浅析地下PE管道的探测方法_张同全

小，水平压线虽然可以抑制干扰管线的信号，但是目标管线的信号往往
2.3 其他方法
较弱。
对于条件允许的地段可直接采用开挖或钎探的方法，对于仪器无
倾斜压线法：将发射机放置于两管线之间，并倾斜于地面，使发射 法探查也不具备开挖和钎探条件的，则要根据地面的走向标志和调绘
机线圈正交于干扰管线，达到既能抑制干扰管线信号又能向目标管线 资料以及了解情况的技术人员进行定位和定深。
踪线的空间位置，从而确定埋地 PE 管道的位置。
2.2 地质雷达探测 PE 管
其电磁强度和分布规律符合下式：
2.2.1 工作方法及原理
B=μ0I/2πr 式中：B-磁场感应强度（单位 T）
地质雷达是一种使用高频电磁波探测地下介质分布的非破坏性探 测仪器。它通过剖面扫描的方式获得地下剖面的扫描图像（见右图）。雷
探测 PE 管道的位置意义重大。
造成电磁信号不强，且导线本身及接头处也容易折断，不利于探测。②
PE 管为惰性材料，非金属、不导电、不导磁。埋入地下后，目前还没 随管埋设示踪线时，施工单位没有严格执行统一的标准。示踪线有时在
有较好的方法直接在地面探测到其在地下的空间位置。
管道的左边或右面，有时沿管道直线或螺旋状埋设，有时贴着管道或又
加信号的特性，灵活改变发射机的放置位置，抑制非示踪线信号，达到 点异常可以用来反算波速，我们就直接采用该反算波速作为设定值；如
加强示踪线信号的方法。该方法对与多条管线交叉以及近距离平行等 果没有，我们可以将平均波速作为设定值。
疑难管线探测具有较好的效果。该方法根据管线的埋设特点又可分为
图 1 是我们在某市采用瑞典 RAMAC/GPR 地质雷达，天线工作频
目前主要有两种方法可以探测到 PE 管：示踪线探测；雷达探测。 与管道有一定距离埋设等，造成难于根据示踪线来判断管道的位置。③
2 PE 管道的探测方法
在下管、回填时示踪线偏位，但没有做好检查和纠正工作。④示踪线接
2.1 示踪线探测 PE 管
头处没有做好绝缘和防腐处理就回填，造成示踪线漏电，接头处示踪线
近年来，PE 管广泛应用于燃气、给水管道的敷设。PE 管主要优点是
探测中存在的问题：①示踪线的横截面积过小。一般有两种情况：
施工方便、造价低、污染小。缺点是埋入地下后，用仪器很难确定它的具 一是施工单位购买的金属导线截面积小（小于 1mm）2 ;二是 PE 管厂家配
体位置，从而造成施工过程中挖断、挖漏现象时有发生，损失巨大。因此， 送的示踪线通常在警示标志带里面夹带一条金属丝，其截面积过小，会
式中：μ0-导体材料真空导磁率（单位 N/A2）
达通过在地面上移动的发射天线向地下发射高频电磁波，在地下旅行
式中：I-导体的电流强度（单位 A）
的电磁波遇到不同的电性界面时，就会发生反射、透射和折射。电介质
式中：r-远离电磁场中心的距离（单位 m）
间的电性差异越大，反射回波能量也越大。反射到地面的电磁波被与发
三种方式。此方法信号强，定位、定深精度高，易区分相邻管线，但示踪线 一种有效手段(见图 1)。
必须要有出露点和良好的接地条件。
2.2.2 相关参数的设定
（2）感应法：该方法不要求示踪线有出漏点，根据实地条件又可分
雷达波速的设定：在测区内地电条件比较有代表性的地方选取几
为以下两钟情况
处能产生清晰异常反映的有明显点的管线做实验剖面，用假定波速 V。
由上式可见：示踪线产生的磁场强度大小 B 与信号电流强度 I 成 射天线同步移动的接收天线接收后，通过雷达主机精确地记录下反射
正比，与远离示踪线中心位置的距离 r 成反比。当选用的材料确定后，影 回波到达的时间、相位、振幅、波长等特征，再通过信号叠加放大、滤波降
响探测信号强度的因素就是信号电流的大小和探测距离。
干扰管线，起到抑制干扰管线信号，增强目标管线信号的目的。此方法 中找出较可靠的异常值在定位；三是向权属单位直接参与敷设管线的
适用于两平行管线间距小埋深相差较大的情况，但必须有可供垂直压 人员了解管线的分布情况，在部分地段进行开挖、钎探验证，最大限度
的确保管线探测的精度。
以上几种方法，在实际工
作中得到广泛的应用，解决了
建筑科学
2013 年第 9 期 科技创新与应用
浅析地下 PE 管道的探测方法
张同全 （浙江省测绘大队，浙江 杭州 310030）
摘 要：针对城市地下管线敷设过程中使用越来越多的 PE 管线，通过自身的探测实践，谈谈自己在 PE 管线探查中的体会。 关键词：PE 管；管线探测；示踪线
1 前言
线的条件。
a.直接感应法：把发射机直接放到示踪线的正上方施加信号，该方 先扫描出雷达图象，由于明显点的深度（H）可直接量取，通过读取雷达
法优点是探测效率பைடு நூலகம்、不需要有出露点，但易受临近管线的干扰。
图象中明显点异常的埋深（H。），由公式 2H。/V。=2H/V 即可计算出实际
b.压线法：利用发射机发射线圈正交于干扰管线，不向干扰管线施 波速 V，求取其平均值。实际探测时，如果目标管线的探测剖面上有明显
施加信号目的。此方法适用于两平行管线间距小埋深相近的情况。主要
3 结束语
应用于水平压线法不好时使用。对于上下重叠管线不宜使用此方法。
对于 PE 管线的探查方法：一是认真分析、查阅资料、研究调绘图，
垂直压线法：将发射机水平置于干扰管线旁，使发射机线圈正交于 摸清其分布和走向在进行探测；二是采用多种方式、方法交叉探测，从
不少管线探查中遇到的疑难问
题，具有一定的实用价值。
参考文献
[1]城市地下管线探测技术规程
[M].北京：中国建筑工业出版社，
2003.
图 1 雷达探测原理图
图2
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前提是 PE 管有示踪线，一般是在管道施工中紧贴 PE 埋入一条金 直接裸露在外也容易折断和被腐蚀，不利于 PE 管探测。⑤在 PE 管非开
属导线（简称示踪线），并在阀门等明显处有出露点。探测原理是给示踪 挖顶管施工中，经常发生绑在 PE 管上的示踪线在随管拖动中折断的现
线加上一定强度的电流，通过探测示踪线电流产生的电磁场来确定示 象，造成时候无法探测。
噪、图像合成等数据加工处理手段，形成地下剖面的扫描图像。通过对
探测方法主要有两种：
雷达图像的判读，便可得到地下目标物的分布位置和状态。
（1）直接法：直接法也称为充电法，是利用示踪线的出露点，直接向
地质雷达探测是一种高效、快速的浅层地质勘探方法，是目前具有
示踪线充电。直接法包括双端充电法、远接地单端充电法和单端充电法 最高分辨率的物探方法之一，是工程地质勘察领域中探查岩溶、裂隙的
水平压线法、倾斜压线法和垂直压线法。
率 250 MHz 进行探测 PE300 燃气管道的雷达图像。根据场地条件及以
水平压线法：将发射机侧立于地面，使发射机线圈正交于干扰管 往工作经验，相对介电常数取 11，取采样时窗为 100.6ns，采样频率
线，此方法适用于间距稍大的、埋深相近的平行管线，如果管线间距较 4968.2 MHz，样点数 500，触发间隔 2cm。