胡軍

（上海旻悅勘察設(shè)計有限公司，上海 200135）

0 引言

地下綜合管線探測就是按照城市規(guī)劃建設(shè)管理要求，采用經(jīng)濟(jì)、合理的方法探明施工場地下方管線布置情況，確定管線的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，從而制定出科學(xué)、合理的規(guī)避方案，保證工程順利開展。具體在地下綜合管線探測中，常遇到的管線類型主要有三種：①金屬管道，這些管道主要是給水管道、燃?xì)夤艿赖龋虎诠饫|和電纜，這部分管道主要包含通信電纜和電力電纜等；③非金屬管線，這類管線主要為排水管道及部分供水和燃?xì)夤艿赖?。由于這些管道材質(zhì)的不同，所表現(xiàn)出的物理特征也存在明顯的差異，在探測的時候根據(jù)管線材質(zhì)不同所使用的方法也不盡相同，這樣才能保證探測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1 測區(qū)概況

本工程位于上海市虹口區(qū)161 街坊，為新建學(xué)校項(xiàng)目。工程地處海倫路海拉爾路處，本次探測主要針對地下金屬管線，其中包含管徑不小于50mm 的上水管道、管徑不小于100mm 的排水管道、通信管道、電力管道和燃?xì)夤艿赖葍?nèi)容。

2 地下管線的探查

地下管線探測一般遵循如下原則：由已知到未知；由簡單到復(fù)雜；在城市管線普查中優(yōu)先采用快速、有效的探測方法；在復(fù)雜地區(qū)應(yīng)采用多種手段相結(jié)合的探測方法。

目前地下管線探測中主要的物探設(shè)備有兩種：①管線探測儀；②地質(zhì)雷達(dá)[1]。

2.1 管線調(diào)查

為了保證探測效率，各種管線在安排之前實(shí)行統(tǒng)一標(biāo)號，編號的方式以字母和數(shù)字綜合表示，字母代表管線種類，數(shù)字為管線序號，這種編號方法讓設(shè)計人員一目了然。管線編號如：電力管線可以用字符DL 代替，信息管線則為XX，水管線用JS 等。

2.2 管線探測

管線探測作業(yè)開展時，需試驗(yàn)探測方法是否可行，從接發(fā)方向與接發(fā)距離兩個角度展開處理，不同規(guī)格的管徑、管線、管道材料、埋藏條件等數(shù)據(jù)均需提前校正，為后續(xù)全面探測作業(yè)夯實(shí)基礎(chǔ)，以此保障管線數(shù)據(jù)探測精準(zhǔn)。除此之外，地下管線規(guī)格、材質(zhì)、物理性質(zhì)、埋設(shè)條件等均存在差異，因此在探測時，需根據(jù)管線實(shí)際情況選擇探測方法，目前常用的管線探測方法主要有感應(yīng)法、夾鉗法以及局部直聯(lián)法等。

在本工程項(xiàng)目中，由于一部分管線處于地面構(gòu)建物（如住房與街道）下，導(dǎo)致管線探測過程存在諸多挑戰(zhàn)，甚至在某些特殊區(qū)域無法借助常規(guī)手段探測管線信息，嚴(yán)重阻礙管線探測工程的開展，除常規(guī)手段受限外，地下管線的分布、材質(zhì)、類型、規(guī)格等均存在較大差異，進(jìn)一步增加管線探測難度，因此在實(shí)際探測工作中，應(yīng)借助特定方法準(zhǔn)確探測出管線信息，以此更好地完成管線情況探測目標(biāo)[2]。

3 地下管線探測方法

3.1 隱蔽管線探測方法

3.1.1 金屬管線探測方法

（1）感應(yīng)法。感應(yīng)法又可稱之為電磁感應(yīng)法，作為物探技術(shù)常用方法，其主要應(yīng)用在電纜、金屬管線等管線探測工程中。應(yīng)用感應(yīng)法展開管線探測的核心原理在于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此具有高度精準(zhǔn)與操作便捷的優(yōu)勢。在實(shí)際管線探測中，在磁場作用下，地下金屬管線攜帶部分微弱電流，繼而構(gòu)成磁場，此時可通過地面磁場分布及磁場強(qiáng)度情況完成管線測量作業(yè)，繼而明確地下管線具體位置。若在實(shí)際探測中發(fā)現(xiàn)已存在部分金屬管線外露的情況，可直接采用直接測量法完成電磁感應(yīng)，需將探測設(shè)備放置于外露金屬管線附近，并將兩者相連，此時可直接測量管線長度埋深，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析管線情況，繼而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化地下管線信息采集。

（2）直連法。直連法也被稱之為磁電充電法，探測時需將直流電施加在地下管線上，同時于地面上觀察電磁場異常情況，以此明確地下管線位置。直連法具有定位精度高、操作便捷、儀器輕便的優(yōu)勢，尤其在地下管線密集區(qū)域尤為適用，可保障探測精準(zhǔn)度，但此方法具有一定限制，僅存在可供充電出露點(diǎn)時應(yīng)用，且無法保障在地層電阻串的效果。

（3）耦合（夾鉗）激發(fā)法。管線上套住環(huán)形夾鉗，借助環(huán)形夾鉗所產(chǎn)生的諧變磁場耦合到管線上，此時可產(chǎn)生感應(yīng)電流，在接收機(jī)幫助下接收信號。

表1 物探精度統(tǒng)計

3.1.2 管線密集處的探測方法

由于虹口區(qū)地下管線種類繁多，其中包含給水、排水、燃?xì)?、熱力、電力、通信等多種不同的管線，且這些管線布置方向、材質(zhì)也不盡相同，即使是同一種管線，其材質(zhì)也有多種不同的組成，如鋼、鑄鐵、銅、PVC 等。

目前的探測技術(shù)中，對于各種金屬管道探測結(jié)果十分精準(zhǔn)，且探測效率也高，但是非金屬探測仍然屬于傳統(tǒng)方法，探測結(jié)果也并不是特別精準(zhǔn)。尤其是在管線密集的地方，由于各種管道材料復(fù)雜，且管道電磁場相互發(fā)生感應(yīng)和疊加的干擾現(xiàn)象，給探測結(jié)果帶來影響。面對這種情況，當(dāng)管線密集的時候，對管線密集處可嘗試傾斜壓線定深，在遠(yuǎn)處不重疊處進(jìn)行追蹤，對金屬管線和非金屬管線重疊，用管線探測儀直接探測金屬管線，用其他方法探測非金屬管線[3]。

3.2 明顯管線探測方法

全方位掃描整個探測場地，若存在異常需及時追蹤與定位，并在此基礎(chǔ)上展開定位探測，同時展開追蹤，若管線明顯，可采用夾鉗法追蹤，起到精確定位與有效探測的效果，同時進(jìn)行測深和進(jìn)一步追蹤。

3.3 疑難管線與疑難地段探測的主要方法

在疑難管線和復(fù)雜地段進(jìn)行探測的時候，由于探測信號在傳輸中會衰減，極大影響工作探測效果，最終造成探測結(jié)果不準(zhǔn)。面對這種情況，根據(jù)管道材料材質(zhì)及時調(diào)整信號功率和頻率，確保信號傳輸準(zhǔn)確、及時，同時對管道布置密集的地方可以采用夾鉗法，由于這種方法具有較強(qiáng)抗干擾能力，周圍其他管線信號不受干擾。接收機(jī)與發(fā)射機(jī)需在探測一段時間后對換位置，展開回探作業(yè)，可及時檢測出信號串聯(lián)情況。

4 質(zhì)量檢查

4.1 質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容

4.1.1 外業(yè)記錄檢查

全面掃描整個場地，若發(fā)現(xiàn)異常情況需第一時間進(jìn)行追蹤定位，并在此基礎(chǔ)上完成精準(zhǔn)化探測，同時開展下一步追蹤。在地下管線外業(yè)數(shù)據(jù)采集的時候，除了做好管線點(diǎn)連接關(guān)系、點(diǎn)號含義之外，還要處理好測量點(diǎn)之間的關(guān)系，方便內(nèi)業(yè)工作的開展。

4.1.2 外業(yè)檢查

在外業(yè)記錄工作完成之后，根據(jù)制定好的草圖進(jìn)行實(shí)地巡視檢查，對管線點(diǎn)地面進(jìn)行標(biāo)記，檢查管線是否出現(xiàn)遺漏、錯探等問題。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，個別探測點(diǎn)由于自然因素的影響標(biāo)記并不明顯，甚至出現(xiàn)錯誤標(biāo)記，面對這些問題，這里均嚴(yán)格進(jìn)行整改和補(bǔ)測[4]。

4.1.3 內(nèi)業(yè)檢查

地下綜合管線內(nèi)業(yè)檢查主要是針對地下管線探測工程結(jié)果進(jìn)行檢測，通過對結(jié)果進(jìn)行檢測分析管線作業(yè)流程是否科學(xué)，是否符合工程建設(shè)要求。在實(shí)際工作中，首先工作人員通過物探方法對地下管線的特征進(jìn)行檢測，根據(jù)投影表現(xiàn)出的特征進(jìn)行分析，其次測量地下管線位置，最后檢查地下管線內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)，利用輔助工具對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、編輯，最終保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，便于設(shè)計人員直接提取使用。

4.2 本測區(qū)物探質(zhì)量檢查情況

4.2.1 物探檢查精度指標(biāo)

（1）明顯管線點(diǎn)重復(fù)量測的埋深中誤差

明顯管線點(diǎn)重復(fù)量測的時候，優(yōu)先采用直接法或者夾鉗法，從而減少相鄰管線產(chǎn)生的干擾。借助管線外露部分向管線直接充電，為保障電流沿目標(biāo)管線方向流動，需嚴(yán)格控制充電方向與接地方向，一般高頻信號通過非導(dǎo)電接口會減小，支管線較短時（＜5m），可采用選擇高頻信號進(jìn)行探測；探測中宜選擇差動天線信號接收機(jī)，抗干擾能力強(qiáng)，分辨率高。

（2）隱蔽管線點(diǎn)采用同精度儀器檢查

由于隱蔽管線缺少明顯點(diǎn)且地址條件較差，無法用直接法或者夾鉗法進(jìn)行測量，此時可以利用探測儀對隱蔽點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)探查或者開挖檢查。對與周圍介質(zhì)無明顯差異且又無法開挖驗(yàn)證的目標(biāo)管道，采用鋼釬觸探和雷達(dá)探測等手段進(jìn)行檢查。探查結(jié)果要采用統(tǒng)計學(xué)意義進(jìn)行檢查且抽取較大樣本，通常情況下，用儀器重復(fù)探查管線點(diǎn)數(shù)的5%，開挖檢查總隱蔽點(diǎn)數(shù)為1%。

4.2.2 物探檢查情況

外探作業(yè)及調(diào)查后完成記錄，并進(jìn)行自查和互查，檢查情況如表1 所示。

本次地下管線探測借助物探儀器完成探測作業(yè)，管線探測結(jié)果與資料相互印證，結(jié)果相符。

4.3 本測區(qū)測量精度檢查情況

4.3.1 測量檢查精度指標(biāo)

（1）管線點(diǎn)重復(fù)測量高程中誤差

在項(xiàng)目檢查的基礎(chǔ)上，根據(jù)質(zhì)檢組均勻、隨機(jī)抽取查詢，并重點(diǎn)檢查有疑問的管線測量高程，檢查發(fā)現(xiàn)的問題與技術(shù)人員共同研究出現(xiàn)原因，并責(zé)令修改。經(jīng)分析，管線點(diǎn)重復(fù)測量高程中誤差距滿足2.5～5cm 的要求，定深中誤差距滿足定位中誤差5～10cm 的要求。

（2）管線點(diǎn)重復(fù)測量點(diǎn)位中誤差

在誤差檢測中，通過隨機(jī)抽樣、堅固均勻分布的原則對隱蔽管線點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)探測和明顯管線點(diǎn)開井測量檢查，重點(diǎn)是對項(xiàng)目周圍各種管線點(diǎn)進(jìn)行檢查，還采用鋼釬探測方法，檢查中發(fā)現(xiàn)有一些超限點(diǎn)，其誤差為2.5cm。

（3）圖根控制點(diǎn)重復(fù)測量最大高程誤差

在圖根控制點(diǎn)重復(fù)測量的時候，采用圖根三角高程進(jìn)行測量，與圖根導(dǎo)線測量同時進(jìn)行，這時候精度應(yīng)當(dāng)不低于DS10 級水準(zhǔn)，普通水準(zhǔn)標(biāo)尺單程觀測估算值厘米級，對于同一水準(zhǔn)點(diǎn)的地下管線，首先測量器高度的準(zhǔn)確性且保證其測量長度不能超過5km。

（4）圖根控制點(diǎn)重復(fù)測量最大平面誤差

本工程探測區(qū)域，標(biāo)注旗不表示管線全線屬性，僅代表旗尖位置管線信息，在工程探測時應(yīng)以成果表及成果圖為依據(jù)，以此明確各管線具體信息。

4.3.2 本測區(qū)測量精度統(tǒng)計

測區(qū)外業(yè)作業(yè)后對測量精度進(jìn)行抽查，測量精度情況統(tǒng)計如表2 所示。

表2 測量精度統(tǒng)計

4.4 質(zhì)量檢查評定（見表3）

表3 質(zhì)量檢查統(tǒng)計

從檢查結(jié)果分析得出，物探探測范圍明確，探測方法正確，點(diǎn)位間距合理清晰，管線走向、定位探測精準(zhǔn)。測量的時候，圖面編繪準(zhǔn)確，測繪內(nèi)容合理，符合《城市工程地球物理探測標(biāo)準(zhǔn)》《上海市地下管線測繪規(guī)范》《上海市工程物探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和有關(guān)規(guī)范的要求。

5 結(jié)語

城市化的推進(jìn)導(dǎo)致地下管網(wǎng)愈發(fā)復(fù)雜，地下、地上矛盾逐漸加劇，為規(guī)避矛盾擴(kuò)散，地下管線探測項(xiàng)目數(shù)量有所提升。在項(xiàng)目建設(shè)中，由于目前物探技術(shù)還無法解決無金屬芯光和信號干擾問題，至于其他管材的地下管線探測結(jié)果也存在一定的問題，在施工中需要施工操作人員高度重視，提前核實(shí)探測結(jié)果，確保工程施工質(zhì)量和進(jìn)度。