摘要：随着城市化进程的不断加快，片区改造工程在我国各城市大量涌现，城市地下管线探测技术的受关注程度也因此不断增长，国内相关研究的大量涌现也能够证明这一认知，基于此，本文简单介绍了常见的城市地下管线探测技术，并结合实例就城市地下管线探测技术在片区改造工程中的具体应用开展了详细论述，希望论述内容能够为相关业内人士带来一定启发。
关键字：片区改造；城市地下管线；充电法；感应法
1.常见的城市地下管线探测技术
1.1充电法
充电法属于较为常见的城市地下管线探测技术，通过将发射机输出端接到被测金属管线上，即可利用直接加到被测金属管线上的信号进行探测，充电法按照连接方式的不同可细分为单端充电法和双端充电法，且二者均具备定位准确、信号强、深度测试精度高特点。在具体的城市地下管线探测中，如目标管线存在一个出露点，便可以应用单端充电法开展地下探测，探测过程中，发射机一端需接在被测金属管线上、另一端接地，而如果目标管线存在两个出露点，便需要应用双端充电法进行探测，图1为充电法应用示意图。
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图1 充电法原理图
1.2感应法
感应法同样广泛应用于我国城市地下管线探测领域，该技术主要通过地面上发射机向所测地下管线发射一种电流信号形成的交变磁场完成探测，该技术可细分为电偶极感应法和磁偶极感应法，前者通过产生感应信号（发射机两端接地）完成金属管线探测，而磁偶极感应法则需要围绕发射线圈产生的电磁场对金属管线感应所产生的二次电磁场完成探测，应用该方法的地下金属管线探测在定位、定深、管线走向追踪层面的表现较为优秀[1]。
1.3地质雷达法
地质雷达法是一种应用探地雷达的城市地下管线探测技术，该技术属于典型的连续、快速、非接触电磁波探测技术，并具备分辨率高、采集快特点，通过发射高频雷达子波脉冲、接收反射的电磁波脉冲信号，即可根据雷达子波反射波的振幅变化、频率变化、同相轴、整体波形、相位变化确定管线的位置和埋深。
2.城市地下管线探测技术在片区改造工程中的具体应用
2.1工程概况
为提升研究的实践价值，本文选择了某地S片区改造工程的地下管线探测作为研究对象，S片区面积为3.7km2，地下综合管线长度为29km，并由上水、电缆、电信、煤气四种管线种类18种管线组成，管线分布存在上下重叠、纵横交叉、密集分布、同构并行等特征，多种多样的埋设方式对城市地下管线探测技术的应用提出了较强挑战。
2.2前期资料收集
为最大化城市地下管线探测技术应用效果，探测人员首先开展了资料的收集工作，通过收集片区内各种管线资料、改建图、竣工图、设计图等资料图纸，探测人员初步了解了片区内地下管线的分布。对于一部分无法收集到图纸资料的地下管线来说，单位与管线维修人员及其他有关人员开展了深入沟通，最终获得了线路的大致草图，由此城市地下管线探测技术的应用奠定了坚实的基础。
2.3具体探测
2.3.1基本探测
单一管线的探测较为简单，探测人员主要采用充电法、感应法进行探测，如单一管线存在露点，便应用充电法探测，而如果管线不存在露点，则使用感应法进行探测。值得注意的是，为最大化发挥地下管线探测技术效用，探测人员遵循了分片、分线、先易后难、先干线后支线的探测顺序，且探测过程需要明确地下管线结构与连线关系，由此城市地下管线探测质量便能够得到较好保障。
2.3.2充电法与感应法配合应用探测
图2为S片区两条主要干道交叉路口给水管网平面图，给水管线材质为铸铁管，但由于交通工具电磁干扰严重、给水管网存在分带性质（地面检修井、阀门井较多），这就使得单一的充电法、感应法均无法满足地下管线探测需要，因此探测人员开展了充电法与感应法配合应用探测。具体来说，需应用充电法进行建设路西侧探测，探测过程需缩小收发距并采用33kHz作为输出频率、高输出功率，由此可确定了管径为300mm的给水管线主干管线分布情况，同时也查明了每条分支管线，而建设路南侧管线同样应用充电法进行探测，而感应法则负责参数的观测，由此实现两种技术的互相补充与验证，保证了管线定位、定深质量[2]。
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图2 S片区两条主要干道交叉路口给水管网平面图
2.3.3相交管线交点及多通处探测
相交管线交点及多通处探测采用了充电法，为准确判断该区域的位置和埋深，采用了分别在管线露头处应用单端充电法的探测方式，由此探出相交管线的若干个点，即可使用图解法进行交点的定位，结合相应探索数据、管线坡度，即可顺利求得地下管线的埋深。值得注意的是，在探测人员沿主线探测过程中，出现了有效测程内信号衰减情况，这种情况的出现多是由于三通或多通处引起信号分流，因此探测人员采用了在信号衰减处做圆周探测的应对方式，由此找出各方向分支并探测出多通电，最终即可依次探出可能存在的支线并最终确定支线，这一过程中主机必须分别挪至支线处探测，否则速度较快的信号衰减将直接影响探测结果准确性，上文提及的充电法与感应法配合应用也需要应用这一技巧，充电法的应用价值由此便能够得到更直观展示。
2.3.3非金属管线探测
S片区存在部分非金属关系，主要包括PE管、PVC管、混凝土管，涉及排水、燃气、热力、给水等多种类型管道，由于充电法、感应法仅能够用于金属管道的探测，因此S片区非金属管线的探测采用了地质雷达法。在地质雷达法的具体应用中，探测人员采用了RAMAC/CPR探地雷达探测仪，由此开展了非金属管线的地下探测，结合以往工作经验和场地条件，探测仪天线工作频率、相对介电常数分别设置为250MHz与11，采样频率、取采样时窗、样点数分别为4968.2MHz、100.6ns、500，触发间隔则为2cm，图3为探测S片区燃气管线获得的雷达图，该图中的反射弧度凸起处便为燃气管线位置。值得注意的是，除地质雷达法外，为更好完成非金属管线探测，探测人员还采用了机械法进行探测，通过钎探或直按开挖进行探测，地质雷达法存在的部分缺陷（特殊情况下探测效果不好）得到了弥补，非金属管线的探测质量也由此得到了保障，地质雷达法的应用价值可见一斑。
图3 燃气管线雷达图
2.3.4探测要点
结合S片区地下管线探测实例，并行管线探测、非金属管线探测、多通及相交管线探测三者属于地下管线探测的难点，但在实际的探测中笔者发现，水平分量测量需要做好整条异常曲线的分析判断，以此确定其属于单管线异常，亦或是多跟管线组合异常，探测人员在这一过程中需避免出现简单的以几个点为依据的情况，只有准确判断异常种类，方可实现问题的针对性解决。而为了提升城市地下管线探测技术应用价值，探测得到的地下管线数据可利用《普查之星2015》建立地下管线信息管理系统，由此即可满足片区改造工程的顺利开展，这严格意义上属于完成S片区改造工程地下管线探测后的工作内容。
结论：综上所述，城市地下管线探测技术可较好服务于片区改造工程，在此基础上，本文涉及的充电法、感应法、地质雷达法、S片区改造工程实例、前期资料收集、单一管线探测、充电法与感应法配合应用探测、相交管线交点及多通处探测、非金属管线探测等内容，则提供了可行性较高的城市地下管线探测技术应用路径，而为了进一步提升该技术应用水平，地震波法等新技术应用、隐蔽管线点探查必须得到相关业内人士重视。
参考文献：
[1]宋凯.试论城市地下管线探测技术及质量控制分析[J].中华建设,2018(04):132-133.
[2]李淑敏,李丛,李龙.三亚市地下管线勘察与GIS信息化建设方法探究[J].山西建筑,2017,43(07):218-219.
论文作者:杨略
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/12
标签：管线论文; 地下论文; 片区论文; 感应论文; 城市论文; 技术论文; 非金属论文; 《基层建设》2018年第31期论文;