地下管线的测量方法及质量控制探究

地下管线的测量方法及质量控制探究

司峻山

常州市宏天工程勘测有限公司 213100

【摘要】本文围绕地下管线的测量方法及质量控制展开探究，首先概括地下管线测量的价值，然后从非金属管线、大深度管线、近距离平行管线、以及多电缆管线这四个方面入手，就地下管线测量的难点及其应对方法进行分析，最后总结了地下管线测量的质量控制措施，包括关注埋设深度、管道重叠、土壤测量以及设备精度这四个方面的内容，仅供参考。

【关键词】地下管线；测量；质量控制

在城市化建设速度不断加快，经济发展日益完善的背景下，城市地下管线也开始呈现出高深度、集成化、以及智能化的发展趋势，功能不断完善，结构也日益复杂。尤其在数字化城市建设背景下，地下管线相关信息数据的准确性会直接对数字化城市地图建设质量产生影响。从这一角度上来说，做好对地下管线测量方法以及质量控制措施的研究有着相当重要的意义与价值。

1 地下管线测量价值

随着当前城市建设规模的扩大，地下管线的测量和管理技术也应当得到进一步的发展。但是当前城市地下管线的管理手段仍然比较落后，对城市建设的进行造成了较大的影响。因此在未来的发展过程中应当不断提升地下管线的管理和测量水平，从保证城市可持续建设的角度来对地下管线的分布情况进行设计，建设完善的地下管线数据系统，满足生活和城市建设的需求。

2 地下管线测量难点及其应对

2.1 非金属管线

金属材质管道实际使用中存在较大的损坏以及锈蚀风险，为延长地下管线整体使用寿命，对日常检修维护的成本费用进行严格控制，当前技术条件支持下已经开始逐步采用非金属材质管线替代金属材质管线，如混凝土管以及PVC管等。针对上述材质管线所采取的测量技术方法主要包括两大类型，第一是高频电磁法，第二是地质雷达法。以地质雷达法为例，其基本工作原理是对非金属材质管线以及周边介质在电性表现上存在的差异进行检测。同时，应用高频电磁波技术可以通过反射探测的方式帮助测量人员了解管线在排布方面的具体情况，其基本工作原理如下图（见图1）所示。

图1：高频电磁感应法基本工作原理示意图

2.2 大深度管线

当前地下管线施工技术发展速度相当迅速，顶管顶进以及水平定向钻进等相关技术的推广应用使得地下管线作业深度得到显著拓展，这在一定程度上给地下管线的测量作业带来了较大难度。传统技术条件支持下针对地下管线的检测深度允许高值为5.0m左右，但当前地下管线埋设深度常超出该允许高值，从而导致测量数据存在较大误差。为解决这一问题，有关技术人员通过实地检测的方式，尝试借助于远端接地直连技术对大深度管线进行测量。本方法的基本工作原理是：沿地下管线走向布置长导线，通过连接接地检测电极的方式，使传输距离以及信号检测距离得到明显延长，避免因地下管线埋设深度过大所致传输距离过长而出现信号吸纳后干扰以及衰减的问题。当然，在应用本方法对大深度地下管线进行检测的过程当中，还需要特别注意以下几个方面的问题：第一，原则上尽可能提高信号发射功率，以免造成信号干扰的问题；第二，尽可能控制对接地电阻装置的应用，确保接地点潮湿状态，以优化接地电极效果；第三，现场根据地下管线所敷设长导线接地点应当与检测点具备较远距离，并对检测设备作业频率进行严格控制，以免出现信号干扰的问题。

2.3 近距离平行管线

在地下管线检测中常常会遭遇多条管线并行的情况，当并行管线间距较小的情况下，受检测设备性能局限性的影响，导致检测准确性无法得到可靠保障。并且，如上文中所提到的，随着开挖深度的发展以及施工机械性能的优化，地下管线工程开挖深度常超出5.0m，传统检测设备的性能存在一定缺陷，这些因素共同作用都给近距离平行管线的测量带来了非常不良的影响。为尽可能降低测量误差，提高检测数据的准确性与真实性，可以尝试采取以下几个方面的措施：第一是压线法，即对发射线圈以及管线的相对位置进行调节，以合理一致干扰信号。针对间距较小的平行管线，建议采用倾斜压线法，而针对间距相对较大的平行管线，则建议采用水平压线法；第二是激发法。即考虑干扰地下管线与线圈间的对应关系，经正交放置的方式对干扰进行合理控制。测量过程中可以对发射线圈位置进行调节，以合理选择目标管线激法。考虑地下管线检测地点是否具备可激发的拐弯或分叉条件，同时对发射线圈磁矩进行核对，确保激发正常进行；第三是直接法。即对地下管线进行直接充电，通过对电流大小以及充电位置进行合理调节的方式，以帮助检测人员掌握地下管线的具体分布情况。

2.4 多电缆管线

受电缆管道通过电流所致电磁干扰因素的影响，在对多电缆地下管线进行检测的过程当中常会出现较为明显的误差。为尽可能控制误差，提高检测精度，目前技术条件下测量人员常选用等效中心修正或夹钳法对多电缆地下管线进行检测。其中，等效中心修正是指以电缆井为依据，初步估算地下电缆分布位置以及数量构成，并以电缆几何中心为等效中心，以修正探测数据，提高检测结果的准确性；夹钳法则适用于地下电缆分布数量相对较少的情况下，主要原因是地下管线电缆排布较为密集的情况下可能生成反向电流，在一定程度上影响检测精度。

3 地下管线检测质量控制

3.1 关注埋设深度

为进一步提升针对地下管线检测数据的精确性，就需要对管道埋设情况有全面的认识。探测设备在应用于地下管线检测的过程当中，其信号接收情况与管道埋设深度存在较为密切的关联性，若信号接收质量差，则检测数据的精确性无法得到可靠保障。因此，相关检测人员必须充分掌握地下管线的实际埋设深度，并通过对发射机摆放位置以及测量状态的合理调整，提升检测质量水平。

3.2 关注管道重叠

对地下管线测量质量的提升还应重视对管道重叠问题的处理。在地下管线探测实践中，常出现管线相互交叉重叠的问题，若直接经电磁测量法展开检测，势必会因重叠关系造成检测结果偏差较大。针对这一问题，检测人员需要对重叠进行准确定位，并于管线分叉部位进行定深处理，计算重叠管道深度，并对测量数据进行合理修正。

3.3 关注土壤测量

地下管线埋设部位土壤性能也会在一定程度上影响测量结果的精确性。在深度确定的前提下，可以通过对土壤性能进行验证性实验的方式，确保加埋平面位置以及深度与改正系数取值相符合。一般情况下，对于铁含量较高的土壤，实际检测中误差可能性较大；相对潮湿土壤检测精度则更为可靠。

3.4 关注设备精度

应用于地下管线测量作业的设备性能会直接对测量质量产生影响。因此，为保障测量质量与水平理想，就应当确保所投入检测的相关设备精准、完好。测量作业实施前，应检查设备是否处于正常运转状态下，并通过定期进行维修养护的方式，保障根据检测设备所得出结果具备良好的可信度。

4 结束语

地下管线检测作业的开展对于整个城市建设而言意义重大，通过地下管线检测作业实施所积累的相关基础数据信息能够为数字化城市建设提供重要依据。尤其在社会经济不断发展的背景下，大众对于地下管线检测作业的关注度持续提升，如何通过对检测方法的合理应用以及质量控制措施的落实，以确保测量数据的精确性、可靠性，已成为业内人士高度重视的一项课题。相信随着检测技术的不断发展以及质量控制措施的持续落实，地下管线测量工作将呈现出科学化、智能化、以及高精度化的发展趋势，更进一步为城市建设作出贡献。

参考文献：

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[2]王友昆,陈裕汉,瞿华蓥, 等.地下管线成果数学精度检测系统开发与设计[J].地理空间信息,2019,17(11):96-99.