关于地下管线探测的思考

邱荣祥 曾照发

摘要：随着城市化的快速进展，地下管线也日趋复杂，在建设当中，不管施工方还是设计方，均要测量好地下管线的现状，才能进行合理的设计及施工。本文根据笔者多年工作实践，对采用RD8000设备探测地下管线进行探讨。

关键词：地下管线；测量

前言

地下管线探测是一门涉及工程测量、地球物理学、电磁测量技术等多学科于一体的应用技术。地下管网探测就是把地下管线的空间分布“投影”到地面上，应用常规技术将各种地下管线的坐标和高程、用途、几何尺寸、材质等参数输入相关的计算机成图系统或数据库供各类用户使用。但在一些地下管网种类复杂及埋设时间较长的情况下，应选择合理的技术进行探测，以保证其探测的准确性。

一、地下管线探测原理

地下管线探测方法主要有电磁法、感应法等，电磁法是利用地下管线与周围介质的导电性作为基础，电磁感应空间与时间的分布规律，达到寻找地下管线的方法。

感应法通过置于地面上的发射线圈建立1个交变地磁场，使地下管线产生感应电流进行地下管线的定位与定深，一般采用极大值、极小值法。本文采用极大值法，定深通常采用 百分比法、直读法。

（一）极大值法，当接收机的接收线圈平面与地面呈垂直状态时，线圈在管线上方沿垂直管线方向平行移动，接收机表头会发生偏转，当线圈处于管线正上方时，接收机测得电磁场水平分量（H）或接收机上，下两垂直线圈水平分量之差（ H）最大。

（二） 百分比法，又称 70%法。 百分比与管线埋深具有一定对应管线，利用管线 异常曲线上70%处两点间的距离与管线埋深相等。

（三）直读法。有些管线探测仪利用两个线圈测量电磁场的梯度，而电磁场梯度与埋深有关，所以可以在接收机中读取地下管线埋深。

RD8000在探测给排水管线时，主要基于以上关于电磁感应的原理。

二、RD8000探测中的应用

（一）RD8000简要说明

RD8000是雷迪公司研发、设计和生产的管线探测和检测新型设备，具有操作简单、响应速度快、准确性高、可靠性更强等特点。典型的LCD显示屏，便于工作人员操作；多频率波段，有8个可选择波段，工作人员可以根据不同需求选择合适的波段；动态罗盘，能够实时指示信号走向，给工作人员指明管线去向。

（二）探测中的应用

这次主要针对给排水管线进行试验，分别选择300mm、500mm、700mm

三种给排水管线和一种700mm铸铁管线进行对比。主要验证：铸铁管线的有效探测距离与频率的关系；不同埋设深度下，探测深度值与真实深度值的符合程度。探测深度值为 70%法的探测值，真实深度值为开挖验证值。具体试验见下表：

三、数据分析

（一）信号有效距离分析通过表一、表二、表三可以看出：15m至30m之间，发射机与接收机探测信号稳定，而且低频率信号比高频率信号有效探测距离远，随埋设深度增大，有效距离成递减趋势（如图）。

（二）误差分析及处理方式

根据《城市地下管线探测技术规程》CJJ61-2003。城市地下管线探测的精度应符合下列规定：地下管线隐蔽管线点的探测精度：平面位置限差 ；埋深限差 。（式中h为地下管线的中心埋深，单位为厘米，当h<100cm时则为以100cm代入计算）。

由表四可得出误差表五，由表一、二、三可得出误差表六，如下表：

通过表5、表6发现，RD8000探测铸铁管线时误差都能满足限差要求。同樣探测管线时，深度较大时误差较大且超出了限差范围。怎么解决探测管线时误差超限的问题呢？

在实际工作过程中，通过比较大量的探测数据与开挖验证数据，发现在一定埋设深度段，埋设深度与探测深度存在分段线性关系。在实际工作中把探测深度分成三段：深度在1m以内、1m至2m、2m至3m，则分段线性系数分别为：1、0.85、0.75，探测深度值基本能满足探测深度限差的要求。可推断出埋设深度和探测深度的分段线性关系为：H埋设深度=Δ×H探测值，其中，“Δ”为分段线性系数。

四、结束语

综上所述，在使用RD8000探测给排水管线时，适宜采用65KHz及以下频率的信号作业；探测仪接收机与发射机间距在15m至30m较合适；埋设深度较深时，探测深度与埋设深度值吻合度较差。以上为实际探测实践中分析推出的结论。建议在使用RD8000探测给排水管线时，在有条件验证的地方，尽量验证不同深度的线性系数，以便得出更合理的探测深度值。