1、管線探測需求
國家發(fā)改委明確“十五五”時(shí)期我國將建設(shè)改造地下管網(wǎng)超70萬公里,新增投資需求突破5萬億元,將管網(wǎng)改造納入重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)戰(zhàn)略布局;住建部在全國住房城鄉(xiāng)建設(shè)工作會議中部署2026年重點(diǎn)任務(wù),常態(tài)化推進(jìn)城市燃?xì)夤艿览匣赂脑欤幫瓿筛黝?strong>燃?xì)夤艿栏脑?萬公里;同步推進(jìn)城市基礎(chǔ)設(shè)施生命線安全工程建設(shè),持續(xù)開展排水管網(wǎng)混錯(cuò)接治理、易澇片區(qū)系統(tǒng)化改造,提升排水防澇工程體系韌性,同時(shí)嚴(yán)格落實(shí)供水管網(wǎng)漏損控制要求,推動供水管網(wǎng)漏損率逐步降至10%以內(nèi)。
在此政策導(dǎo)向下,2026年管網(wǎng)改造核心目標(biāo)已從“補(bǔ)短板”轉(zhuǎn)向“系統(tǒng)更新”,持續(xù)開展地下管網(wǎng)改造和綜合管廊建設(shè),將管網(wǎng)改造與城市體檢、更新試點(diǎn)深度結(jié)合,納入“兩重”“兩新”項(xiàng)目重點(diǎn)推進(jìn)范疇,通過政策引導(dǎo)與資金扶持,全面筑牢城市生命線安全工程。
城市更新重點(diǎn)針對基礎(chǔ)類設(shè)施不完善、配套基礎(chǔ)設(shè)施不足、公共服務(wù)設(shè)施缺失等方面存在的突出問題開展全面整改,涉及的管線包括電力、給水、排水(雨水、污水)、熱力、燃?xì)?、光纜等各種管線,重點(diǎn)探測管線為測區(qū)內(nèi)地下管線涉及到雨水、污水、給水、室外消防(含埋地管、水泵接合器、室外消火栓)、電力、電信、燃?xì)獾裙芫€。

2、地下管線探測技術(shù)原理
地下管線探測方法主要依據(jù)管線材質(zhì)、埋深、環(huán)境條件等因素進(jìn)行選擇,核心目標(biāo)是查明管線的平面位置、走向、埋深、規(guī)格、性質(zhì)、材質(zhì)等信息。主要方法可分為電磁感應(yīng)法(針對金屬管線)和地質(zhì)雷達(dá)法(針對非金屬管線)兩大類。
電磁感應(yīng)原理是探測金屬管線、電/光纜,以及一些帶有金屬標(biāo)志線的非金屬管線,其優(yōu)點(diǎn)是探測速度快、簡單直觀、操作方便、精確度較高。其缺點(diǎn)在于探測非金屬管線時(shí),必須借助非金屬探頭,這種方法使用起來比較費(fèi)力,需要侵入管線內(nèi)部。

電磁波探測原始是對所有材質(zhì)的地下管線,也可用于地下掩埋物體的查找,俗稱雷達(dá),也被稱為管線雷達(dá)。雷達(dá)向地下發(fā)射高頻電磁波,通過分析遇到管線后的反射波傳播時(shí)間和波形特征,來判斷管線的位置和埋深。其優(yōu)點(diǎn)是能探測所有材質(zhì)的管線。缺點(diǎn)是對環(huán)境要求較高,測深能力有限,對操作者素質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)要求高。

3、管線探測工作方法與技術(shù)
3.1 管線調(diào)查
采用物探技術(shù)進(jìn)行管線探測之前,首先對測區(qū)內(nèi)明顯管線點(diǎn)、標(biāo)識物、構(gòu)筑物、附屬設(shè)施及出露管線段采用實(shí)地調(diào)查的方法工作,結(jié)合已有的管線資料,現(xiàn)場進(jìn)行測量分析,根據(jù)不同情況采用下井與不下井方式調(diào)查量測管線要素,記錄其管線的類型、管徑、材質(zhì)、埋深、特征及偏距等,現(xiàn)場繪出管線調(diào)查草圖,并做好標(biāo)記和記錄。
3.2 明顯點(diǎn)調(diào)查
明顯點(diǎn)調(diào)查方法是將窨井蓋打開,在原有管線資料的基礎(chǔ)上,對明顯管線點(diǎn)及其附屬設(shè)施(包括接線箱、電信人孔、電信手孔、儀表井、檢修井、閥門、消火栓等)做詳細(xì)的調(diào)查、量測和記錄;查清各類被調(diào)查管線的類型、管徑、材質(zhì)、埋深、走向及管線的連接關(guān)系。對于裸露管線埋深量測管頂至地面的距離(取負(fù)值),其中消火栓、電話亭、接線箱、配電箱、出入地、上桿埋深取為"0"值。
管線點(diǎn)的位置設(shè)在井蓋中心,當(dāng)?shù)叵鹿芫€與檢修井中心偏距≥0.2m時(shí),量測了管偏并記錄了管偏方向,當(dāng)管偏大于1m時(shí)實(shí)測其點(diǎn)位,檢修井作為地物點(diǎn)定點(diǎn)。
3.3 隱蔽點(diǎn)探測
(1) 電信、電力管線隱蔽點(diǎn)的探查
電信、電力管線隱蔽點(diǎn)的探查,一般采用夾鉗法或感應(yīng)法。對于單根埋設(shè)方式的,采用極大值定位就可以滿足精度要求;對于管塊埋設(shè)方式的,其隱蔽點(diǎn)探測采用“等效差值”法進(jìn)行定位、定深。

(2)、 給水、燃?xì)夤芫€的探測方法
探查給水、燃?xì)夤芫€時(shí),其材質(zhì)是金屬的,有明顯管線點(diǎn)并有接地條件的地段均采用直連法探測,沒有接地條件的管段采用感應(yīng)法探測;給水管線材質(zhì)是砼、燃?xì)夤芫€材質(zhì)是塑膠時(shí),一般采用開挖、釬探以及收集管線資料等來進(jìn)行推測定位、定深。

(直連法)
(3) 金屬管線隱蔽點(diǎn)的探查
電力、給水、熱力、通訊等鑄鐵、銅質(zhì)材料管線,一般采用直接法、夾鉗法或感應(yīng)法進(jìn)行探查。對單根埋設(shè)方式的管線,采用極大值定位就可以滿足精度要求;對于管塊埋設(shè)方式的管線,其隱蔽點(diǎn)探查采用“等效差值”法進(jìn)行定深。

(夾鉗法)
(4) 非金屬管線的探測方法
給水、排水等非金屬管線,一般使用探地雷達(dá),利用已知點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn),選擇合適的介電常數(shù),進(jìn)而對非金屬管線深度進(jìn)行定位。
3.4 復(fù)雜條件下的探測方法
(1)當(dāng)兩條平行管道相距較近時(shí),一般難以區(qū)分為兩個(gè)異常信號,此時(shí)采用選擇激發(fā)法,突出探測管線的信號,遇到多種管線交叉或上下重疊的情況,采用選擇性激發(fā)和差異性激發(fā)對其進(jìn)行區(qū)分。
(2)路面下有鋼筋網(wǎng)或有其他干擾物時(shí),用常規(guī)的方法定位定深達(dá)不到精度要求,采用抑制干擾信號的方法進(jìn)行探測的。

4、管線物探的主要精度指標(biāo)
地下管線探測應(yīng)滿足《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》(CJJ 61-2017)中規(guī)定的精度要求:
(1)城市地下管線探測應(yīng)以中誤差作為衡量探測精度的標(biāo)準(zhǔn),且以二倍中誤差作為極限誤差。
(2)探測精度應(yīng)符合下列規(guī)定:
①明顯管線點(diǎn)的埋深量測中誤差不應(yīng)大于25mm。
②隱蔽管線點(diǎn)的平面位置探查中誤差和埋深探查中誤差分別不應(yīng)大于0.05h和0.075h,其中h為管線中心埋深,單位為毫米,當(dāng)h<1000mm時(shí)以1000mm代人計(jì)算;地下管線詳查時(shí),地下管線平面位置和埋深探查精度可另行約定。
③地下管線點(diǎn)的平面位置測量中誤差不應(yīng)大于50mm(相對于該管線點(diǎn)起算點(diǎn)),高程測量中誤差不應(yīng)大于30mm(相對于該管線點(diǎn)起算點(diǎn))。
(3)管線點(diǎn)測量精度:相對于臨近控制點(diǎn)平面測量中誤差ms不得大于±5cm,相對于臨近控制點(diǎn)高程測量中誤差mh不得大于±3cm。
(4)電纜根數(shù)(包括總孔數(shù)與已用孔數(shù))計(jì)數(shù)錯(cuò)誤率<3%。
(5)管線規(guī)格(包括管徑和斷面尺寸)的量測限差為±5cm。
5、地下管線多維可視化建模
全國住房城鄉(xiāng)建設(shè)工作會議明確將持續(xù)開展地下管網(wǎng)改造和綜合管廊建設(shè), 其核心是從單一工程思維轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性治理思維,通過機(jī)制、技術(shù)和模式創(chuàng)新等助力城市更新,在工程技術(shù)層面,“精細(xì)化”和“智能化”成為關(guān)鍵詞。
中交路橋科技有限公司基于BD的地下空間探測技術(shù)及多維數(shù)據(jù)建模技術(shù)體系,通過北斗+物探等多技術(shù)融合,地下管線走向及埋深信息探測精度提高到 95%以上;基于光纖傳感(DTS)、相關(guān)儀等技術(shù)的漏損檢測系統(tǒng),管網(wǎng)漏損檢測準(zhǔn)確率達(dá)到95%以上;基于雪花模型的多維數(shù)據(jù)建模和 Ot-VTK三維可視化技術(shù),地下空間建模精度達(dá)到 95%以上,實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)、地質(zhì)、地物的高精度融合建模。技術(shù)系列已經(jīng)完成了多項(xiàng)地下管線探測及建模管理工程,實(shí)現(xiàn)了地下空洞監(jiān)測、管網(wǎng)漏損監(jiān)測、地面沉降分析等多種管線問題的智慧化分析及管理,為城市更新提供了智慧化的解決方案。