试论城市管线探测中综合管线探测技术的应用

刘文

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的市政工程的发展也突飞猛进。地下管线是城市基础设施的重要组成部分，随着我国大力推进城市化建设，城市地下管线的规模逐渐扩大，呈现日益密集以及管线走向错综复杂的趋势，建设施工时经常由于错挖、误挖现象而导致天然气、水等管道断裂，影响居民日常生活。因此，管线探测技术对于确保管线正常运行具有重要意义。综合管线探测技术是针对城市多样化的地下管线，结合多种探测手段而应用的复合型技术。单一的探测方法无法满足多种材质、类型管道的探测要求，需要根据管线材质、类型的不同，采取电磁法、导向仪法、陀螺仪管道测绘方法、空中梯度探测方法以及地质雷达法完成探测。为了使探测活动顺利进行，探测之前应尽可能掌握探测对象的信息，包括管线的大致走向、埋深等。

关键词：城市管线探测；综合管线探测技术；应用

引言

地下管线是城市建设中的重要基础设施，肩负着疏通城市能源的重要作用。随着科技水平的不断发展，地下管线的材质及类型呈现多样化发展趋势，铺设技术的改进使得管线铺设工作更加便捷。但这也为管线施工带来了新的挑战，结合我国管线施工发展现状来看，管线破坏问题成为当前市政工程的一大难题。

一、城市管线概述

城市管线主要指地下管线，即埋设于地下（水下）的各种管（沟、巷）道和电缆的总称。地下管线的种类较多，埋设方法与工艺方法不尽相同。根据地下管线的用途或性质不同，可以分为以下几种：给水、排水、燃气、电力、电信电（光）缆、供热、人防通道、工业管道。按照材质的不同，又可分为由铸铁、钢材等金属材料构成的金属管道，由铜、铝等金属材料构成的金属电缆，由光纤材料构成的非金属线缆，由陶瓷、水泥、塑料非金属材料组成的非金属管道，由钢筋作为骨料构成的水泥管、墙体。根据埋设方式不同，可分为以下几种：架空敷设、直埋敷设、地下管沟敷设、共同沟敷设、非开挖敷设。非开挖技术又称水平定向钻探技术，即非开挖敷设地下管线施工技术。它是传统管线施工技术的一次革命，经济、环保、安全，它不破坏环境、不阻断交通、不扰民，不破坏已有建筑物或构筑物，具有较高的文明程度。地下管线非开挖方式敷设一般分顶管施工和定向钻穿越两种，埋深一般在几米至十几米之间，有的甚至达几十米。

二、工程案例

此次试验探测对象为某城市的渔港商务区，探测区域位置紧邻沿海高速，交通线路较发达，地形平缓。（1）目的与任务。探测的目的是为了了解管线的埋深与位置，此区域存在自来水管线、燃气管线以及电力管线、通信管线等多种类型管道，埋设管线方式为直埋、拉管方式，管线材质包括铜、钢、光纤等，管径大小主要为DN1000、DN600、DN400等。考虑到施工活动的安全性，施工单位采取综合性探测技术进行管线探测，以便了解管线的埋深以及位置，得出科学有效的结论。（2）工作方法与应用。经过对现场的探测以及调查得知，在探测区域内共有15处拉管管线，其中路灯4处、供电处4处、电信5处、天然气5处，其余管线均为直埋管线。开展探测活动时，对于直埋金属管道经常采用常规的物理探测方式，利用型号为ＲD8000管线探测仪对管道的深度以及位置进行探测。在对电力拉管管线进行探测时，首先要应用常规的探测方法找到拉管的大致位置，要找到其起始与终点，随后利用陀螺仪管道测绘系统对其埋深以平面位置进行测量，在此过程中应结合采用两种探测方法进行互相校准。对燃气管道进行探测时，由于此类管道通常为钢制管道，因此先采用常规物理探测仪器对其位置进行粗略探测，随后再采用CCT-4型磁梯度仪结合100型钻机确定管道的三个点对其埋深进行测量，根据最终的探测结果确定天然气管道的埋深与平面位置。（3）探测精度分析。探测深埋管线时，可以采用以下精度参考数值。在管道分布较为稀疏的区域，通常情况下，管道之间的平面投影间距大于1.5m，或者管道的竖向间距会大于2.5m，因此利用探测仪器探测时，平面位置上偏差可以在1米之内，探测管线的埋深距离偏差同样也在1米之内。在管线分布十分密集的区域，当管线的竖向间距小于2.5米、平面投影间距小于1.5m时，如果无法对管线位置进行精准定位，可以以管线组的方式确定管线的埋深以及平面位置。

三、综合管线探测技术应用中存在的不足及对策

（一）存在的不足

（1）环境因素：环境因素引起的影响主要体现在管线判别上以及信号干扰上，例如，天气因素会导致探测数据误差增大，除此之外，地下土壤因素不仅会影响管线高效率，还会导致测量数据不准确，造成探测质量下降。（2）人员因素：探测人员的综合素质直接影响探测结果，如果探测人员对于管线探测流程不了解，缺乏工作经验，很可能会出现错判、漏判现象，从而影响管线工作的探测质量。（3）设备因素。在开展探测工作时，探测设备的自身性能也会影响最终的探测结果，例如设备的分辨率问题、抗干扰性问题等，会直接影响探测数据的准确性。

（二）解决对策

（1）根据不同探测环境采取不同探测手段。环境因素对探测工作的影响主要体现在管线判别与信号干扰上，因此，探测时应该加强抗干扰措施，结合当前的抗干扰措施来看，最主要的方法为直接改变频率，除此之外，针对不同材质、类型的管线应该选取相适应的测量方案。例如，在开展探测工作过程中，针对于金属管线，由于金属管线的主线管径通常较大，并且所感应的信号持续时间较长，因此针对此现象可以采用从主线到支线的探测方式。除此之外，由于电缆自身通常情况下能产生50赫兹左右的电力信号，并且其主线通常情况下在电缆沟内部，因此可以采用支线到主线的方式，将信号干扰降到最低。（2）提升探测人员素质。在开展探测工作时，由于探测人员的自身素质对探测结果有着重要的影响作用，因此，相关探测单位可以选用经验多、素质高的探测人员开展探测工作。除此之外，还应该针对探测人员定期开展培训工作，确保探测人员的自身素质得以提高。对于经验较少的从业人员应该与资历较老的员工组成小组，利用一帮一的形式提高人员的整体素质，使探测人员在开展探测工作之前，结合管线的特点有效制定探测方案，使其面对较为复杂的探测环境拥有较好的判断能力，为取得准确的测量数据、高质量的探测结果打下坚实的基础。（3）优先采取先进的探测设备。在开展探测工作时，探测设备的自身性能直接影响了最终的探测结果。基于此，相关单位在开展探测工作时，应该选择性能较好、抗干扰性强、分辨率较高的探测设备，以便能够有效推动探测工作的有效开展。

结语

综上所述，管线探测工作是一项技术性较强的工作，必须根据探测环境、管线材质的特性选择探测方式及设备。例如，对于金属直埋管线可以采用常规物理探测方法进行探测，对于电力等深埋管线通常根据管线的材质、类型不同，有针对性地选择电磁法、导向仪法、陀螺仪管道测绘方法、空中梯度探测方法以及地质雷达法等方式。在此基础上，探测人员要有过硬的专业素质和丰富的工作经验，从而为探测工作的顺利开展奠定基础。

参考文献：

[1]黄建.探究地下管线探测对市政工程设计的作用[J].建材与装饰，2017（48）：270-271.

[2]张杰.探讨市政工程施工中地下管线施工技术[J].低碳世界，2017（16）：151-152.

[3]蔡路明.城市地下管线动态更新技术实现方式研究[J].工程建设与设计，2018（12）.

[4]田旦，成国辉.工程测量中地下城市管线探测技术的应用[J].资源信息与工程，2017（04）.

作者简介：

刘文，生于1981年，男，汉族，山东招远人，大学本科，高级工程师，研究方向：测绘工程及地理信息系统