吴红旭

摘要：伴随我国城市化进程不断加快、城镇建设水平稳步提升，复杂多样的现代化都市建设对城市地下管线施工工艺要求提出巨大挑战。地下管线探测是保障城市规划与建设设计完善性的重要前提，也是促进地下管线施工工艺进步的关键因素。本文旨在全面闡述管线探测作业流程，详细分析各类典型地下管线探测方式的理论依据。

关键词：城市;地下管线;探测;方法研究

地下管线是城市建设中重要的基建设施，按照管线功能可分为通信管道、电力管道、排水管道、燃气管道、工业管道与热力管道等。由于管道埋设与使用年限较长，一部分地下管线历史资料缺失。相应管理单位无法提供详实管线埋设图纸，致使有关建设项目在后续施工中产生误伤地下管线事故。因此，地下管线探测工作对保障工程正常行进、城市管线正常运转具有重要意义。

一、城市地下管线探测要求

按照建设工程行业规定与实际需求，除工程特别要求外，一般均需要对建设项目施工范围内全部地下管线开展探测工作。地下管线探测主要由两部分构成：地下管线测量与管线探查。地下管线点探查可以运用实地勘察与仪器检测结合使用策略，提升地下管线探查效率;将勘察结果获得的地下管线特征点位置与埋深，标注于相应地表位置。根据地表位置标注测量对应坐标，记录有关重要数据，如管道种类、管径、埋深等，依据探查结果绘制管线平面及截面图。

二、前期地下管线探测准备工作

（一）资料收集

在正式开展探测工作前，需要着手充分准备探测地区相关资料，保证地下管线探测效率与质量，令探测工作具有针对性，避免遗漏管线降低探测工作质量。应收集的资料主要包括：探查地形图、管线跟测资料、管线普查资料以及权属单位资料等[1]。

（二）现场踏勘

开展现场踏勘工作的主要目的是为明确探测范围，明确探测地点实际管线分布情况。重点检查实际踏勘地点是否存有管线指示标志与新增设的工作井;重视穿越河道上方是否存在明显管线，依据探查地点实际情况，有的放矢选择最佳探测技术。

（三）管线探测方法选择

根据探测管线前期实际准备工作结果，依照地下管线材质与埋设方式，地下管线探测常用方法有以下三类共七种：

1、常规探测技术

常规探测技术主要包括电磁感应法、直接量取法和示踪法。电磁感应法使用设备为管线探测仪，主要应用范围为：浅埋的金属管线、具有金属骨架的电缆、光缆，如给水、电力、燃气、通信等管道。直接量取法使用设备主要为L型量杆，该种技术的应用范围为可开井的排水管道，例如：雨水、污水和合流管道等。示踪法使用探测设备为导向仪，主要应用于具有空腔、探测设备能够进入内部的管线，并且无干扰屏蔽，例如电信、电力等非开挖管线。

2、精细探测技术

精细探测技术主要包括井中磁梯度、轨迹法与电磁波法。井中磁梯度使用仪器设备为磁梯度仪，主要应用于探测深埋的金属管线，具有钻孔条件，如给水管道与燃气管道等。轨迹法使用仪器为管线陀螺仪，常应用于有空腔、仪器可深入内部的管线探测，如管径为100至150毫米的任意材质地下管线。电磁波法采用仪器为地质雷达，常用于大管径非金属管线探测，如难以开井的排水管线等。

3、开挖调查

开挖调查主要技术较为单一，仅包含机械法。应用范围为部分根据探测前期管线资料，开挖地面直接探查、验证管线。

三、详述电磁感应法与相应技术手段

（一）电磁感应法理论依据

电磁感应法是基于金属管线与周围土质导电差异理论，利用磁生电、电生磁相互作用原理。凭借对探测管线地表面上方施加交变电磁场，令探测目标存在电流通过管线。经过电流会在探测管线周围产生交变电磁场，探测人员只需在地面追踪二次磁场，就能够准确探测管线[2]。

（二）电磁感应法探测仪器构成

电磁感应法主要使用仪器为管线探测仪，利用电磁感应原理，由发射机、接收机、接地棒和夹钳组成。具有便携、造价成本低廉、使用效率高、探测精准度高等优势，常用于探测金属浅埋管线位置。

（三）探查管线主要方式

电磁感应法最重要的技术为激发技术，可以在开展探查管线工作中，对待测管线激发最大电流信号，同时强有力压制干扰信号，进而成功追踪目标管线位置。目前，我国城市地下常用激发技术有感应法、直接法和耦合法。直接法的作业条件需要满足管线金属端露头、接收机能够接地。使用直接法作业要点应尽量减少接地电阻，常应用于自来水与燃气管道探测。运用耦合法作业的必要条件是探测管道或线缆管径小于100毫米，实际使用要点需要保证夹钳可以完全闭合，常运用于通信与电力管线探测。感应法适用于实地盲测金属管线，使用要点需要反复调整位置进行验证，常应用于隐蔽管线探测。下图是直接法、耦合法与感应法施工布置示意图：

四、详述井中梯度法与相应技术手段

（一）井中梯度法理论依据

均匀土层与含有铁磁性物质的土层，电磁场的磁场强度具有明显差异。均土层的电磁场强度呈现均匀场，而含有铁磁性物质土层会产生较强感应磁场，对埋设的金属管线形成的磁场梯度造成明显差异。通过在待测管线周围钻孔，并在钻孔内放置相关仪器探测孔内不同探测深度的磁梯度变化，继而准确定位管线位置，求取管线实际埋设深度。根据下图所示，汇总多个钻孔内磁梯度值，按照孔位分布距离排布，能够明显发现磁梯度变化强度，随仪器靠近金属管道距离变化。越靠近金属管道，磁梯度值变化越剧烈，因此可以凭借这一变化趋势判断管线中心是磁异常位置[3]。下图为井中磁梯度示意图：

（二）井中梯度法仪器介绍

磁梯度仪主要是由仪器主机和探测杆构成，使用电缆连接。连接电缆标有距离刻度，探测杆两端均装有两个磁场敏感元件。使用时，需要将磁梯度仪探测杆装入钻孔中，采集每个深度位置的磁梯度值变化，以此判断地下金属管线的准确位置。

结语

城市地下管线分布错综复杂，实际开展地下管线探测工作时，应秉持从“已知到未知”、由简到繁、实事求是的探测原则，依据探测工作实际情况，选择合理的探测方法，做好地下管线探测验证工作。受当下地下管线探测技术发展限制，尚无法清查探测区域内全部地下管线。日常管线探测工作，需要重视工作开展前期资料收集和后期现场交底工作质量。管线探测报告应保证完整性、周密性，针对勘测期间的疑难管线重点阐述说明，便于后期施工团队查阅使用。

参考文献：

[1]郭雁军，蔡毓剑，吉咸伟.城市地下管线探测方法研究[J].电力勘测设计，2020（S2）：135-140.

[2]杜良，王勇.浅谈城市地下管线探测中的地球物理勘探方法[J].中国建设信息化，2018（24）：74-75.

[3]曹俊彦.浅谈城市地下管线常用的探测方法[J].江西测绘，2018（03）：11-13+20.

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