引言

　　城市地下管线是指城市范围内供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视及其附属设施，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。近年来，随着城市快速发展，地下管线建设规模不足、管理水平不高等问题凸显，一些城市相继发生大雨内涝、管线泄漏爆炸、路面塌陷等事件，严重影响了人民群众生命财产安全和城市运行秩序。因此，采用高新科技和方法来高效管理地下各类管线成为当务之急，通过合理的探测手段来查清地下管线的现状，建立科学、 准确、 完整、 动态的综合性管线信息管理系统，有利于为城市规划、 建设和管理科学化、现代化，提供及时、准确的信息保障。地下管线探测工作主要包含探查 测量以及地下管线信息系统的建立等内容，本文只针对地下管线探查技术为研究对象进行探讨。

　　1、地下管线探测对象

　　地下管线探测对象包括：给水、排水、燃气、热力、工业等各种管道(不包括油气管线)以及电力和电信电缆等。

　　2、管线探查工序

　　(1)点位确定

　　各类管线的定位点，均以管(沟)道的几何中心或附属物的几何中心为准，其标志一般应设置在附属物几何中心和特征点在地面的投影位置上。在无特征点的直管线段上应设置管线点，其设置间距应不大于地形图上15cm。排水管线直线段如无附属物(窨井、雨水篦等)，则不用设置管线点。

　　确定特征点应根据管线的结构状况，一般分为以下几种类型。

　　1叉型管：分叉管线应取各叉管轴线交点位置。

　　2弯型管：取圆弧中轴线起、中、终三点，以精准显示弧形为原则。

　　3井型：应取井面中心。

　　4变径：两种管径变换处两端各取一点。

　　5管沟(道)型：依比例尺时两边各测一点，不依比例尺时主线上取一点。

　　(2)标志设置

　　探查确定的管线点要在点位中心位置设标志。标志的要求以能较长时间保存，不易被破坏和不影响市容市貌为原则，根据实地条件，可选择地面钉钢钉、刻“十”字、打木桩等，并用红油漆做醒目标记，于点位附近易较长时间保留的地方标注点号。

　　(3)管线测量

　　管线点和地下建(构)筑物点的坐标使用全站仪采用极坐标法按管线数字测绘的要求进行，其水平角和垂直角各测半测回，测距长度不应大于100米。定向时应尽可能采用长边定向，测距边不应大于定向边的1.5倍。

　　高程测量应采用等外水准测量方法测定。

　　设站测量时，必须作好定向检查，然后才能进行管线点测量，确保定向的准确，防止因输入的控制点坐标、高程或点号有误，或其它原因造成整站成果作废。

　　管线点平面坐标和高程的计算采用统一的专用程序在计算机上计算完成。

　　(4) 明显管线点调查

　　各类地下管线的专用窨井(检修井、阀门井、水表井、人孔井、手孔井等)，出露地表的点(段)及与管线相连的附属物等为明显管线。对测区内规定探查范围所包括的各管类所有明显点都要进行调查。

　　明显管线点量测的内容为:管线的埋深与管线的断面规格(管径)。排水管道、方沟，要量测管内底、沟道内底至地面垂直距离;电缆沟量测沟道内底至地面垂直距离;其他管线埋深均量管(块)顶至地面垂直距离。埋深量测要采用经检验合格的钢卷尺和量杆量测，读数至厘米。对地下管线的断面尺寸(宽×高)量测时，遇有不规则的电力、通讯管块，断面尺寸按最大断面量取，断面应包括所有的管孔。断面尺寸(管径)量测读数记录单位为毫米。

　　管线偏离井盖中心线大于20cm时，按管线特征点和阀门实际投影到地面的位置分别设置管线点，检修井作为孤井处理。

　　电缆类管线进出‘检修井’的出入口与相邻管线点连线的延长线偏离井盖中心大于20cm时，在管线进出井的位置设置‘井边点’，以控制管线走向。

　　一井多盖的工作室，边长大于2米的实测井边线。

　　(5)隐蔽管线探查

　　地下管线探测遵循的原则为:从已知到未知、从简单到复杂、方法有效、快速、轻便、复杂条件下采用综合方法。

　　由于各类地下管线的材质不同，其所具有的地球物理特征各有差异。对各类地下管线探测时，应根据不同地电条件选择不同的工作方法和工作参数，满足精度要求。

　　①金属管线的探测

　　探测时在有条件的情况下应尽量采用直接法，对不具备直接法的管段用感应法探测。探测时，须采取连续追踪方式进行，确保管线走向正确。

　　对埋深较浅的燃气、给水等金属管线，要先从一已知明显点起逐步追踪探测出管线走向，查清与其相连接的管线，并将管线的弯头、三通、四通等特征点准确定位、定深。其测定方法宜采用连续追踪探测，并于各方向上测定两个以上的直线点和深度，通过直线交汇的做法确定点位和取其探测埋深中值定为埋深值。在管线交叉处应多处定位、定深，防止将管线连接关系定错。

　　对于埋设较深的燃气、给水等金属管线，采用常规的探测仪器和探测方法都比较困难，因此采用加大发射机功率、双端连接法(长导线法)探测比较实用(见下图1-3)，必要时采用地质雷达探测和开挖验证。

图1-3 双端连接法示意图

　　②电力和通讯线缆探测

　　对电力和通讯线缆类管线探测时，应以夹钳法为主。探测时，应分别施加信号于管块各电缆，然后分别定位、定深，并根据两端线缆所处位置进行定位、定深修正，取修正后的中间位置为定位点，取埋深中值为埋深值。对分支直埋线缆要采用夹钳法分别追踪探测。当管线弧线弯曲时，以能保证反映出管线的弯曲特征、线形基本圆滑为原则，据实际情况加测管线点。

　　对集束PVC保护管的管埋方式:由于种种原因，通常PVC管在井中是较规则的，但经大量实践表明，在中间却呈不规则状，开挖后所见大于井中的断面是普遍的，特别是较大的管块群。探测时，应分别施加信号于管组各电缆，探测出管线走向左右宽度，然后分别定位、定深，并根据两端线缆所处位置进行定位、定深修正，取修正后的中间位置为定位点，取埋深中值为埋深值。

　　对沟道的管埋方式:调查井(孔)两端电缆根数的变化，发现电缆根数不一致时，注意搜索区间电缆分支。

　　③非金属管道的探测，根据场地条件、管径的大小、性质等因素，可采用示踪电磁法或用探地雷达进行剖面扫描探测，必要时进行开挖验证，对于大口径的管线也可采用探地雷达探测和验证。

　　④复杂管线探测

　　对于地下管线较密集，又相互交叉、重叠、干扰的地段，根据现场条件，管径大小及被探管线与周围介质的差异特征等特性，探测时要从易到难，从已知到未知，从外围到局部，采用多种方法综合探测。探测时应留心观察周围管线的相对位置和可利用信息，尽量采用受外界干扰小的直接法、夹钳法。当存在干扰时，应查明干扰原因及影响幅度，以便进行修正。各种管线确定后要从正反方向及分支线上采用压线法改变频率、增加输出功率、提高信噪比，以确定目标管线的平面位置和埋深。对具备钎探和开挖条件的地段要进行钎探和开挖验证，保确探测成果的可靠性。对埋深较大的复杂管线和非金属管线，电磁法无法解决的，应采用电磁波法(地质雷达)定位、定深。

　　⑤平面位置的定位

　　管线平面位置的确定可分为两种探测方式，即扫描(搜索)方式和追踪方式。扫描方式通常用于盲区管线探测;追踪方式应用于某一根管线走向的跟踪探测。两种方式交替使用，相互弥补。

　　在盲区探测时，应先用扫描(搜索)的方式，普查出管线的大致位置后，再进行追踪探测定位。

　　在对管线定位时，可采用峰值和零值两种检测方式。在进行定位的全过程中，应使表头指针(或读数)在刻度之内，使接收机在管线两侧来回移动，反复比较找出最大(或最小)响应点，然后水平转动接收机寻找出最大(或最小)响应方位，其垂直方向即为管线走向。

图1-4 电磁感应法管线定位示意图

　　无论采用哪一种激发方式在目标管线上激发起发射信号至为关键。因此，在不同的现场条件下应采用不同的方法技术。而接收机距发射机距离的确定，应根据方法试验确定的最小收发距选择。

　　在管线密集地段工作时，应采用多种方式对管线激发，通过多种耦合形式并使用多种频率，仔细分析信号分布及其变化特征以确定目标管线的位置。

　　对管线特征点如转折、分支的定位宜采用交汇法。定位前先查明管线走向和连接关系，在管线各方向上均应至少测三个点，三个点在同一直线上，然后通过交汇定出特征点的具体位置。

　　对于缓慢变向的管线，应加密用于交汇的测点数，并应适当加密特征点数，以保证管线整个走向和位置的准确性。在实际探测工作中至少在圆弧起讫点和中点上设置管线点。当圆弧较大或是不规则弯曲时，适当增加管线点，以保证其弯曲特征，且两点之间任一点管线实际位置与两点连线平面误差不得大于20cm。

　　定位时应采用多种激发方式和接收方式进行对比验证。一般先采用峰值法测定极大值定位，再用零值法测定其极小值加以验证。

　　定位时应保证测点信号(曲线)相对于管线中心的对称性，只有信号对称时，才能确认定位的精确，必要时应做剖面进行精确定位。

　　⑥埋深探测

　　在精确定出平面位置时，一般采用70%特征点法、直读法等方法测深(见图1-5)。定深的管线点，一般情况下应选在被查管线前后至少4倍埋深范围内是单一的直管线，中间无分支或弯曲、且相邻平行管线之间的间距应大于被查管线的深度的1.5倍或其干扰能被有效抑制。若70%定深时一侧干扰较大，应剔掉干扰大的半值，取无干扰或干扰小的半值乘2作为测深值。

　　图1-5 70%特征点法示意图

　　(6)事故隐患排查

　　事故隐患排查工作应贯穿在资料收集调绘、现场踏勘及探测实施的各个阶段，并根据各类地下管线在使用中的实际情况，进行重点的排查，通常应从下述几方面重点进行排查：

　　①各类年久失修的管线

　　对于各类使用期限较长的管线，应重点进行排查，特别是经常出现事故的管线，应重点进行排查。

　　②管线重叠交叉较多的地段

　　对于各类管线重叠交叉较多的地段，应重点进行排查，特别是与有可能存在一定安全隐患的工业管线较近的管线，特别应重点排查。其重叠交叉的垂直净距应满足相关规范的要求。

　　③管线水平距离过近的地段

　　对于各类管线水平距离过近的地段，也应重点排查，避免其中一类管道损坏后对其他管道产生安全隐患。

　　④其他可能存在安全隐患的管线

　　对于其他在实际使用中发现的可能出现安全隐患的管线，也应予以重点排查分析。对排查存在隐患的管线应做好记录.

　　此外，对新建 修建 改建的管线可以通过强化规划审批程序管理 竣工验收等方式予以解决，对已建好的管线可以采用多探测设备 多种探测方法相结合的方法， 多次探测，相互验证，综合评定，扬长避短， 使探测结果能够达到精度要求

　　4 结语

　　地下管线探测是物探与测绘的完美结合，虽然地下管线探测工作在我国起步较晚， 但是经过广大物探和测绘工作者的力，有些城市的地下管线管理水平甚至达到了国际先进水平现阶段对于金属管线的探测手段已经比较成熟，应该用高新技术，做好这项工作 如何更加快速 准确 经济地完成下管线探测任务，以保障城市和谐发展，是今后物探和测绘钻研的重要课题之一。