林茂
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摘要：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。本文结合管线自身的特点，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，为城市规划建设提供准确的数据支撑。
关键词：地下管线;疑难探测;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地下城市管线探测概述
1.1基本定义
城市地下管线探测是一种针对城市地下管线实施探查与测绘的技术，探查的内容包括地下管线的现场调查及摸底，主要借助不同类型的探测方法，对各种类型的管线类型、材质、埋设年代、深度及走向等内容进行全面分析。测绘是基于已经查明的地线管线开展测量与线路图的绘制，其中包括一部分施工测量的内容，同时包括竣工测量的内容。地下管网的探测需要明确区域范围内的地下管线探测，包括市政公用管线及小区住宅和工程特定项目的管线探查。从客观上来看，城市地下管线的探测是一个相对广义的概念，但其技术类型与工作内容相对明确，根据不同类型的服务部门进行变更。
1.2技术指标与工作流程
地下管线包括热力、给排水、燃气及电信电缆等多种类型，多种类型的管线增加了管理的难度，导致区域管理的复杂化。采取城市地下管线信息系统进行信息梳理，需要基于地下管线的探测技术实现。城市地下管线的探测需要经过两个方面的工作流程：第一，管线的探查，需要考虑到地下管线与周围介质的作用关系，排除背景干扰，分辨具体的工作目标，应考虑材料的材质、埋设方式等内容，避免受到外部因素的不良干扰。在进行管线探测仪的选择时，应满足强度控制的要求，包括根据管线的类型、材质及性能差异实施科学选择。第二，管线的测量包括控制测量、地形图修测等多个方面内容，多采用GPS、RTK技术解决等级控制点的坐标转化问题。
2管线的探测难点
地下管线具有种类多，材质多样，权属单位不同，铺设时间不定和施工方法不同的特点，使管线经常出现纵横交叉、上下重叠的走向，同时受地面干扰源的影响，导致准确地探测出各种管线的走向、埋深、连接关系等信息具有一定的难度。归结起来，疑难管线的探测通常是指对非金属材质、非开挖铺设施工的、长距离大埋深的、检修井等明显点少的、管线铺设间距小、周边环境高干扰的管线进行准确地探测。
3疑难管线的探测方法
3.1选择合适的探测方法
管线探测仪的主要作业方法分为被动源法和主动源法，被动源法分为工频法和甚低频法，主动源法包括直连法、夹钳法、电偶极感应法、磁偶极感应法和示踪电磁法。由于探测仪器的信号发射与计算参数存在一定的差异，进行管线探测时，依据管线的材质与周围介质存在不同物理特性差异的特点，选择合适的探测方法和工作频率，能够有效地提高对疑难管线的探测精度。
3.2非金属管线探测
市政建设中PE、PVC、混凝土等非金属管线比较普遍，而目前中国及国际上应用的管道探测仪是利用金属管线对电磁波产生感应的物理特性而获取信号异常值的办法确定管线的位置和深度。而地质雷达探测是利用电磁波反射原理，根据地下目标体与周围介质存在的电磁差异性来探测地下目标体，从而解决了这些特殊材质的地下管道用其他探测方法难以解决的难题。基于非金属管道材质与周围介质的介电常数存在的物性差异，接收来自地下介质界面的反射波，在计算机屏幕上以波形或灰阶形式成像，通过对图像的分析来确定管道的准确位置及埋深。
3.3密集管线的探测方法
3.3.1水平压线法
根据发射机线圈垂直偶极子施加信号时，不激发其正下发管线而激发邻近管线的特性，将发射机平卧，放在邻近干扰管线的正上方，从而压制干扰管线的信号，突出目标管线的信号，此方法可以有效地对平行密集管线进行探测。
3.3.2垂直压线法
根据发射机线圈水平偶极子施加信号时，线圈正下方管线耦合情况最好的特性，将发射机直立放在目标管线的正上方，从而压制邻近干扰管线的信号，突出目标管线的信号，此方法适合对埋深浅、间距大的平行管线进行探测。
3.3.3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。
3.4非金属及深埋管线探测的方法
3.4.1探地雷达探测原理
探地雷达是近几年迅速发展起来的高分辨、高效率的无损探测技术，是目前解决非金属管线探测最为活跃的技术方法之一。探地雷达一般由便携式计算机、主机、天线、电源及其他附件组成，采用高频广谱的电磁探测技术，通过向地下发送脉冲形式的高频宽带电磁波，电磁波在地下介质传播过程中，当遇到存在电性差异的地下目标时，如空洞、地下管线时，电磁波便发生反射，地面天线对反射回的电磁波进行信号处理和分析，根据信号的波形、幅度、强度等参数推断地下目标的位置、结构和几何形态，从而达到对地下管线的探测。
3.4.2天线频率的选择
通常，把探测时所采用的天线中心频率定义为探测频率，而实际的工作频率范围是以探测频率为中心的频带，探测频带主要影响探测的深度和分辨率。当探地雷达工作在介电极限条件时，高频电磁波的衰减几乎不受探测频率的影响，比如，电磁波在空气中传播，由于不存在传导电流，电磁波不发生衰减。但实际上，由于大地电阻率一般都比较低，高频电磁波在传播过程中感应出传导电流而发生振幅衰减，其衰减的程度随电磁波频率的增加而增加。
结束语
本文通过对地下管线探测工作中的难点进行了分析和总结，虽然目前城市地下管线分布复杂，管线的施工工艺差异很大，大管径、非金属及深埋管线日益增多，要探明管线的走向、埋深、连接关系已成为管线探测工作中的难点。但是，实际工作中可以针对不同的现场，借助不同探测设备的优点，采用多种探测方法进行交叉探测，同时认真分析查阅相关资料，能够更好地提高探测效率和数据精度。
参考文献
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