提高管线探测仪定位和测深精度的方法

提高管线探测仪定位和测深精度的方法

从事测绘工作。

鱼书宾，生于1973年，工程师，1999年分配到陕西国土测绘工程院，长期从事测绘工作。

【摘要】本文根据对基础设施修建工程地区地下管线探查成果，分析了影响管线探查精度的主要因素，阐述了提高管线定位及测深精度的一些方法。

【关键词】峰值法70%法探查定位精度测深精度

正在建设的咸阳市人民路十字人行天桥工程，是一项基础设施修建工程。该工程遇到的一个施工难题就是对地下各种管线的迁移和保护。工程区域内地下管线复杂，在机械开挖之前，必须查清管线分布的准确位置和埋深，实现探测结果与管线平面实际位置及埋深相吻合，以满足工程设计和施工的需要。

受建设方委托，我院承接了该项目地下管线探测任务，工作中使用LD6000全频管线探测仪进行管线探查，取得了较为满意的结果，也积累了一些经验。一般的讲，影响管线探测精度的因素有以下几点：1.仪器的精度达不到标称精度。

2 探查方法选择不当。3.管线复杂，探测受干扰。4 探查位置选择不当。因此，要提高探查精度，必须从以上四点出发，逐个进行分析综合，找出正确的探查方法。

1开工前对仪器进行精度检测

LD6000全频管线探测仪的标称定位精度及测深精度：当管线埋深<3m时为埋深的±2.5%；当管线埋深3~10m时为管线埋深的±5% 。在实际工作中，探查精度往往超出仪器的标称精度，这是因为仪器的标称精度是在理想的探测条件下（如单一管线，无干扰，周围介质均匀一致等）取得的。管线探查的物探方法很多，各种物探方法都有各自的应用条件和探测效果。因此，在工地开工前，应选用不同的方法进行试验，并结合测区的实际情况，通过与已有地下管线数据比较，选择最佳的工作方法、并确定该方法探查结果和仪器标称精度之间的修正系数或修正方法。根据以往管线探测工程实践，只要工作方法选择正确，平面位置定位能满足规范要求，而测深会存在一定偏差。

2管线探查方法的选择

a精确定位时，一般采用峰值法。

峰值法的定位原理：当接收机内水平线圈轴线与通电金属管道垂直且处于通

电金属管道上方时，水平线圈信号最强。精确定位时注意两点：①水平响应曲线约陡峭越好；②水平响应曲线越对称越好。如图（a）中响应曲线a比响应曲线b定位效果好。

(a) (b)

b 直读法与“70%法”测深比较

在人行天桥项目现场，我们在工程开始前选了两条不同埋深的单一水管采用LD6000管线仪分别使用直读法和“70%”法（即测深参数为70%）进行探查，探查数据统计见表1（实地探查方法见（b））。

表1

从表1中可以看出，在管线探查中，采用直读法得出的探查数据是不可靠的。同时也可以发现采用“70%法”的探查结果比实际值大，数据出现了规律性误差，即系统误差，这种情况，在工程中应当尽量避免。之所以出现这种误差，说明仪器的检测不够准确。70%是理论数据，数据应用时，受探测环境、探测方法（感应法、直连法、夹钳法）、管线材质、管径大小及埋深等影响，出现探测结果与实际埋深存在偏差，甚至系统误差。

为了消除仪器检测不准确产生的误差，在现场对几种不同的管道分别采用不同的方法进行探查，将探查数据与管道的实际埋深进行了比较，然后求取接近实际埋深的测深参数。比较数据见表2

表2

表2反映了人行天桥项目中探查给水和天然气时，采用各种不同组合方法的测深参数，可以看出，即使同类管线，相同材质，同一方法在不同深度取得的测深参数也不一样。在随后的实际探测工作中，我们参照以上测深参数对探查埋深

进行修正，取得了良好的探测效果。

3 解决复杂管线探测的干扰问题

由于管线探测仪探查的是管线产生的电磁场，而不是管线本身，所以任何能够影响管线产生电磁场的干扰都可能对探查造成误差，解决了探查干扰的问题，能有效控制探查的定位误差及测深误差。

⑴通过对比峰值法和谷值法定位检查电磁场形态是否变形，可以判别探查管线位置的可信度。如图（c），（d），图（c）中显示的管线所在位置是正确的。

（c）（d）

⑵在管线密集且相互平行敷设时，采用谷值法可能完全失效，在这种情况下，采用峰值法定位更加可靠一些，如图（e）

（e）

现场作业时，若无直接接触点时，采用感应法，首先大致确定被测管线的位置，然后再用感应零点法精确定位。而直连法和夹钳法信号强，定位、测深精度高，且不易受邻近管线的干扰，对有出露点的管线可采用直连法和夹钳法对目标管线进行探测。

4 确定正确的探测位置

探测位置一般选择在离拐点，三通点一定距离的直线上，测深得到的数据与实际埋深的接近程度与该距离有直接关系。经过实地探测发现，当离特征点的距离是管线埋深的4倍及以上时，探查深度与实际埋深比较吻合，距离小于4倍，离特征点近，则测深精度低。

当然，除了以上总结的提高探查精度的方法外，先进的仪器设备也是地下管线探查的重要条件。地下管线的探查理论问题不算复杂，更多的是实践方面的问题。因此，需要从事该项工作的人能灵活应用多种专业的综合知识和丰富的实践经验，才能逐步解决并提高地下管线定位和测深的精度这一核心问题。

【参考文献】

1.林广元.城市地下管线探测工作概论北京测绘2005年第3期

2.杨向东.地下管线综合探测技术在道路改造中的应用物探与化探2001.12 注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。