刘正 邓超云 张劼 陈杭 吴刚
中国市政工程中南设计研究总院有限公司 湖北省武汉市430010
摘要：近年来，随着城市化的不断发展，地下管线的数量也在不断增加。做好地下管线现状管理工作，可为城市地下空间的合理开发利用、综合管理、城市数字化、智能城市建设奠定坚实的基础。城市地下管线种类繁多，涉及供水、排水、燃气、电力、供热、通信、工业等多个领域，因此，要搞好地下管线的勘探，必须首先明确各类专业管线的类型、规格、材料、设计和施工要求，选择适当的检测仪器和方法，保证地下管线勘探的质量和效率。
关键词：地下管线；探测；技术
城市地下管线是城市空间基础地理信息的重要组成部分。随着我国城市化进程的加快，地下管线在保障社会经济稳定有序发展和城市地上地下空间的有效利用和开发方面发挥着越来越重要的作用。地下管线的科学设计、规划和建设是未来城市地下空间成功、高效利用的重要前提，是城市健康、绿色、协调、可持续发展和有效应对经济突发事件的重要保证。
1 地下管线探测技术方法的原理及特点
常用和有前途的探测方法包括电磁法、电磁波（探地雷达）法、磁梯度法、钻探法、综合分析法、声波法、红外线法等。其中前五种是实际应用中最基本的检测方法，后两种是我个人认为将来可能发展的检测方法。目前，电磁法和电磁波法（或地质雷达法）是地下管线探测中应用最广泛的两种方法。
1.1电磁探测法
电磁法是地下管线探测的核心技术。无论从技术理论、仪器生产还是实际应用来看，都是目前最成熟的地下管线检测技术。
电磁探测技术的核心是地下管道信号的激励方式（即二磁场）。通过实验找到一种能够清晰有效地激发目标信号的方法是实际工作的关键。一般主要通过改变工作频率和信号应用方法的组合来实现。
1.2电磁波（地质雷达）探测法
探地雷达是一种广谱（1MHz—2.5GHz）电磁波探测技术，用于确定地下介质的分布。探地雷达（GPR）利用一个天线发射高频短脉冲和宽带电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。当电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度和波形会随着介质的电性质和几何形状发生变化。因此，根据传播时间（也称双向传播时间）、接收波的振幅和波形，可以推断介质的结构、结构和埋藏物体。目前，地质雷达法是适应未来各种地下非金属管线探测技术最为必要的技术。
1.3 地下管线探测的技术特点
局限性： 地下管线探测技术的局限性主要体现在以下几个方面： 一是经济特性使得探测技术的应用不够充分，因此在探测技术方法的选择上存在一定的局限性。其次，任何检测方法都有一定的适用条件和固有的局限性。第三，检测结果往往是基于模糊间接证据（检测信号） ，并且各种未知因素会对其产生干扰，因此基于它得出的结论往往具有一定的局限性。第四，探险家的知识水平和工作经验往往对结果有一定的影响。在实际的检测工作中，各种限制因素相互交织，对检测结果起着一定的作用。
模糊性： 在实际的地下管线探测过程中，探测器很难充分准确地判断和预测电磁背景、地面电气状况、工作环境中目标与非目标管线的状况以及它们之间的相互干扰关系等，在实际的地下管线探测过程中，探测方法是有限的，作为间接证据，探测信号的判断是主观的。因此，整个检测工作是在模糊状态下进行的，检测结果是模糊的。
2 地下管线探查技术方法及其应用
根据管线的材质、埋深和地质条件的不同，应采取不同的探测方法。主要有直接法、插钎法及物探法。
2.1直接法和插入法经济、简便、有效、可行。当阀井和消防井分布密集时，可采用直接观测和井内跟踪的方法。当埋深较浅，覆盖层为软土时，可采用钢钻穿透法。可以看出，上述方法虽然简单有效，但也存在许多不足之处。如钢钻探探伤方法极易损坏管道，特别是塑料管道，在处理电力电缆和通信电缆时，上述方法是安全和不充分的。
2.2物探技术的运用
1）电磁法探测
在地下管线探测中，最重要的应用是电磁感应法。其主要物理性质是根据地下管线与周围介质的导电性和磁导率的差异而定的。基于电子感应原理，研究了电磁场的时空分布规律，以寻找地下管线。当利用地下管道进行探测时，依靠主动或被动场源激励，电流将在管道中形成，而管道中的电流将在周围空间产生相同频率的交变电磁场。利用地球物理仪器观测地面电磁场的空间分布，并根据电磁场的分布特征确定管道的空间位置。
2）地质雷达法探测
在地下管线探测中，探地雷达（gpr）是另一种常用的探测方法。主要利用地下管线与周围介质的物性差异来进行探测。这是一种无损探测仪器。探测地下介质分布主要采用高频电磁波扫描断面，获取地下断面的扫描图像，以探测地下管线。
3）示踪法探测
示踪法主要用于检测有进出口的非金属管道。示踪探头伸入管道，地面接收器接收探头的主场信号。根据地面接收机的信号强度确定管线的总方向和埋深。这种方法只能用于无压管道和有进出口的管道。操作比较麻烦，效率低下。只有当常规方法无效时才能使用。该方法对于排水管道预留出口的寻找更为有效，适用性更强。该方法可检测的管道包括： 无压排水预留管道（主要确定排水管道的预留开口位置）、穿越套管等。
4）扫描（盲探）法探测
根据管道检测的基本要求，为了防止某些管道支路的泄漏和不易检测的管道异常，对测区的部分区域进行了扫描（盲探）检测。本工作采用英国 rd8000管道探测器进行循环扫描（盲探） ，并采用感应法进行探测。工作时，保持发射机位置固定。接收机以发射机为中心，与发射机保持适当的距离，沿着圆形路径扫描。水平偶极子发射时，发射线圈应与接收线圈对准。当接收机发现异常时，使用“70% ”测深方法定位并确定深度，然后两台机器交换位置并将异常跟踪到具有已知属性的管道。
2.3内外业探测一体化
20世纪90年代末，我国城市地下管线需求不断增加，信息化进程不断推进，特别是随着“数字全球”的概念，数字城市建设的步伐越来越快。1996年，广州市首次提出了提高城市地下管网施工效率的要求，并对城市地下管网的检测、数据信息数据库处理、城市地下管网综合自动测绘等进行了城市地下管网测量。在国内外工业综合探测技术中，城市地下管网探测的基本方法是地球物理技术，而城市地下管网数据采集的关键手段是数字信息映射技术。在城市地下管网建设中，开发并推广了国内外工业一体化检测技术。首先，城市地下管网探测的地球物理方法和设备逐步完善，技术内容也逐步完善。第二，数字信息映射越来越普及，建设效率不断提高，智能化程度和信息化程度越来越高。三是 GPS (RTK)、 GIS 技术得到越来越深入的应用，地理空间信息获取效率的表现能力逐渐增强。
4 结语
随着城市化水平的提高和经济的发展，对城市地下管网的检测提出了越来越高的要求。为了满足这些要求，顺应这一发展趋势，城市地下管网的检测技术也在不断改革。目前，我国城市地下管网的检测还存在一些问题。因此，为了解决这些问题，地下管网可以更好地生存和发展，使地下管网检测工作更好地进行。发展先进的城市地下管网检测技术是十分必要的。
参考文献
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作者简介：刘正，男，1993年7月， 湖北罗田县， 汉， 大学本科 ， 助理工程师， 工程测量、管线探测。