文德华
怀化市水务建设经营有限公司，418000，湖南省怀化市
摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了市政行业的发展，地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是保障城市运行和发展的“生命线”。但由于建设规模不够、资料保存缺失、日常管理不足等原因，对于地下管线的精准探测变得愈加困难。利用电磁感应法探测金属管线优势明显、效果显著，包括追踪小口径电力、通讯电缆都能保证较高的精度。而探地雷达则是当前探测非金属管线的首选工具。两种方法互为补充，是地下管线探测应用最普遍的技术，但其抗干扰能力和仪器的探测精度仍有待进一步提高。同时惯性陀螺仪定位法、声学探测法等非地球物理方法也在近些年逐渐得到应用和推广，对主流的地球物理方法做了很好的补充。
关键词：市政工程施工；地下管线；保护方法
引言
城市地下管线是保障城市稳定运行的重要基础设施和“生命线”，如何快速、精准地为市政管理部门和施工单位提供管线的位置、埋深、管径、材质等专业信息，以防止不当施工带来的安全隐患，对城市建设、管理十分重要。探地雷达(GPR)因具有快速、准确、无损、抗干扰能力强、金属管线与非金属管线均可探测的优点，而被广泛采用但GPR探测环境的复杂性和多样性，导致GPR回波信号包含了许多杂波成分，这些杂波成分使深部管线或非金属管线的雷达回波信号非常弱，同时，不同类型的地下管线通常会产生类似的双曲线反射特征，给管线探测与数据解释增加了难度。目前，GPR数据解释在很大程度上依赖于专家的经验，对于获取的海量GPR数据而言，专家可能需要花费大量的时间进行分析，识别分类过程耗时且费力，解释结果亦取决于专家的主观判断，存在一定的情绪主导的误判风险。怎样实现管线异常的自动提取与智能识别，是目前GPR管线高精度探测的关键技术难点。
1市政工程施工中地下管线保护的工作的基本流程
在市政施工过程中需重视相关工作流程的确认，在开展施工的过程中有几个管道施工流程的步骤执行：管道管线进行互换工作、相应的保护设施、确保方案思路的整理、对工程各阶段的设计明确、后续工作的改善以及方案实施后对工程的加固。市是在工程加强地下管线相关工作内容确定，能够在保证项目开展的进度。同时，若在施工过程中出现问题能够及时给予调整，保证工程质量以及项目进度的顺利开展。
2市政工程施工中地下管线的保护方法
2.1正演模拟方案设计
假设覆土层下为半无限空间连续的均匀介质,电磁波反射与折射均在二维平面内进行.为了研究地下管线在探地雷达正演模拟信号上的反射特征,设计了如单排管与双排管布置的地电模型.地电模型参数设为:①区域范围:3.6m×1.0m,横坐标为探测距离,纵坐标为探测深度;②管线尺寸:5种不同管径分别为:1.00cm、1.25cm、2.25cm、3.50cm和5.00cm;③管线布置:单排管的埋置深度分别为10cm和20cm;双排管中的上排管埋深为10cm,下排管与上排管的距离为10cm,由左至右按管径从小到大排列;④介质属性:地层的相对介电常数设为6,电导率为0.01S/m,磁导率为1.0.
2.2基于规则定制的地下管线数据质量检查方法
造成地下管线数据质量不合格的主要因素有:①一个测区内的数据可能由不同单位或不同测量小组测量，各个单位及测量组对测量规范、数据规定的理解掌握不同，工作方法也有很大差别，进而导致采集的数据成果和相应工程的标准规范出入较大;②地下管线种类繁多、隐蔽性较强、数据量较大，在测量过程中由于测量员的人为操作失误往往会导致重复测量、遗漏测量、测量不全面等错误;③目前进行管线数据质量检查的方法尚不全面，个别系统集成了数据检查功能但检查不够全面;④不同地方不同项目或不同类管线都会导致检查方法不一样，针对单项工程开发的检查工具不易于扩展。
2.3完善和补充市政工程施工中地下管线保护方案
在对地下管线的修复过程中，也存在着很多特殊问题，比如在对穿顶管工作井的管线进行修复时，要对管线进行优化，挪动等，还要有相关的挪动计划进行保护，尽量做出符合实际的方案进行整改。比如说，对埋有管道里面的地下管线中，因为本身铺设的线路就比较复杂，而且存在多种不确定性，就会需要相关的施工单位在对管线进行整改时，设计出相对应的保护实施计划，在进行作业的同时，要保证对管线进行运用的工作人员、修整的技术人员以及对管线进行保护整改的其他工作人员都需要对方案有个完全的了解，只有这样才可以保证计划实行的过程课题更加顺利。
2.4GPR探测中管线异常自动提取与识别
数字信号处理技术和计算机图像处理技术的发展，为这个问题的解决带来了曙光。根据探地雷达图像特点，在预处理图像的基础上采用列表线跟踪方法对雷达管道目标图像实现了检测和识别；采用神经网络和模式识别的方法实现了地下设施的实时定位和现场GPR绘制；利用神经网络对雷达图像进行了双曲线提取并分析了图像特征；将人脸识别中的Viola-Jones算法用于地下目标体双曲线的提取过程，取得了良好的检测效果。此外，利用小波能量谱特征分析了岩溶地区地质层的特点，可有效地对目标体进行识别；将复信号分析技术应用到雷达数字处理中，更加清晰准确地反映了地下异常，提高了图像解释的可信程度；基于雷达回波模型，选取了回波道数据进行Welch功率谱分析，用于目标的材质的识别；S使用几种时频分析来表征和解释目标体，并通过设计的检测器进行信号的分类；对模拟雷达数据和实测数据进行S变换时频分析，可有效突出目标信号，图像直观，易于解释；引入离散小波变换的信号处理技术，将原始雷达管线探测剖面变换成离散小波变换剖面，能够提供更加丰富的信息来识别管线的大小、位置甚至材质信息；利用电磁波和不同材料之间的谱特征(功率谱密度(PSD)，短时傅立叶变换(STFT)和维格纳-维尔分布(WVD))对GPR剖面中三种类型目标体实现了良好的区分；采用全极化GPR提取管线目标的极化属性，解决了复杂环境中管道的快速准确识别问题。
2.5高密度电阻率法的应用
高密度电法是工程上常用的传导类电法，实际中可充分利用其电极布置优势和采集速度优势，快速获取批量观测信息，再通过适当的数据处理和反演解释，即可查明管道的大致走向和位置。但相比于电磁感应法，高密度电阻率法施工繁琐，精度不高，在探测金属管线方面不占优势，同时施工时要求电极与地面有较好的耦合条件，在城市应用时不如探地雷达方便，实际中可与其它方法联合使用，解决一些地下管道探测难点。
结语
总之，地下管线一旦出现问题便会直接扰乱城市运行秩序，给人民群众的生产生活造成影响，因此也被称为城市运行和发展的“生命线”。所以采用合理有效的探测方法对其进行探测，查明地下管线的位置、埋深和空间分布是非常重要的。近年来，无论是电磁感应法、探地雷达法等地球物理法还是惯性陀螺仪定位法和声学探测法等非地球物理方法，每一种方法各有所长，且都在实际中得到应用，取得不错的效果。但在面对管线种类多、差异大、分布乱、环境复杂的条件下，单一方法往往由于其本身的限制而无法精确探测所有管线，此时应根据探测任务和周围环境，综合考虑不同方法的特点，制定综合探测方案，来保证理想的探测效果。
参考文献
［1］宋鹏.市政工程施工中地下管线的保护分析［J］.中国标准化，2018（18）：117-118.
［2］刘国伟.市政工程施工中地下管线的保护措施分析［J］.住宅与房地产，2018（06）：210.