張翼

蕪湖市勘察測繪設計研究院有限責任公司 安徽 蕪湖 241000

引言

隨著城市化進程的不斷加快，為了保證城市居民的正常生活，地下管線工程的數(shù)量越來越多，使得地下管線在城市的地下區(qū)域中的分布越來越復雜，這一現(xiàn)象為管線的探測工作提出了更高的要求。因此，只有合理掌握復雜條件下地下管線探測技術，并采取科學的技術應用策略，才能夠提升管線探測的準確性，并有效避免探測工作對管線系統(tǒng)整體的結構與管線的質量造成的負面影響。

1 城市區(qū)域復雜情況中使用地下管線探測技術的價值

地下管線探測技術是在城市區(qū)域中非常有價值的工具，它可以用來探測地下的各種管線，包括自來水管線、燃氣管線、電纜管線等。其價值主要有以下幾點：首先該技術能夠幫助避免破壞地下基礎設施。城市區(qū)域中地下的基礎設施非常復雜，由于歷史原因，可能存在大量的地下管線、設備和其他結構。在進行土木工程或其他建設項目時，如果不知道這些地下結構的位置和情況，就有可能會破壞它們，導致供電中斷、漏水、燃氣泄漏等問題。而地下管線探測技術可以幫助我們確定這些地下管線的位置和深度，從而避免對它們的破壞，保證城市基礎設施的正常運行。其次，該技術能夠提高施工效率和減少成本。在進行施工項目時，通常需要挖掘地面來安裝各種管線和設備[1]。如果我們不知道地下的管線和結構的情況，就有可能會在施工過程中遇到阻礙和問題，導致施工進度延遲，成本增加。但是，如果使用地下管線探測技術，我們可以事先確定地下管線的位置和深度，并根據(jù)這些信息規(guī)劃施工方案，避免遇到不必要的阻礙和問題，提高施工效率，同時也能夠減少施工成本。最后，該技術能夠保證城市區(qū)域的安全性和可靠性。城市區(qū)域中的地下管線是維持城市運轉的重要基礎設施。如果這些管線受到損壞或者出現(xiàn)故障，就有可能會對城市區(qū)域的安全和可靠性造成威脅。例如，燃氣泄漏可能會導致火災和爆炸，電力故障可能會導致停電，給居民帶來不便。而使用地下管線探測技術可以幫助我們及時發(fā)現(xiàn)管線的問題，并進行及時維修和保養(yǎng)，保證城市區(qū)域的安全和可靠性[2]。

綜上所述，地下管線探測技術在城市區(qū)域中具有很大的價值。在城市區(qū)域中，地下管線可能存在交叉、重疊等情況。使用傳統(tǒng)的地面探測方法，很難精確確定這些管線的位置和深度，而且需要進行大量的人力和物力投入。相比之下，地下管線探測技術能夠快速、準確地確定管線的位置和深度，不僅可以提高探測效率，而且還可以降低施工成本。

2 復雜條件下地下管線探測技術類型

2.1 直接法

直接探測法是一種基于電磁理論的非破壞性地下管線探測方法，其原理是利用電磁場相互作用特性，通過測量地面上的電磁場分布情況，推斷出地下管線的位置和特征。直接法主要被應用在近距離并行管線的探測中，在該技術實際的應用過程中，首先，要開展測量線的布設工作，即根據(jù)需要探測的區(qū)域大小和復雜程度，選擇合適的測量線間距和布設方式。其次，要將交流電源接入發(fā)射線圈，產生交變磁場，從而在地下形成電磁場。為了達到更好的探測效果，可以在不同的位置和方向上布置多個發(fā)射線圈，形成不同的磁場分布。再次，將接收線圈移動沿測量線方向進行掃描，并記錄每個位置處接收到的電場信號。根據(jù)測量線圈的數(shù)量和布設方式，可以得到不同方向上的電場分布圖。最后，要對記錄的電場信號進行分析和處理，通過計算和模擬推算出地下管線的位置、深度、尺寸和電特性等參數(shù)[3]。

使用直接法進行探測不會對地面造成破壞，使探測工作能夠從根本上防止對管線的損害。同時，直接法可以快速地對大面積區(qū)域進行探測，可以減少探測時間和人力成本。并且，直接法可以對地下管線的位置、深度和尺寸等參數(shù)進行高精度的測量和分析，可以滿足不同工程和應用的需求。此外，直接法可以對不同種類的金屬管線進行探測，包括電力、通訊、自來水、燃氣等金屬管線。同時，它還可以用于地下水資源的勘探和監(jiān)測等領域[4]。

2.2 夾鉗法

夾鉗探測法是一種應用于非金屬管道或不具有通電條件的金屬管道的非破壞性地下管線探測方法。其主要原理是利用電磁感應原理，在為夾鉗通電時，形成一次磁場，之后在管道周圍產生二次磁場，通過測量磁場的變化來確定管道的位置和方向。在夾鉗法應用的過程中，應對以下要點予以重視：首先，在該技術應用之前需要開展勘測工作，了解地形、地貌、地質等情況，以及可能存在的地下管道類型和規(guī)格。其次，在安裝夾鉗的過程中，將夾鉗放置在離管道表面較近的位置上，確保夾鉗與管道之間沒有空隙，并緊密貼合管道表面。最后，在探測時，將夾鉗探測儀器與夾鉗連接，啟動探測儀器，調整靈敏度，移動夾鉗和探測儀，記錄下管道的位置和方向。夾鉗法除了能夠滿足上述優(yōu)點以外，還具有快速、準確、簡便等優(yōu)勢，總的來說，該技術是一種非常實用的地下管線探測方法，可以在城市區(qū)域復雜條件下進行探測，有利于保障地下管道的安全運行，減少潛在風險。

2.3 感應法

感應探測法也是城市地下近距離并行管線探測的重要技術，其原理是基于感應線圈對交流電信號的感應，通過感應線圈放置在地表上，產生一定頻率的電磁場，并向地下發(fā)送信號，當信號遇到地下管線時，會感應管線中的電流，產生一個反向信號，被感應線圈接收，進而判斷地下管線的位置及深度等信息。為了保證感應法起到較好的應用效果，首先，工作人員要在地表上選擇合適的位置安裝感應線圈；其次感應線圈通過發(fā)射一定頻率的電磁場向地下發(fā)送信號；最后，當信號遇到地下管線時，會感應管線中的電流，產生反向信號，被感應線圈接收。當信號被接收后，工作人員通過分析接收到的信號，可以判斷地下管線的位置及深度等信息。除了具有與上述相同的優(yōu)勢之外，需要注意的是，感應探測法在應用過程中也存在一些限制和局限性，如深度限制、誤差可能存在等問題，因此需要針對具體情況進行綜合分析和判斷。

2.4 雷達法

雷達探測法是一種非侵入式的、高精度的地下管線探測技術，其主要被應用在城市復雜條件下地下非金屬管線探測方面。雷達探測法可以對地下管線進行高精度的定位和測深，探測精度通常在10cm以內，同時，雷達探測法無須長時間的勘察和測量即可完成探測工作。

雷達探測法的原理是利用電磁波的反射和折射特性來探測地下管線，主要利用雷達探測系統(tǒng)發(fā)射高頻電磁波，并接收反射回來的信號來完成有效的探測。地下管線會對電磁波產生不同的反射和折射，從而形成不同的圖像，可以根據(jù)圖像識別管線的位置和深度。在探測過程中，工作人員要確定探測區(qū)域和探測目標，并根據(jù)地下管線的深度選擇合適的雷達探測設備和探測頻率。同時，要對探測區(qū)域進行清理和平整處理，清除雜物和障礙物，確保雷達探測設備可以正常工作。針對不同類型的地下管線，可以采用不同的探測方法，如單線探測、雙線探測、連續(xù)探測等。最后，要對探測到的信號進行處理和分析，根據(jù)反射圖像識別管線的位置和深度，并將探測結果進行標記和記錄，制作探測報告并交付給相關部門。

總之，雷達探測法是一種非常有效的地下管線探測技術，在城市建設和管線維護方面具有重要的應用價值。需要根據(jù)實際情況選擇合適的雷達探測設備和探測方法，結合多種技術手段和操作方法，提高探測精度和可靠性，為城市建設和管線維護提供支持。

2.5 移動信標法

移動信標探測法主要利用穿孔裝置、電纜推進設備、CCTV管道爬行器等，使信標能夠被內置于管線中，之后根據(jù)信標從探測裝置處接收到的信號進行分析，實現(xiàn)管線位置與埋深的確定。雖然，該方法具有高效、簡便等特性，但是，其應用范圍具有較大的局限性：該技術不適用于金屬管線的探測，并且，針對燃氣、壓力等管線的探測，其難以起到較好的效果?？傊?，移動信標探測法在城市區(qū)域復雜條件下具有重要的應用價值。如果工作人員能夠掌握其原理和操作步驟，可以幫助地下管線探測工作更好地開展。

3 地下管線探測技術的應用建議

3.1 探測現(xiàn)場信息調查

在地下管線探測技術的應用過程中，信息調查工作是十分必要的，只有了解了現(xiàn)場的大致情況，才能夠為后續(xù)的精細化探測打下基礎?，F(xiàn)場勘察是地下管線探測的第一步。通過實地勘察，可以了解管道布局、管徑、埋深等信息，以及周圍建筑物、地貌、地質情況等環(huán)境條件。對于管道布局密集、管徑復雜的區(qū)域，現(xiàn)場勘察可以幫助確定需要探測的區(qū)域和探測方案。在現(xiàn)場勘察中，需要使用地形儀、測距儀、羅盤等工具對管線位置和朝向進行精確測量，并且記錄相關信息，為后續(xù)探測工作做好準備。

3.2 儀器探查

針對由金屬材料制成的管線的探測，相關工作人員需要應用到管線探測儀等設備，從而能夠準確測量管線中心的投影位置、管線埋放深度等數(shù)據(jù)。在地下管線系統(tǒng)中，一部分管線因為埋設時間較長、深度較深、管徑較小等原因，導致其難以被探查出來，因此，有必要通過相關儀器輔以管線探測技術開展相關工作。在實際的探測作業(yè)中，為了有效確保測量的安全性，相關工作人員務必要精確掌握在管線測量過程中可能會發(fā)生的各類情況與問題。在儀器的使用過程中，管線探測儀可以通過導電與導磁方面的原理，分析電磁場在空間與時間方面的規(guī)律，從而能夠進一步提升管線探測的精確性與全面性。同時，工作人員要通過由簡到繁、反復比較的方式，對探測數(shù)據(jù)進行驗證，從而盡可能地減少探測誤差。

3.3 探測數(shù)據(jù)處理

在管線探測技術應用之后，相關工作人員要開展探測數(shù)據(jù)的處理工作，其中主要應用到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。在實際的工作中，工作人員將測量數(shù)據(jù)導入到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，該系統(tǒng)能夠對數(shù)據(jù)進行拆分，并在拆分之后為數(shù)據(jù)生成編碼。按照編碼，數(shù)據(jù)能夠被進行排序，之后，導入控制點的坐標，并形成核驗的文件。最后，核驗文件輸出導線觀測手簿，轉換為pnt格式的文件。

pnt文件會被導入到EPS中的數(shù)據(jù)處理平臺中，通過連線、建立分支、輸入屬性信息等方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理。之后，平臺內部會對管線的各類信息進行孤點、孤線、一致性、重復性等方面的檢查。之后，根據(jù)不同種類的管線數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)的導入、檢查、處理、輸出，圖形的編輯等步驟，實現(xiàn)相關數(shù)據(jù)的科學化管理。最后，按照規(guī)章流程中對管線數(shù)據(jù)在顏色、層數(shù)、代碼等方面的標準，利用EPS平臺對管線的探查屬性、空間屬性等分別進行制圖處理，使得管線的分布、孔徑與流向情況等信息能夠更加直觀地被體現(xiàn)出來。

4 結束語

總而言之，受到城市化與復雜地質條件的影響，我國城市的地下管線鋪設具有較強的復雜性。因此，針對城市區(qū)域復雜管線的探測問題，為了保證探測的有效性，往往會應用到較多的技術。本文首先結合大多數(shù)管線探測項目的情況，分析了相關技術的應用要點，并結合實際的工程，對城市復雜環(huán)境管線探測技術的運用策略進行分析，希望相關技術能夠得到進一步使用。