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(nèi)的“神經(jīng)”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(zhì)基礎(chǔ)，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(jīng)濟社會發(fā)展的需要，是城市規(guī)劃建設(shè)的需要，是防災(zāi)和應(yīng)對突發(fā)性重大事故的需要?；诖耍ㄟ^加強改進城市地下管線探測技術(shù)，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(xué)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(shù)方法。

關(guān)鍵詞：城市地下管線；探測技術(shù)方法；研究；應(yīng)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(chǔ)保障，另一方面，受歷史和地理因素影響，當(dāng)前我國城市地下管線普遍存在著設(shè)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(shù)不斷進步，地下城市地下管線在數(shù)量、材質(zhì)以及敷設(shè)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(shù)提出了更高要求。基于此，應(yīng)不斷的改進和完善地下管線探測技術(shù)，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(shè)方式及管線材質(zhì)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(shù)的要點。

1.1排水管線

排水管線主要采用調(diào)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(diào)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(zhì)量評價。因此，排水管線調(diào)查需要攜帶方便、有效的量測工具，調(diào)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?qū)α飨?、?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(wǎng)都是由輸水管線和配水管線組成的網(wǎng)絡(luò)，組成網(wǎng)絡(luò)的管道直徑小則φ20mm，大則φ2000～3000mm，材質(zhì)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(zhì)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(dǎo)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(dāng)信號衰減至不能繼續(xù)追蹤時，再改用感應(yīng)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(shù)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(zhì)不具備導(dǎo)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(zhì)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(chǎn)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(yīng)用感應(yīng)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(xué)性和合理性。

2、由于前期城市地下管線設(shè)計施工中缺乏對管網(wǎng)分布等基礎(chǔ)性資料的整理匯總，造成城市地下管線基礎(chǔ)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(shè)施工，而缺乏相應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(fù)雜性的管線探測過程中，應(yīng)采取多種探測技術(shù)相結(jié)合的方法，增加探測結(jié)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(guān)驗證。

總之，開展城市地下管線探測，應(yīng)兼?zhèn)淇茖W(xué)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(chǎn)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(yīng)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(cè)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(yīng)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(yīng)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(chǎn)生感應(yīng)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(yīng)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(dāng)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(jīng)接收換能器變成電脈沖，并經(jīng)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(jié)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(fù)雜性，因此管線探測技術(shù)成為了一個值得長期探討的問題。要獲取高質(zhì)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(shù)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(shù)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(shù)[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）