胡松会
大连市勘察测绘研究院有限公司 辽宁 大连 116021
摘要：随着城市的快速发展，底下管线错综复杂。加大对城市发展建设过程中复杂条件下城市地下管线探测技术和管理工作的不断完善，能使地下管线正常运行得到保障。随着地下可利用空间资源的减少以及管线施工铺设方式、管道材质的变化，疑难管线的探测已成为工作中的难点。本文结合地下管线探测原理，通过选择合适的探测方法，能够尽可能地探查清地下管线的现状，为城市地下空间的合理开发利用，为城市规划建设、工程施工、管线运维、应急抢险提供准确的数据支撑。
关键词：复杂条件；地下管线；探测模拟方法
引言
随着现代城市建设规模的不断扩大，城市地下管线的设计与规划逐渐成为现代社会发展的必要条件，成为行业内普遍关心的问题。实际上，随着城市建设规模的不断扩大，经济建设水平日益提升，城市地下管线探测技术在不断成熟。通过综合管线系统的建设，满足了现代城市地下管线管理要求，取得了科学、完整的建设模式，促进了数字化城市的建设。为了进一步探讨城市地下管线探测与地下管线信息系统的建设趋势，对城市地下管线探测技术特征进行分析。
1分析地下管线探测原理
对于城市建设中的地下管线实施探测工作，其实质就是采用地下管线自身所拥有的特质，尤其是不同地下介质的特质而形成的环境关系，找到城市地下各种不同管线所呈现出的空间状态，从而便于人们可以更好地掌握城市的空间状态。在目前的环境下，探测城市地下管线的技术以及方法基本采用的是频率域电磁的方式，其工作基本原理是利用地下管线所辐射出的电磁场信号而实施管线定位，完成对应的定位工作之后就可以有效读出其深度以及电流的读数，采用这种深度以及电流读数就可以更好地实现城市地下管线的探测目标，进而能够顺利找出地下的空间位置，尤其是探究埋藏深度方面以及走向方面都带来极大地帮助。采用这种技术具有易行以及简便的特点，而且在原理方面针对特定区域开展探测工作，此时就可以充分发挥人工激发电流作用，而使得金属管线可以在电流传播中有效被地面所接收，实现对地下管线探测的准确性目标。
2疑难管线的探测方法
2.1直接法
对于直接法而言，主要是通过对管线露出部分进行有效利用，对管线进行直接充电，且对充电方向和接地方向进行有效改变，使电流能按目标管线的铺设方向流动。由于直接法是对电流进行直接利用，因此在对金属类管道进行探测的过程中经常被使用。
2.2电磁探测法
电磁法是进行地下管线探测的非常重要的方法之一，主要是利用管线和地下周围的介质存在导电性以及导磁性的差异，根据电磁感应原理进行地下的监测，对于地下磁场空间和时间的分布来判断地下管线的位置。在进行地下探测的过程中，主要是利用主动或被动的场源激发来实现上述原理。在地下管线中产生电流，而在管线中产生的电流在其周围形成有着同样频率的交变电磁场，如此就可以利用物探设备仪器探测出电磁场空间的分布，根据电磁场空间的分布就可以确定出地下管线的所在。
①需采用具有高精度以及高分辨率的检测设备，要求物理场的数据真实可靠，以此保证在检测时的准确性；②设备需要能够检测到并且对地下管线生成的电磁场分布规律进行计算；③对于管线以及非目标管道中的电磁场生成的电流需要最小化，以尽可能的减小或消除环境对探测结果的影响。
2.3倾斜压线法
当密集重叠的管线间距较小时，水平压线和垂直压线法的探测效果都不好，也很难探测到目标管线的信号，可以采用倾斜压线法进行探测。
该方法是根据目标管线与干扰管线的空间位置分布，结合现场情况，选择发射机合适的摆放位置和倾斜角度，通过调整发射机的摆放姿态，使发射线圈轴向面对干扰管线的前提下，尽可能地将发射机放置于目标管线上方，确保发射机有效地激发目标管线，压制干扰管线，从而对目标管线进行有效地探测。
2.4感应法
感应法在业内又被称作垂直压线法、倾斜压线法、水平压线法，虽然在对复杂环境下城市地下管线进行探测的过程中，直线法和夹钳法是能够对各类旁侧管线和干扰因素进行有效削弱和压制的方法，然而由于一部分特殊地形具有的管线窨井数量较少，导致管线露出的位置数量较少，此时无论是用直接法或夹钳法，都无法有效发挥作用。而感应法恰巧能对此类地形充分发挥作用，特别是在对近间距并行管线进行探测时，感应法具有的效果极为明显。因此将水平压线法、倾斜压线法、垂直压线法进行合理利用，能够将复杂条件下城市地下管线探测工作中存在的干扰因素最大程度压制和削弱。
根据对复杂条件下城市地下管线探测技术相关理论计算以及仪器模拟实验展开的大量实际调查研究得知，2条材质相同、深埋程度相同、接通电流大小相同的相邻平行管线，如果2个管道的间距小于预埋深度时，那么呈现出的单根管线的异常曲线会与异常曲线的总体特征非常相似；当2个管道的间距大于预埋深度时，其呈现出的异常曲线会出现双峰状态；当2个管道间距继续扩大时，呈现出的异常曲线就能将2条管线具有的特征明显显示出来。当2条相邻的管线的材质不同、预埋深度不同时，那么2根管线在电磁场中的场位以及磁感应性必然存在较大差异，导致激发出的感应电流大小也存在一定差异。因此通过对这种现象的有效利用，结合发射器的压线感应功能，就可保证目标管线具有的感应电流值最大，从而对旁侧干扰因素进行有效压制。在此基础上，可准确获得影响目标管线的异常曲线，最终有效实现对地下管线准确位置进行科学判定的目标。
感应法主要是通过对发射机水平线圈的有效利用，保证激发效应不会在管线的正上方产生，从而对突出目标管线异常及非目标管线异常情况进行有效压制。根据实际研究可知，通过对定深经钎探验证与特征值法定位的有效运用，能使最终的探测结果与管道实际深埋位置高度一致。
2.5非开挖管线探测的方法
非开挖技术通常是指在地表无须挖槽或以最小开挖量的条件下进行各种地下管线的铺设、更换或修复的一种施工新技术。由于非开挖管线施工工艺绝大部分工作面在地下，与地面连接少，几乎对交通没有影响，对环境、噪声的影响也都比较少，被广泛地应用在地下管线施工建设中。
根据非开挖技术的施工特点，非开挖技术主要应用于新建管线穿越道路、铁路、河流以及地表受保护的区域，以减少因地下管线施工对地表建构筑物造成的影响及损坏。非开挖施工的管线一般为非金属管线，且具有埋设较深、管线水平走向及埋深变化灵活等特点，常规的探测方法无法对其进行准确地定位、定深。因此，非开挖施工管线的探测目前已成为探测的难点，对于此类管线一般采用探地雷达法、陀螺仪定位法、导向仪探测法、穿线法(示踪探测法)等补充探测手段。根据各种探测方法所需的仪器设备成本及工作效率，通过北京同创达勘测有限公司实施的项目案例重点分析导向仪探测法、穿线法在非开挖施工管线探测中的应用。
结语
综上所述，随着城市化进程的不断加快，一些中小城市均在面临大规模的市政建设任务，其中需要考虑到道路拓宽、城市地上改造，需要对城市地下管线实施大规模的筹划与建设。在这个过程中，地下管线信息系统具有不可替代的作用，可以满足城市快速发展的客观要求，可以通过相对廉价的管理模式，达到暂时保存与综合利用的目标，提升技术的适应性，逐步形成更完善的发展模式，为推动行业的稳定快速发展奠定坚实的基础。
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