管线探测技术方案

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1 地下管线分类及探测

1.1 地下管线分类

城市地下管线按照权属单位不同，可分为给水、排水（雨水、污水、雨污合流）、燃气、电力、通讯（电信、移动、联通、有线电视等）、热力等市政公用管线以及铁路、民航、军用等专用管线，是城市基础设施重要的组成部分，担负着输送能量、传输物资、传递信息的重要任务，是整个城市赖以生存和发展的物质基础，是城市名副其实的生命线。

1.2 地下管线探测

地下管线探测方法一般分为两种：一种是采用井中调查、开挖样洞或简易触探相结合的方法，这种方法在我国早期城市管线普查中应用较多，目前主要应用在某些复杂地段的管线探测及检查验收中使用；另一种是仪器探测与井中调查相结合的方法，近年来在我国城市地下管线探测中广泛使用。

2 地下管线探测前提条件分析

地下管线探测是以地下管线与周围介质（土体）的密度、磁性、电阻率、介电常数等物性参数差异为前提，采用地球物理方法对地下管线进行定位的技术。城市地下管线包括给水、排水、电力、电信、燃气、热力、工业等，这些管线按材质大致可归纳为三大类：第一类为由铸铁、钢材构成的金属管线，如给水、燃气、热力以及压力雨（污）水管线等；第二类为由水泥、塑料等材质构成的非金属管线，如重力流式雨（污）水管线、PE材质燃气管线、PVC材质给水管线等；第三类为带金属骨架的管线（指内芯为铜、铝材质，外层为塑料的电缆），如电力电缆、通讯电缆等。

上述管线作为探测目标体，其与周围介质（土体）之间均存在密度、波速、电阻率、介电常数、导磁性、导热性等某一方面或几方面的物性参数差异，这些差异是能够运用物探技术对其进行有效探测的地球物理前提。

3 城市地下管线探测技术方法

3.1 城市地下管线探测技术基本原理

地下管线的存在往往会改变天然的或者人工的地球上物理场的分布情况，而后会产生异常。通过对着这些异常的分布情况、形态及性状的研究，可以获得与地下管线位置相关的资料，为我们进行地下管线探测奠定了理论基础。

3.2 城市地下管线探测方法

现场探测时，可根据不同材质、不同类型的地下管线与周围介质之间的具体物性参数差异，按照有效、快速、经济的原则，选择某一种或多种物探方法进行探测。地下管线探测中采用的物探方法主要包括电磁法、地质雷达法、高精度磁法、高密度电法、浅层地震波法等，其中电磁法和地质雷达法是目前地下管线探测中最常用、最有效的方法。

3.2.1 电磁法

电磁感应法是利用天然电磁场或人工电磁场源对管线进行激发，在地下管线中产生电流，管线周围形成电磁场，然后采用仪器测量其分布特征，确定管线的空间位置。该方法为地下管线探测的首选方法，根据管线的敷设状况，可选择使用主动源法中的直接法、夹钳法、感应法等。

（1）直接法：适用于有出露点的金属管线探测。直接法有三种连接方式：双端连接、单端连接及远接地单端连接。即将发射机专用输出电缆的一端与被探测的金属管线相连接，另一端接地或接到金属管线的另一端，利用接收机搜索被探测金属管线产生的电磁信号，对管线进行追踪定位。该方法能使接收机接收到较强的电磁信号，对管线的定位及定深精度相对较高，但管线必须有出露点，并具备良好的接地条件，而且接地线应尽量与管线走向呈垂直状态分布，接地点在理论上是离激发源越远越好，但地线过长及跨越其他管线可能引起旁侧管线对探测目标管线的干扰。

（2）夹钳法：是利用管线探测仪配备的夹钳（亦称耦合环）夹在被测目标管线上，通过耦合环把交变电磁场信号加载到被测管线上，以实现对目标管线的追踪定位的目的。

（3）感应法：是利用发射机发射谐变电磁场，使被探测的地下管线产生感应电流而形成电磁场，通过接收机在地面接收地下管线所形成的电磁场，达到对被探测管线进行搜索、追踪、定位之目的。

3.2.2 地质雷达法

地质雷达法：即地质雷达剖面扫描法，是利用脉冲雷达系统连续向下发射高频电磁波，并由接收天线连续接收地下管线等不均匀目标体反射回来的电磁波，再经过专用软件处理，获取地下不同目标体雷达波的反射图像，通过对图像的分析解释，直接确定管线埋设位置和埋藏深度。

3.2.3 示踪法

将能发射电磁信号的示踪探头或导线送入非金属管道（沟）内，在地面用接收机接收探头或导线发出的电磁信号，从而确定地下非金属管线的走向和埋深。该法可用于有出入口的非金属管道和人防工程的探查。该方法信号强，效果好，但必须有出入口。

3.3 城市地下管线探测技术方法应用

由于地下管线埋设条件各不相同，因此探测现场情况也千差万别，有些管线有明显出露有些长距离无明显点；有些管线埋深大，有些管线几乎贴近地表埋设；此外管线埋设的环境也区别也很大，有些道路管线稀少，有些道路管线埋设密集，因此在方法选用时应根据不同场地条件选用合适的方法。

（1）出露情况：现场有出露点的管线，可采用直接法、夹钳法；规模较大的管道，也可将发射机直接放置在管顶顶部。无出露点的情况下，可采用感应法施加信号探测，注意施加点尽可能选择在埋深浅、临近管线少处。

（2）埋深：大埋深管线尽可能采用直接法或夹钳法探测；在条件不允许的情况下，可采用感应法，同时提高发射功率和发射频率。浅埋管线直接法、夹钳法、感应法均可。浅埋大规格管线也可采用地质雷达法。