综合管线普查工程中非金属管线探测技术应用研究

期刊: 建筑监督检测与造价 2026年第9期 DOI: PDF下载

张玉明

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摘要

综合管线普查是城市地下管线信息化建设与精细化管理的基础性工作,非金属管线因材质不导电、不导磁,常规电磁法探测失效,成为普查工程的技术难点。本文在分析非金属管线探测难点与特点的基础上,系统阐述探地雷达法、示踪线法与感应示踪法、声学探测法、综合调查与开挖验证法以及多种辅助方法等技术手段的原理、适用条件与优缺点,并探讨多种方法综合运用、质量控制与成果处理的技术策略,以期为综合管线普查工程中非金属管线的高效、精准探测提供技术参考。


关键词

综合管线普查;非金属管线;探地雷达;示踪线法;探测技术

正文


一、引言

在综合管线普查工程中,非金属管线占有相当比例,主要包括聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)等塑料管线以及混凝土管、钢筋混凝土管、陶瓷管、玻璃钢管等。与传统金属管线相比,非金属管线大多不具备良好的导电性和导磁性,常规的电磁感应类管线探测仪对其难以发挥作用,探测精度和可靠性明显降低,成为制约普查成果质量的突出技术难题。因此,系统研究非金属管线探测技术,科学选用合适的探测方法和工艺流程,对于保障综合管线普查工程质量、提升地下管线管理能力具有重要的现实意义。尤其是随着城市更新和雨污分流改造的推进,塑料、混凝土等非金属管线的占比进一步上升,其探测需求日益突出,相关技术研究也更为迫切。

二、非金属管线探测的难点与特点

非金属管线探测与金属管线探测存在本质差异,具有明显的难点和特点。一是物性差异大,绝大多数非金属管线电导率、磁导率很低,不能像金属管线那样通过电磁感应形成明显的异常响应,传统管线探测仪基本失效;二是管线材质多样,不同材质管线对各类探测方法的敏感程度不同,单一方法难以全面适用;三是埋深变化大,非金属管线埋深不一,深埋管线信号衰减明显,探测难度随埋深增加而增大;四是环境干扰复杂,地下金属管线、钢筋混凝土结构、建筑垃圾等对电磁类方法形成干扰,削弱目标信号;五是非金属管线多缺乏可探测的附属金属构件,缺少天然的探测定位条件。上述特点决定了非金属管线探测必须综合运用多种技术手段,并结合现场调查与验证加以实现。

三、非金属管线探测的主要技术方法

(一)探地雷达法

探地雷达法(GPR)是利用高频电磁波在地下介质中传播时,遇到不同介质的分界面产生反射的原理,通过接收反射信号来推断地下目标的位置、埋深和形态。探地雷达对塑料、混凝土、陶瓷等非金属管线具有较好的探测能力,可在一定程度上弥补电磁法的不足。其优点是探测连续、可成像、对非金属和非金属包裹体均适用,能够直观反映管线断面与周边介质的差异;但也存在探测深度受天线频率和介质含水量影响、对高含水黏土及金属干扰敏感、解释判读专业性强等局限。应用探地雷达时,应根据探测深度和精度要求合理选择天线频率,并沿管线走向或疑似走向布设测线,结合图像特征判释管线位置。同时应注意测线间距、天线极化方向的合理设置,通过多剖面、多方向测量增强对目标的识别能力,必要时结合钻孔或样洞对典型剖面进行比对标定,以降低判释误差。

(二)示踪线法与感应示踪法

示踪线法是针对无法直接探测的非金属管线,通过在管线敷设时同步埋设一根金属示踪线(导线),使探测人员可利用电磁法管线仪对示踪线进行追踪定位,从而间接获得非金属管线走向、位置和埋深的方法。该方法实施前提是管线已预先敷设示踪线且示踪线连续、完好,适用于新建管道工程;对已建且未敷示踪线的管线,可结合示踪球、示踪探头等感应示踪装置,将其送入管道内并在地面追踪定位,实现对非金属管线的探测。感应示踪法定位精度较高、作业效率较高,但需要具备管道可进入条件或已敷设示踪设施,应用范围受到一定限制。

(三)声学探测法

声学探测法主要利用声波在管道内及管道与周边介质界面的传播和反射特性进行探测,包括声呐法、声波法及相关的管道机器人检测技术。声呐法通常用于充满或部分充满液体的管道,通过声波扫描获取管道的断面形态与埋设信息;声波法通过向管道施加声源激励,在地面接收反射信号,据此判断管道的走向与埋深。声学探测法对埋深较大、电磁干扰较强条件下的非金属管线具有一定补充作用,但受管道介质、充填状态和现场噪声影响较大,多用于特定条件下的专项探测,需与其他方法配合使用。对于排水管、涵洞等可进入或可通视的管线,还可结合管道闭路电视检测和管道机器人等手段,在获取管线走向位置的同时判明其材质、破损与淤积状况,为综合管线普查提供更为丰富的辅助信息。

(四)综合调查与开挖验证法

综合调查法是通过管线权属资料收集、竣工图纸分析、地面附属设施(井盖、阀门、检查井、标识桩等)调查以及现场踏勘等方式,推断和确认非金属管线走向与位置的方法,是物探手段的重要补充和成果校核手段。对于资料齐全、附属设施密集的管线,综合调查往往能取得较好的定位效果。开挖验证法(样洞法)是在疑似位置开挖探槽或探孔,直接揭示管线的真实位置、埋深和材质,是对物探成果进行验证和纠偏的最可靠手段。综合调查与开挖验证相结合,能够有效提高非金属管线探测成果的准确性和可靠性,是普查工程中不可或缺的环节。

四、非金属管线探测技术的综合应用与质量控制

非金属管线探测不能依赖单一方法,必须坚持多方法综合、调查与探测结合、探测与验证互证的原则,形成科学的技术流程。在实际普查工程中,应遵循现行技术规程要求[1],按照“资料收集与分析—现场踏勘与调查—物探方法组合探测—开挖验证与成果修正—成果整理与建库”的流程组织实施。资料收集阶段应充分利用权属单位档案和竣工图纸,初步圈定非金属管线范围;现场调查应全面查清地面附属设施;物探阶段应根据管线材质、埋深和环境条件,合理选择探地雷达、示踪线、声学等方法组合探测,并采用多种方法交叉印证;对探测成果应进行必要的开挖验证和量测校核,及时发现并修正偏差。

在质量控制方面,应建立全过程质量检验制度,对探测定位精度、埋深精度进行抽样检验,按规程要求评定探测成果质量;加强仪器设备的检定、校准与操作人员培训,规范探测作业与记录;对存在疑义和探测困难的部位,加大验证力度,确保成果真实可靠。同时,应做好探测成果的标准化整理,统一管线属性、坐标与埋深表达,为管线信息系统建设提供准确、完整、规范的数据基础,充分发挥综合管线普查工程的应有效益。需要强调的是,探测成果必须经过验收与建库两道关口:一方面由质检部门对定位与埋深精度进行复核评定,另一方面在成果入库前开展逻辑一致性检查,确保管线图形、属性与实测数据相互吻合,真正实现普查成果的可靠可用。

五、结语

非金属管线探测是综合管线普查工程中的关键技术难题,直接关系到普查成果的准确性与工程效益。由于非金属管线物性与金属管线存在本质差异,单一电磁法难以奏效,必须根据管线材质、埋深、环境条件和现场情况,科学选用探地雷达、示踪线、声学、综合调查与开挖验证等多类技术方法,坚持多种方法综合运用、相互印证,并与必要的开挖验证相结合,辅以严格的质量控制与规范的成果处理,方能实现对非金属管线的精准探测。随着物探技术与信息化手段的不断发展,非金属管线探测的精度与效率将持续提升,为城市地下管线的科学管理和安全运行提供更加坚实的技术支撑。

参考文献

[1] 住房和城乡建设部. 城市地下管线探测技术规程:CJJ 61—2017[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2017.

[2] 住房和城乡建设部。 “一张图”让城市“里子”更实[EB/OL]. (2026-06-01). https://www.mohurd.gov.cn/xinwen/dfxx/art/2026/art_3336ce39c9a04e42ad9e9a31a71b9996.html.

[3] 住房和城乡建设部. 青岛市持续完善城市地下管线数据动态更新管理体系[EB/OL]. (2026-07-27). https://www.mohurd.gov.cn/xinwen/dfxx/art/2026/art_74c339a22747448db9e66ffc1be2b9ae.html.

[4] 住房和城乡建设部. 城市地下管线探测技术规程 CJJ 61-2017[S/OL]. https://www.mohurd.gov.cn/file/old/2019/20190507/CJJ%2061—2017%20城市地下管线探测技术规程。pdf.

 


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