江周勇，胡應(yīng)清，陳繼平

(重慶市勘測院，重慶 400020)

山地城市條件下深埋地下管線探測
——基于重慶市的山地城市地下管線探測經(jīng)驗(yàn)

江周勇?，胡應(yīng)清，陳繼平

(重慶市勘測院，重慶 400020)

管線探測、提供管線分布現(xiàn)狀圖，是規(guī)劃、設(shè)計、施工前必要的和必須的基礎(chǔ)勘察工作。在當(dāng)今的管線探測中，深埋管線的探測又成為我們管線探測中的重中之重。本文著重要探討基于山地城市條件下的深埋地下管線探測，從案例中總結(jié)方法。

深埋管線；追蹤探測；盲探；地球物理?xiàng)l件

1 重慶市深埋管線的形成

由于城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，如何保證城市地下管線的安全和合理利用地下空間，成為規(guī)劃、施工單位日益重視的問題。進(jìn)行管線探測、提供管線分布現(xiàn)狀圖，就成為規(guī)劃、設(shè)計、施工前必要的和必須的基礎(chǔ)勘察工作。在當(dāng)今的管線探測中，深埋管線的探測又成為我們管線探測中的重中之重。如何開展好深埋管線的探測工作，成為擺在探測者手中的又一道難題。

在《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》(CJJ61－2003，J271－2003)中，對于地下深埋管線是這樣描述的:“埋深(相對管徑)較大的金屬管道”。也就是說深埋是相對于管徑而言的。而在實(shí)際工作中，普遍意義上的深埋管線是指埋深大于3 m的管線，這種金屬管線往往處在施工區(qū)域，具有埋設(shè)深，地表地勢不平，地下環(huán)境不明等等特點(diǎn)，成為地下管線探測的難題。

在重慶地區(qū)，深埋管線的形成多數(shù)并不是在施工埋設(shè)時形成的，而是由于在不斷的社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，人為的區(qū)域性改造，致使河谷變平地、農(nóng)業(yè)坡地變城鎮(zhèn)等社會因數(shù)形成的。尤其是對重慶這種正處在經(jīng)濟(jì)大發(fā)展時期的城市而言，更是如此。

2 工區(qū)內(nèi)的管線調(diào)查

加強(qiáng)進(jìn)場前的資料調(diào)查，對資料進(jìn)行整合、分析，大致了解工區(qū)內(nèi)及周邊地區(qū)可能存在的地下管線的分布情況，提前準(zhǔn)備相應(yīng)的儀器和工具，為進(jìn)場調(diào)查做好準(zhǔn)備。

進(jìn)場后，首先對明顯點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查、分析、判斷；其次采取邊巡查、邊訪問的方式:多向當(dāng)?shù)乩相l(xiāng)詢問情況，對可能存在的情況，比如有沒有燃?xì)夤芫€，其走向、埋深等問題，都要逐個問詢。要求堅(jiān)持不厭其煩，認(rèn)真求實(shí)，態(tài)度友好的原則。調(diào)查訪問，對我們從事管線探測的工作人員非常重要的，在施工區(qū)域的調(diào)查結(jié)果，往往就決定了工程的整體質(zhì)量優(yōu)劣。工區(qū)區(qū)域一定要走遍，每一塊地都要走到、看到。

3 工區(qū)內(nèi)的管線探測

在調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)了某些管線存在走向、埋深不明時，我們就要做好管線的探測工作了。探測技術(shù)人員在管線調(diào)查階段就已經(jīng)考慮好了探測中的方方面面。該地區(qū)原有地形怎樣，有無過境管線，周邊地球物理?xiàng)l件怎樣，距離工區(qū)最近處、管線有無出露點(diǎn)，管線埋深較淺區(qū)域在什么地方等等。一是在出露點(diǎn)處對管線加載信號；二是對不明管線進(jìn)行盲探，確定幾點(diǎn)位置、埋深，在埋深較淺處進(jìn)行局部開挖，在開挖處對管線加載信號探測。

通常情況下，我們把對管線的探測主要分為明顯管線的追蹤探測和不明管線的盲探。

3.1 明顯管線點(diǎn)的探測

對于調(diào)查到的明顯管線，通常采用直接法或感應(yīng)法逐一進(jìn)行追蹤探測，查明其走向。定點(diǎn)定位探測中要注意以下幾點(diǎn):

(1)通常情況下，在儀器的有效探測范圍內(nèi)，隨著收發(fā)距的增大管線磁場的衰減速率基本是均勻的。若發(fā)生突變，則以突變點(diǎn)為中心，以1 m～2 m為半徑環(huán)繞進(jìn)行圓形掃描探測，這樣可能會存在以下幾種不同的情況:

①管線在這里出現(xiàn)了管線的分支。在靠近激發(fā)點(diǎn)一側(cè)的管線磁場強(qiáng)，而直向前的磁場信號較弱，不具有磁場強(qiáng)度的連續(xù)性，并且在其他方向上存在一個及以上的較弱的磁場信號，此時判斷此處可能存在管線分支。

②管線變深了，材質(zhì)變差了或管線接碰口造成磁場信號嚴(yán)重衰減。這種情況的特點(diǎn)是向前的磁場信號突然變差了，和之前的磁場強(qiáng)度不在同一個數(shù)量級上。不存在分支弱信號，且繼續(xù)向前探測幾米，信號穩(wěn)定，有合理的管線埋深。

③和其他金屬管線存在交叉。這種條件下的磁場情況特別要引起注意，在此突變點(diǎn)兩側(cè)的磁場強(qiáng)度衰減不是很顯著，且埋深一致，而交叉管線在此點(diǎn)兩側(cè)的磁場強(qiáng)度也相近，埋深一致。這種情況的特征和情況①很相近，注意區(qū)分。

④管線斷頭或預(yù)埋。這種情況下的磁場在突變點(diǎn)后成漫射狀，只是管線直向前的方向磁場強(qiáng)度稍有增強(qiáng)，且距離突變點(diǎn)越遠(yuǎn)的位置所探測的埋深和距離成數(shù)量級的增加，距離越遠(yuǎn)，埋深越深。

(2)若在調(diào)查中找到同一管線的兩個露頭點(diǎn)，即明顯點(diǎn)時，可以進(jìn)行兩端同時激發(fā)的方式對該管線進(jìn)行探測，這種激發(fā)方式，可使目標(biāo)管線的信號更穩(wěn)定，也便于在探測中對目標(biāo)管線的判定。

(3)對于旁側(cè)干擾較重的區(qū)域，必要時可降低激發(fā)能量，或改變發(fā)射裝置的位置和狀態(tài)的方式進(jìn)行激發(fā)和探測俗稱旁壓法。

通過追蹤探測，查明管線走向和分布，對必要的管線點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的定位、定深，然后在工區(qū)進(jìn)行不明管線的掃描探測。

3.2 不明管線的探測

不明管線的探測通常采用盲探的方式進(jìn)行。盲探是查找不明管線的有效方法，工作中一般可先進(jìn)行被動源法盲探，再實(shí)施主動源法盲探。

(1)被動源法盲探。被動源法盲探不需要打開發(fā)射機(jī)，而通過探測管線耦合的頻率為50 Hz～60 Hz的低頻磁場信號進(jìn)行初步查找。主要用于初步查找電力電纜以及部分導(dǎo)電性好、埋深較淺的鋼管。以20 m～30 m間距將探測區(qū)域劃分成相互垂直的掃描網(wǎng)格進(jìn)行盲探。

(2)主動源盲探

主動源盲探中主要采用同步式掃描探測。這種方法是常用的有效搜索方法，用于查找場地內(nèi)所有的金屬管線。具體方法為接收機(jī)與發(fā)射機(jī)呈同一方向、同一直線同步平行移動，逐一查找磁場異常。由于多數(shù)管線儀發(fā)射機(jī)的一次磁場有效距離約為8 m～12 m，同步式掃描應(yīng)避開一次場的干擾，同時應(yīng)使激發(fā)和接收的管線磁場最大化，以保證測深和測距的能力，這就要求:采用網(wǎng)格掃描，覆蓋全部場地，對相互垂直的兩個方向均進(jìn)行盲探，收發(fā)距宜保持在 15 m～25 m之間，接收機(jī)和發(fā)射機(jī)均在平移過程中始終保持同一方向并成一直線，接收機(jī)和發(fā)射機(jī)均應(yīng)盡量貼近地面，使用較大的輸出功率和較高的工作頻率(30 KHz～100 KHz)，接收機(jī)最好選用水平分量模式，對有可疑跡象的線路應(yīng)作重復(fù)重點(diǎn)搜索探測。

(3)探地雷達(dá)剖面法

在地球物理?xiàng)l件允許且成本合理的情況下，我們也可采用探地雷達(dá)對工區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格式剖面探測，剖面間距一般在20 m左右。在資料處理中根據(jù)雷達(dá)波形來判讀管線的存在、走向、平面位置和埋深。該方法一般僅作為輔助方法。

3.3 深埋管線探測的儀器選擇

管線探測不光對工程技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平提出了越來越嚴(yán)格的要求，也對管線探測儀器的精度與探測深度提出了更高的要求，必須依賴于儀器本身性能的優(yōu)越性上。技術(shù)人員以更專業(yè)的精神，對儀器性能有更全面的了解，才能達(dá)到較滿意的結(jié)果。目前，筆者在實(shí)際工作使用中，RD－PCM型埋地管道外防腐層狀況檢測儀和RD4000－T10型管線探測儀是兩款較好的深埋管線探測儀器。

4 深埋管線的探測實(shí)例

深埋管線的探測除了要靈活運(yùn)用上述探測技術(shù)外，還應(yīng)注意對老地形圖的分析、判斷，對管線儀器的選擇和運(yùn)用，尤其是在重慶地區(qū)。重慶地區(qū)的巖石主要由砂、泥巖構(gòu)成，其土壤含水率相對偏高。相比而言，電磁法在重慶地區(qū)的地球物理?xiàng)l件相對較差。盡管如此，筆者在重慶地區(qū)從事地下管線探測多年，逐步摸索出一些經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律。下面是兩個工程實(shí)例，與各位同仁共勉。

一為城市改造，自然坡地變回填施工區(qū)，致使管線深埋的情況。如在沙坪壩區(qū)某處一現(xiàn)狀工程中，甲方擬在該區(qū)域內(nèi)設(shè)計大型橋墩，要求我工程人員對工區(qū)及周邊管線調(diào)查清楚。工程人員先對工區(qū)進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了管徑426 mm的燃?xì)夤芫€，該管線為上世紀(jì)90年代敷設(shè)，現(xiàn)地形已變，管線被深埋。采用常規(guī)管線儀進(jìn)行探測只能探測40來米的距離，之后，信號嚴(yán)重變差，現(xiàn)場判斷管線被深埋。后采用了我院引進(jìn)的RDPCM型埋地管道外防腐層狀況檢測儀進(jìn)行探測，取得了很好的工程效果:管線平面位置和埋深均達(dá)到規(guī)范要求；后在施工中，管線被挖出，平面和埋深均得到了有效驗(yàn)證。圖1為2000年以前的老地形，圖2為管線探測時地形。兩圖可以很清楚地看出，從RQ331～RQ334的原始地形已嚴(yán)重破壞，地面高程增加3.0 m～4.0 m，原管線埋設(shè)深度就在2 m～3 m，回填后管線埋深變?yōu)?.0 m～7.0 m。

圖1 2000年前的地形(疊加現(xiàn)探測管線)

圖2 現(xiàn)在管線探測時的地形

圖3 工程管線圖

又如在渝北某一靠近公路的樓盤，擬在靠公路一斜坡上建觀景平臺。工程人員在調(diào)查中采用盲探方式，發(fā)現(xiàn)有一信號進(jìn)入工區(qū)后，采用普通探管儀無法探測。通過調(diào)閱老地形圖和走訪相關(guān)管線單位后得知為一管徑529 mm的燃?xì)夤芫€，已經(jīng)深埋。后采用發(fā)射功率較強(qiáng)的RD4000－T10型管線探測儀進(jìn)行探測，取得了很好的探測效果。管線埋深在 8.0 m～12.0 m之間，與老地形圖有很好的吻合。管線的定位和埋深在后續(xù)的開挖施工中得到了有效驗(yàn)證(工程管線情況如圖3所示，藍(lán)色管線為此深埋管線)。

通過上述實(shí)例，可以看出有些管線若以現(xiàn)在的地形條件論，我們很難說明為什么這樣埋設(shè)，管線埋設(shè)為何這樣深，但若以敷設(shè)時期的老地形來理解時，便不難解釋了。管線被回填、深埋，在現(xiàn)在的城市化進(jìn)程中正越來越變得常態(tài)化；而城市的規(guī)劃和建設(shè)速度都要求我們提供更為準(zhǔn)確的地下管線資料，這便是擺在我們管線探測者面前的問題。

5 結(jié) 語

深埋管線的探測是我們在實(shí)際工作中，尤其是在工程管線探測中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。如何做好工程管線的探測、尤其是深埋管線的探測工作，是每一個從事管線探測的工程技術(shù)人員面前的一道難題。我相信，只有我們不斷地認(rèn)識深埋管線，了解其與周圍介質(zhì)間的共異性，我們就一定能攻克這道難關(guān)。

[1] CJJ61－2003.城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程[S].

[2] 區(qū)福邦.城市地下管線普查技術(shù)研究與應(yīng)用[M].南京:東南大學(xué)出版社出版，1999

[3] 田應(yīng)中，張正祿，楊旭.地下管線網(wǎng)與信息管理[M].北京:測繪出版社出版，1997

[4] 魯永康編著.頻率域電磁法探測地下管線的理論與方法技術(shù)[Z].

[5] 江周勇.山地城市地下管線探查的特殊性——以重慶城為例[J].測繪通報，2009(s1):255～257

[6] 劉傳逢，王潤華.武漢市地下管線探查典型案例分析[J].城市勘測，2010(6)

The Detection of the Deep Underground Pipeline in Mountainous City Take the Chongqing for Example

Jiang Zhouyong，Hu Yingqing，Chen Jiping
(Chongqing Survey Institute，Chongqing 400020)

The detection and the supplying pipeline map，is the necessary and basic work of the planning，design and construction.And the detection of the deep underground Pipeline is the most important of all.This thesis discusses the detection of the deep underground pipeline in mountainous city，and tries to get the method in different cases.

Deep underground Pipeline；Tracking Detection；Non－target Detection；the Condition of Geophysical

2011—03—22

江周勇(1976—)，男，高級工程師，主要從事地下管線探測、工程物探、工程檢測方面的應(yīng)用研究工作。

1672－8262(2011)05－148－03

P631.3

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