工程测量中地下城市管线探测技术的应用 史乃彬

工程测量中地下城市管线探测技术的应用史乃彬
摘要：文章对地下管线的探测原理简要介绍，分别列举了地下管线探测过程常
用的电磁探测、雷法探测、相邻管道探测技术，并以实际的城市地下管线探测项
目为例，对技术的具体应用过程加以说明。

关键词：城市地下管线；探测；管理
引言：地下管线是城市建设环节的重要性部分，其属于基础设施重要部分，
可视为城市的“生命线”。

为保证管线的顺利使用，发挥其价值，需要及时对其使
用情况进行观察。

但是地下管线所处环境复杂，因此，需要使用有效的探测技术，对管线分布情况进行判断和分析，确保管线更好地发挥作用。

1. 地下城市管线的阐述
根据城市地下管线的作用与性质之间存有的差异，对其予以细分，大致能够
分成多个种类，即供热管线、排水管线、给水管线、通信管线、电力管线以及工
业管线等。

按照管线材质细分，还能够将地下城市管线细分为由铸铁以及钢材等
金属材料所制作而成的金属管线，由铝或是铜等金属材料加工而成的金属电缆，
由光纤加工而成的非金属线缆，由陶瓷以及水泥等材料制作而成的非金属管线等。

而按照敷设方式，同样能够对管线进行细分，通常会有直埋敷设、共同沟敷设、
架空敷设以及地下管沟敷设等方式。

在此过程中，非开挖技术通常还被称之为水
平定向钻技术，该技术从实质上而言，属于地下城市管线非开挖施工技术的其中
之一。

除此之外，这一技术与往的施工技术相比，有一定的先进性，在实际的应
用中并不会对周遭生态自然环境产生影响，并且不会对地上交通产生影响，也不
会发生扰民问题，具有一定的文明水平。

针对地下城市管线非挖施工方式而言，
多数都是采用分项管敷设或定向钻穿越两个方式，该方法敷设深度多数多会在几
米至十几米的区间之内，少数管线的敷设深度甚至会在几十米的位置。

2. 地下管线的探测技术
2.1 电磁探测。

地下管线测量环节，电磁探测为重要方法，借助管线、周围介质等导电性、导磁性等差异，应用电磁感应的原则，完成探测过程。

通过地下磁
场的时空分布，对地下管线实际位置加以判断。

实际探测环节，需通过主动场源、被动场源等，使管线内部产生电流，在周围产生同频的交变电磁场，之后利用物
探仪器对电磁场的空间分布展开分析，最终确认管线位置。

应用此技术需要注意
如下三点内容：第一，保证设备精准度、分辨率较高，可获得可靠的探测数据，
确保探测精准；第二，设备可精准检测，同时能按照电磁场规律展开计算；第三，保证目标管道以及非目标管道当中电磁场电流的最小化，避免环境问题影响探测
结果。

图１ＣＣＴＶ爬行器
2.2 ＣＣＴＶ管道检测技术。

ＣＣＴＶ管道检测技术采用闭路电视系统进行检测，是一套集机械化与智能化为一体的检査管道内部情况的设备，适用于管道施工、管道详查、管道验收等阶段，由爬行器、摄像系统、电缆盘和控制系统四部
分组成。

爬行器可以搭载不同规格的镜头并与电缆盘连接，通过控制系统可以实
现行走、观察等各种操作（见图１）。

摄像系统连续、实时记录管道内部的实际
情况；技术人员根据摄像系统拍摄的录像资料，对管道内部存在的问题进行实地
位置确定、缺陷性质的判断，从而有效地查明管道内部情况，后期通过视频分析
软件生成报告，具有实时、直观、准确和一定的前瞻性，环保效果良好，为排水
管道维护、验收、排除雨、污水滞流以及防治管道泄漏污染，提供可靠的技术依据。

2.3雷法探测。

此方法主要是向地下管道当中发射较高频率的电磁波，当管线电界面不同时，就会致使电磁波产生反射或者投射等，在电介质的差异下，导致
反射波的能量不断扩大。

使用接收设备在地面上接收从管线处返回的电磁波，雷
达主机可将反射的电磁波幅度、波长以及相位等展开记录，使用降噪、滤波以及
合成等技术展开处理，合成扫描图像，获取管道分布图。

2.4相邻管道探测。

城市建设环节，为高效利用空间，对于地下管线的铺设常选择平行方式进行。

此时地下管线种类相对复杂，管道间距、空间相对较小，因此，在探测环节，可能出现曲线异常或者单一高峰等问题，导致人员难以按照曲
线图对管道数量、材质等展开精准判断。

针对相邻管道的探测，可使用充电法对
金属管道进行充电，还可使用感应钳夹法进行探测，可解决探测环节存在的曲线
异常问题，规避曲线存在多个峰值，或者产生非对称的变化现象等。

防止和曲线
峰值对应的管线存在位置偏移以及相连管线产生耦合、互感等问题，导致的电磁
异常，影响探测结果的准确性。

3.在工程测量中地下城市管线探测技术的应用要点
①在工程测量中，地下城市管线探测作业应该严格遵守以下几个原则：第一，将未知转变成已知；第二，所使用的探测方式必须要简便有效，而且能够确保探
测结果的准确性；第三，在比较复杂的探测条件下，需要按照具体的情况使用恰
当的探测方法。

②通过大范围地收集资料与实地调查来保证探测工作的顺利推进，而且也能够防止出现问题的遗漏。

③在进行管线探测以前，首先要试验探测方法的可行性，具体步骤为：第一，应该在已知的管线点上试验探测方法；第二，进
行试验主要是为了了解所用方式和仪器设备的准确性；第三，对于不同的管线与
地区，需要使用最适合的探测方式。

④对明显点位进行深入检查，把检查结果当做被探测管线的定位与定深依据。

如果管线的深度较大或者是没有明显的参考点，就应该使用地质雷达法进行测量。

⑤当探测区比较复杂时，应该根据不同的管线类型进行追踪，以此来了解管线的关系，尤其是电信管线，应该根据管线的权属
单位进行区别追踪，以此来保证管线关系的正确性。

4.在工程测量中地下城市管线探测技术的应用
因为城市探测区的地下管线分布密集，相邻管线间存在一定的影响。

而且，
部分地区有很多的建筑垃圾、道路两侧有大量的广告牌、中间的隔离带中有栅栏、车辆的行驶速度非常快等，这些因素都会对地下管线的探测工作产生影响。

以某
工程为例。

工程概况为某地下工程处在管线探测段，在这一区段中使用随机原则
选择了比较隐蔽的管线点，将其用 RQ2001 进行表示。

在对探测区进行现场勘查
以后了解到，这一管线附近分布有其他的燃气管线，它们之间的距离大约为 5m
左右，所以彼此之间的影响作用相对较小。

因此，探测人员在经过研究之后，决
定使用磁偶极感应法进行探测，有效的测深度能够达到 1.2m。

具体的数据分析如
表 1 所示。

从探测数据分析结果中能够看出，在随机抽样原则的基础上，所有的
探测成果都能够满足相应规范的基本要求，这也就说明了，使用管线探测仪所得
的结果具有较高的有效性。

表1 探测数据分析结果
总结：综上所述，随着时间的推移，我国城市化进程在不断的进步与发展，
而作为现代城市建设过程中的重要环节，地下管线施工建设的水平能够对城市整
体的建设水平造成较大影响；为此，相关人员需要在日常工作过程中加强现代先
进技术与设备的应用，以此来不断完善城市地下管线探测与管理方面的技术，加强城市地下管线信息化、科技化的发展，同时制定出健全完善的监督管理制度及各种方案，确保当管线施工过程中出现某种故障问题，相关人员能够及时发现并处理，进而对地下管线的施工质量进行保障，并由此而推动我国城市化建设的进一步发展。

参考文献：
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