地下管線探測技術，在城市快速發展的過程中，具有廣闊的應用前景。本文以重慶合川天然氣管線普查工程為例，說明地下管線探測的原理和方法，管線點測量的方法和精度要求。最后生成的地下管線數據庫，能為城市管理提供方便的數據參照平臺。

關鍵詞：地下管線；管線探測；管線點；數據庫

1概述

隨著城市快速發展，因地下管線管理不到位出現的事故時有發生，為全面查清城市地下管線的空間分布和屬性情況[1]，國發〔2014〕27號文件中已經明確指出，全面啟動城市地下管線普查，建立城市地下管線信息數據庫系統，實現地下管線的綜合管理與規劃。本文以重慶合川區天然氣管線的普查為例，介紹管線探測的原理與方法，管線數據庫的建立過程，說明地下管線探測在城市管理中的應用。

2地下管線探測的方法和原理

地下管線探測的基本原理是根據探測地下管線與其周圍介質明顯的地球物理性差異而判斷出地下管線的位置。可選擇的探測方法包括：電磁法、電磁波法、直流電法、地震波法等。其中電磁法是管線探測工程中最常用和精度較高的方法，電磁法原理是將一交變電磁信號施加于地下的金屬管線，金屬管線與大地之間構成回路，由于金屬管線的集流效應而產生一個交變線電流，用儀器在地面檢測這個線電流產生的交變電磁信號，從而確定地下管線的空間位置。對于非金屬管道和疑難問題的探測則采用電磁波法。

3工程實例

近年來，重慶合川的經濟和社會發展取得了全面飛躍,作為城市基礎設施的天然氣管線,對于城市建設和日常管理的重要性亦愈來愈凸現出來。為了全面查明重慶合川天燃氣管線空間分布和屬性情況，建立具有權威性、現勢性的管線數據庫,將管線信息以數字的形式進行獲取、存儲、管理、分析、查詢、輸出、更新，建立公共數據交換服務平臺，實現天燃氣管線數據的動態管理，對整個轄區內的天燃氣管線進行了探測。

3.1探測方法和儀器的選擇

通過現場踏勘，測區內天燃氣管線敷設的管材為鋼管和PE管兩種。對明顯的地下管線的管線點位置采用實地開井量測的方法，管徑采用毫米為單位，同時實地確認附屬物編號及所在道路名稱。對隱蔽地下管線探查，根據不同的材質，不同的地球物理條件來探查。考慮到天燃氣管線是導電性能良好的鋼管，采用電磁法探查，PE管線主要由甲方派人到現場指認來確定管線位置。探測儀器選擇的是日本富士（地探）生產的PL-960型金屬管線探測儀和英國雷迪公司生產的RD8000型管線探測儀。其中PL-960型儀器的定位精度為1.2m±2cm，深度精度為1.2m±5%；RD8000采用電磁法探測地下管線具有準確性高、速度快、操作簡單的特點。

3.2天然氣管線地下的探查

天然氣管線地下探查內容包括管線平面位置、材質、管徑、埋深、附屬物名稱、附屬物編號、道路名稱等。

3.2.1管線點平面位置測定

管線點平面位置的測定是對地下管線進行搜索，精確測定地下管線在地面投影的位置。為了保證不漏測管線，在地下管線未知區域，采用被動源法進行網格狀掃描搜索，用以查找淺埋的金屬管道；對深埋管線采用主動源法搜索，利用主動源法進行搜索時，采用了平行搜索法和圓形搜索法。采用掃描搜索的方法確定管線的條數和大致位置，然后進行管線的追蹤探查。采用現況調繪、實地調查及搜索等方法，判斷出管線大致位置和走向的基礎上，利用管線探測儀發射機在已知點位上施加信號，用接收機追蹤探查，以確定管線特征點的位置，最終精確測定管線的平面位置。

3.2.2管線點埋深測定

利用管線探測儀確定管線埋深，采用百分比法，即利用垂直管線走向剖面測得的管線磁場異常曲線峰值兩側某一百分比值處兩點之間的距離與管線埋深之間的關系，來確定地下管線埋深的方法。測定時，用極大值法定位，保持接收機的垂直狀態，沿垂直管線方向向兩側移動，直到幅值降為定位點處，量測兩點之間的距離即為地下管線的中心埋深。

3.2.3管線點設置

管線特征點按其在地面投影的實際位置定點；當管線彎曲時，至少在圓弧起訖點和中點上設置管線點，當圓弧較大時，適當增設了管線點，保證了準確表述管線的彎曲特征；當管線立體交叉，出現相交矛盾時，在管線交叉點附近加密了管線點，保證了管線空間相互位置的正確；同時管線點間距基本控制在75m內，建筑物壓蓋管線致使人員不能通行或過江管線除外。

3.2.4管線點編號和標志

管線點編號方法：對管線特征點（包括拐點、彎頭、三通、變徑點等）及管線附屬設施（各種閥井、調壓箱等）的外業編號采用探測臺組號+“TR”+管線點自然順序號表示。實地標注方法：經探查精確定位后的管線特征點及附屬設施，在實地用紅油漆做“”字標記。點號和點位易于丟失時，采用刻“+”字標記，無法刻“+”字做標記的地方用鐵釘或木樁做標記，并在附近明顯的地方標注其點號。無法做標記和點號的地方用栓點的方法標明方向和靶距。

3.3管線點測量及精度要求

3.3.1地下管線測量精度要求

對于平面測量中點位的位置誤差Ms設定為±5cm（相對于鄰近控制點）；對于高程測量中點位的誤差Mh設定為±3cm（相對于鄰近高程控制點）。

3.3.2管線點測量

管線探測點的坐標、高程測量，使用全站儀采用極坐標法施測坐標，三角高程法同步施測測量高程。水平角和垂直角觀測各半測回，用跟蹤法一次讀數測量距離。測距長度一般不超過150m，角度讀至1″，距離讀至cm，儀器高、覘標高量至mm。儀器對中偏差不應大于2mm。按管線探測組實地編號記錄探測點點號，并與外業草圖、探測記錄本點號一致。各相臨測站應測量重合點檢查，每站檢查點一般少于2點。重合點坐標差計算的點位誤差：平面中誤差±5cm；高程中誤差±3cm。

3.4數據建庫

重慶合川天燃氣管線探測工程共探測管線點19155個，探測天然氣管線總長度為138.047公里,其中PE管線探測13.772公里，PE管線測量及帶狀地形圖測繪110.785公里,鋼制管線探測13.490公里,鋼制管線帶狀地形圖測繪（60米帶寬）86.923公里。為了方便對探測的數據進行管理和查詢，需要建立管線探測信息的數據庫。數據庫的建立過程如下：3.4.1基礎資料整理工程中基礎資料的種類、檢查方法及糾正措施如下表1。3.4.2數據庫結構的制作根據《重慶燃氣集團城市燃氣管線勘測數據成果技術要求》；對數據庫結構的要求，制作的原型數據庫見表2。3.4.3數據錄入在VisualFoxpro6.0軟件中，將外業探查獲取的管線屬性數據手工錄入到物探數據庫中，并進行100%校對檢查，無誤后形成管線探查屬性數據庫；在VisualFoxpro6.0軟件中，將外業測量采集的管線空間屬性數據轉換到測量數據庫中，手工錄入外業點號，并進行100%校對檢查，無誤后利用控制數據庫計算形成管線空間屬性數據庫。3.4.4數據轉換利用《GDInfo管線數據處理系統》把探查屬性數據庫和管線空間屬性數據庫轉換成符合《重慶燃氣集團城市燃氣管線勘測數據成果技術要求》的EXCELXLS格式的點表、線表格式，具體部分結構分別見表3，表4。

3.5管線成果表

地下管線成果表在管線成果數據庫檢查無誤后，以管線成果數據庫為依據轉換為EXCELXLS格式的成果表。地下管線成果表內容包括：圖幅編號、物探點號、連接點號、特征點、附屬物名稱、平面坐標、高程、埋深、井深、管徑或斷面尺寸、材質、壓力、調壓箱編號、埋設方式、道路名稱、備注。生成的地下管線數據庫可以方便用戶進行查詢使用。

4結論

管線探測技術在日益發展的城市建設中有廣闊的應用前景，地下管線數據庫的建立，對于動態監測地下管線，促進城市信息化發展提供了方便的數據查詢平臺。隨著地下工程的不斷發展，城市地下管線數據庫的建設越來越重要。結合測量手段、不同品牌的管線探測儀、以及計算機技術，在地下管線探測的綜合應用方面，需要人們不斷的總結和改進，來促進國民經濟的建設發展。