城市地下管线探测技术及质量控制研究

郭昱铭　熊剑　王力斌

摘要：地下管线是现代城市最为基础的一项设施，其为能源、信息传输重要的载体，是城市稳定运行不可或缺的“脉络”，直接关系到城市的生产生活。而为保证地下管线的正常、稳定运行，必须积极做好探测工作，以便针对、有效地维护和保养。本文在剖析当前城市地下管线的探测技术方法基础上，系统探讨探测基本原则及探测质量控制措施。

关键词：城市；地下管線；探测技术；质量控制

随着城市化建设的推进，对基础设施质量提出了更高要求。而作为直接影响城市正常运行的地下管线，其重要性越发凸显。但当前在城市地下管线网探测质量控制问题日益突出，主要在于地下管线探测难度大。而要想地下管线效用得以充分发挥，就要求选择适用的探测技术，并进行针对性质量控制。

1.当前城市地下管线探测技术方法

1.1直流法

直流法在当前地下管线探测中最为常用，具有包括这两种：一是电阻率法，就是通过高密度或者中间梯度装置于金属或者非金属管道上产生低阻或高阻异常，对这些电阻进行探测情况来分析探测对象的分布情况。通常应用在管径较大的金属或者非金属类管线。可应用常规电法设备进行，有较大的探测深度，但是供电、测量的电极都要进行接地处理，一般不用于城市地下管线探测：对于管径较小的地下管线异常不能准确显示，探测精准度比较低。在满足接地后，可应用到直径较大地下管线的探测中。二是充电法，就是把直流电源一侧和金属管线相连接，而另侧接地，在通电后管线会形成电场。该方法在金属类地下管线的探测中有较高精度，且深度大，但需要管线有露点，还需接地处理。一般用于有着良好接地条件且设有露点的金属类地下管线。

1.2磁法

该法就是基于地下管线材质的高铁磁性来探测的，通常磁化后的铁类管道就带有磁性，有一定的磁场，在地面进行磁场分布探测掌握管线分布情况，就可知道管线情况并推测所埋深度。包括这两种方法：一是磁场强度法，即基于金属管线和周边介质问不同磁性，探测磁场强度确定金属类地下管线分布情况。此方法可应用常规磁法探测仪对磁性铁质地下管线进行探测，深度大，但会受到周边磁性物体的干扰。通常应用于磁性较小的地区，埋深较大磁性管线。二是磁梯度法，就是对单位距离中的地磁场强度改变情况进行测算。该法对铁质磁性管道有着较高的灵敏性，但易受磁性物体的影响。主要用于探测埋设铁质磁性管线。磁法仅仅与被测体磁性及其和周边介质磁性不同存在关系，而和周边介质其它物理性质无明显关系，比如：电性、密度等。此外，对非连续磁性体，比如：水泥相连的铁管、井盖等，均可精准定位。

1.3红外线法

此探测法就是通过管道或其填充物和周边土层间热属性差异来明确地下管线的分布情况。该法操作简便，但需要具备相应的地质物理前提。主要在城市暖通管道或者水管的破损点探测中有较好应用。

1.4地质雷达法

该法就是通过脉冲雷达系统往地下管线所埋设的位置持续性发射高频电磁波，然后应用接收天线来接收地下管线反射回来的连续电磁波，再通过专业软件进行分析，最后对地下各目标管线的雷达波反射图像进行综合分析，进而掌握地下管线的埋设位置和深度。

2.地下管线探测质量控制措施

2.1制定完善探测质量计划

所谓探测质量计划就是在确定探测项目需要达到质量标准及相应的工作安排。探测质量计划是针对特定信息系统产品要求，及需要重点监控的环节编制的对设计、调研、开发、测试、应用及维护等环节的质控方案。项目质量的管理主要是通过对制定的探测质量计划的实施来达成的，最大限度地控制并减少返工及质量不达标等情况的发散，最终让探测项目质量满足标准要求。

2.2严格控制探测设备质量

在对地下管线进行正式探测前需要积极做好技术方法的试验，以选定最佳方法，明确选用设备的精度及相关参数。具体而言，在探测仪的选用上，除和方法试验所确定的方法适应外，同时还需满足这几个要求：（1）较高分辨率、抗干扰性强等；（2）满足探测精度要求，要对相邻的地下管线有较好的分辨力；（3）足够的输出功率，磁距是可选的，满足探测深度要求；（4）轻便、性能稳、重复性佳，且易操作，有较好的显示功能，满足相应地下管线物体的探测技术标准；（5）快速定位且可定深操作。

2.3提供良好探测基础条件

对能应用直连法探测的地下管线，尽量不用感应法进行探测，原因在于直连法探测磁场的信号更为集中，会降低其它周边管道线的信号干扰，提高接收机的信号判断性，在保证地下管线探测精准度上有重要作用。基于此，可在管线露点或井内往探测管线进行充电，使电流沿着需要探测的管线进行传递，该法能较准确探测地下管线，减少周边管线干扰，掌握接收机测量到的电流量，准确定位管线。此外，对已确定的地下管线位置，需再次验证，明确相关变化系数，以便确定地下管线探测位，确保准确性。

2.4选用合适的探测技术方法

地下管线埋设方式及周围环境对探测工作有较大影响。因管线内的电流信号及其所形成的二次磁场是不太理想的，而无限长载流导体可形成理想磁场，所以在进行探测时，应依照需要探测管线的特征，并结合其所在的周边环境，综合分析接收机所接收的信号，如现场地下管线相对密集，接收机往往会收到其它管线的信号，对探测仪显示的信号，需要重复探测和分析，不得以探测信号作为标准。有关探测技术标准对隐蔽点的探测精度提出了要求：对于平面位限差8ts应是0.10H：对于埋深限差δm应是0.15H（H是地下管线中心埋深，cm），在d低于100cm时以满100cm计算。不得依照单一探测得到的信号确定管线位及其埋深，依照信号加载源和所探测管线的几何关系，对得到的定位数据应加上标定水平及垂直上的改正，以算出地下管线的准确位及埋深。结语：总之，城市地下管线探测是新时期城市化建设中一项重要工作，在推进城市现代化建设中发挥重要作用。随着现代科学技术的发展和应用，在进行地下管线探测中，应根据实际需要，应用科学的探测技术方法进行探测，确保探测质量，促进城市的健康稳定发展。