地下管线探测方法有哪些？

地下管线是城市基础设施的重要组成部分，承担着输送水、电、气等重要资源的任务。随着城市化进程的加快，地下管线设施日益复杂，其安全性和稳定性直接关系到城市的正常运行和居民的生活质量。因此，地下管线探测方法的研究与应用显得尤为重要。本文将详细介绍几种主流的地下管线探测方法，并通过实例分析探讨其在实际工程中的应用。

地下管线探测方法概述

地下管线探测方法主要包括工程钻探法、导向仪法、惯性陀螺仪法、探地雷达法、PCM+探测仪法和高密度电法等。每种方法都有其特点和适用范围，但在实际应用中，单一的方法往往难以满足复杂多变的管线探测需求。因此，采用多种物探方法相结合的探测策略逐渐成为主流趋势。

工程钻探法

工程钻探法是一种直接有效的探测方法，通过钻机在目标区域进行打孔钻探，直接接触管道，从而准确确定管线的位置和埋深。然而，该方法存在工作量大、费用高、效率低等问题，特别是在深埋管线探测中，易遇到塌孔等问题。因此，工程钻探法多用于验证管线位置，或作为其他探测方法的补充。

导向仪法

导向仪法主要用于金属管线的探测，通过向管线施加信号电流，利用接收机在地面接收电磁场信号，进而确定管线的位置和走向。该方法具有操作简便、定位准确的特点，但在管线密集、干扰较大的区域，可能会出现误判。

惯性陀螺仪法

惯性陀螺仪法利用陀螺仪的定向原理，通过测量管线在空间中的姿态变化，确定管线的走向和埋深。该方法适用于长距离、大范围的管线探测，但在复杂地形和管线交叉区域，探测精度可能受到影响。

探地雷达法

探地雷达法利用高频电磁波在地下介质中的传播特性，通过接收反射和折射的电磁波信号，确定管线的位置和深度。该方法具有非破坏性、探测速度快、适用范围广等优点，但在地质条件复杂、管线材质多样的情况下，探测精度可能受到一定影响。

PCM+探测仪法

PCM+探测仪法是一种适用于较大埋深金属材质管道的探测方法。该方法由电源、连接线、大功率发射机和接收机等组成，通过发射机对被测管道施加信号电流，接收机在地面接收电磁场信号，进而对地下管道进行定位。PCM+探测仪法具有探测精度高、适用范围广的特点，但在管线密集、干扰较大的区域，需要进行重复测试以提高探测效果。

高密度电法

高密度电法是一种基于电阻率差异的探测方法，通过测量地下介质的电阻率变化，确定管线的位置和埋深。该方法适用于非金属管线的探测，但在地质条件复杂、管线材质多样的情况下，探测精度可能受到限制。

地下管线探测方法的应用实例

以某城市地铁盾构区间穿越近距离深埋燃气管线为例，探讨地下管线探测方法在实际工程中的应用。

工程背景

芦北路站至宏源道站区间盾构隧道，隧道结构内径5.9m、外径6.6m。该区间自芦北路站出站后，沿着兴华五支路向北敷设。由于兴华五支路为西北道路，因此线路先后采用半径600m、800m和450m的3条曲线沿兴华五支路到达宏源道站。芦北路站端头附近存有1根“拉管施工”的508燃气管，管线的走向与盾构隧道交叉，垂向位于盾构隧道上方，埋深在6\~10m，属于深埋管线。该区域隧道的上轮廓线埋深9.4\~15.0m。由于管线施工过程无法准确控制管道的走向及埋深，现有资料推测该处管线很可能“侵入”盾构隧道设计路线中，因此必须实地探明该管道准确位置，以保证盾构施工安全。

探测方法选择与实施

针对该深埋管线探测问题，采用PCM+探测仪法定位管线平面位置，采用竖直剖面法精确定位管线深度，采用工程钻探法进一步验证风险区域管线的位置。

1. PCM+探测仪法定位管线平面位置

PCM+探测仪由电源、连接线、大功率发射机和接收机等组成。将发射机一端连地，另一端与被测管道连接，由发射机对被测管道施加信号电流，接收机在地面接收电磁场信号，进而对地下管道进行定位。通过该方法，成功确定了燃气管线的平面位置。

2. 竖直剖面法精确定位管线深度

在被测管道旁侧钻进竖直通道，采用分离式低频电磁波探头在通道里采集数据。根据探孔中的电磁曲线变化情况，判断探测管道的埋深。通过该方法，测得管线的埋深约为8.62m。

3. 工程钻探法验证管线位置

利用钻机在盾构前方进行打孔钻探，直接接触管道，验证管线的位置和埋深。通过该方法，测得管线的埋深为8.50m，与竖直剖面法测得的管线埋深仅差1.4%，进一步证实了竖直剖面法探测结果的可靠性。

探测结果分析与应对措施

根据探测结果，盾构隧道的左线与管线有一定的安全距离，在考虑测量误差条件下（测量误差为0.5m），最近点距离隧道上轮廓线仍有2.40m，满足盾构机施工要求。然而，对于盾构隧道的右线，在距离隧道上轮廓线最近点处的燃气管线中心标高为-6.200m，埋深为8.62m，与盾构隧道的外轮廓距离较近，不满足盾构机施工的安全要求。

针对该问题，提出了以下三种解决方案：

1. 在原方案不调整线路的情况下，建议迁改该燃气管线。然而，由于该处管线为深埋管线，且管线穿越区间长度约130m，管线迁改费用较大，该方案不具有经济性。

2. 为增加盾构区间外轮廓与燃气管线的距离，下压芦北路站大里程端线路约1.1m。但考虑到芦北路站地下连续墙已施工，该方案不具有可行性。

3. 在不调整芦北路站标高的情况下，通过调整区间线路坡度，增加盾构区间外轮廓与燃气管线距离。该方案变更后的费用并无增加，且能够有效避免潜在的安全风险。最终，采用了该方案，将区间线路纵断面微调，变更后的盾构机外轮廓埋深约10.0m，与燃气管线仍有0.634m的安全距离。

工程实践效果

实践表明，在采取调整区间坡度后，盾构推进过程中并未碰到燃气管线，目前盾构区间已顺利贯通，有效避免了潜在的安全风险，节约了管线迁改产生的费用，为工程带来了良好的经济效益和社会效益。

结论与展望

地下管线探测技术对于保障施工安全具有重要意义。本文详细介绍了几种主流的地下管线探测方法，并通过实例分析探讨了其在实际工程中的应用。采用多种物探方法相结合的探测策略，能够有效提高管线探测的准确性和可靠性。然而，当前地下管线探测技术还存在一些局限性，如探测精度和可靠性有待进一步提高。未来，随着技术的不断发展，地下管线探测技术将更加成熟和可靠，为施工安全提供更加准确和高效的支持。