金屬管線相連接，另一端接地或接到金屬管線的另一端，利用接收機搜索被探測金屬管線產生的電磁信號，對管線進行追蹤定位。該方法能使接收機接收到較強的電磁信號，對管線的定位及定深精度都相對較高，但管線必須有出露點，并具備良好的接地條件，而且接地線應盡量與管線走向呈垂直狀態(tài)分布，接地點在理論上是離激發(fā)源越遠越好，但地線過長將造成旁側管線的干擾。

2、夾鉗法

夾鉗法是利用專用地下管線儀配備的夾鉗，夾套在金屬管線上，通過夾鉗上的感應線圈把信號直接加到金屬管線上，此方法的特點是信號強，定位、定深精度高，且不易受鄰近管線的干擾，方法簡便，用于管線直徑較小且有出露點的金屬管線探查，對照明、電信電纜、煤氣支管進行探查效果較好。

3、感應法

是利用發(fā)射機發(fā)射諧變電磁場，使被探測的地下管線產生感應電流而形成電磁場，通過接收機在地面接收地下管線所形成的電磁場，達到對被探測管線進行搜索、追蹤、定位之目的。感應法適用于出露點稀少而不便使用直接法探測的金屬管線或電纜，因無需發(fā)射機電纜接管或接地，操作靈活方便。

4、探地雷達法

探地雷達法是利用脈沖雷達系統(tǒng)，連續(xù)向地下發(fā)射脈沖寬度為幾毫微秒的視頻脈沖，接收反射電磁波脈沖信號。此方法可探查非金屬管線，但儀器價格昂貴，在常規(guī)方法無法探查的情況下方可考慮使用探地雷達。

5、超聲波法

工作原理是利用超聲波能夠在水中傳播的特點，當儀器工作時，發(fā)射器按一定間隔不斷地發(fā)射出一定寬度的電脈沖，電脈沖傳輸?shù)桨惭b在機船底部的換能器上，換能器把電脈沖變換為聲能，垂直向水下發(fā)射超聲波。與此同時，記錄器記錄下零位線。超聲波脈沖在向水下傳播過程中.若遇到水下的管道，部分聲波便被反射回來。反射回來的聲波經接收換能器變成電脈沖，并經接收放大器放大后記錄下來。因超聲波在水中傳播速度是恒定的，根據(jù)反射波的到達時間，即可求出管線所在的深度。

結語

地下管線因其隱蔽性，城市地下空間多樣性等特點，決定了城市地下管線探測的復雜性，因此管線探測技術成為了一個值得長期探討的問題。要獲取高質量的地下管線探測數(shù)據(jù)，除操作人員熟練掌握探測方法與探測技術外，已有的管線數(shù)據(jù)資料的參考價值也不容忽視。

參考文獻

[1] 李光洪，陳金國等，城市地下管線探測技術探討[J].測繪，2010年12月，第33卷第6期：279-281

[2] 李維平，地下管線探測技術[J].中國科技信息，2014（06）：194-195

（作者單位：哈爾濱航天恒星數(shù)據(jù)系統(tǒng)科技有限公司）