地下管线探测技术设计书

地下管线探测技术

设计书

*********勘测设计研究院

地下管线探测

技术设计书

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*************勘测设计研究院

二○一二年十二月

地下管线作业指导书

1 适用范围

本工法可广泛适用于市政工程和其它工程中由水泥、陶瓷和塑料材料构成的非金属管线、由铸铁、钢材构成的金属管线、由铜、铝材料构成的电缆等各种地下管线的探测。

2 参考文件

（1）《城市地下管线探测规程》 CJJ61- /J271-

（2）《城市测量规范》 CJJ/T8- ；

（3）《全球定位系统城市测量技术规程》 CJJ73—97。

3 资源配置

3.1 设备配置

（1）地质雷达PROEX型l套，配备250MHz、500MHz屏蔽天线；

（2）管线探测仪l套；

（3）全站仪1台；

（4）GPS接收机1台。

3.2 人力资源

管线探测专业性强，技术含量高，因此该项工作宜委托给具备专业资质的合作队伍实施。现场配备技术人员和普通劳工协助实施。人力配置如下：检测工程师2人，技术工程师1人，测量工程

师2名，普通劳工 2人。

4 地下管线探测工艺流程及操作要点

4.1 地下管线探测工艺流程

确定工作范围，工作

搜集原始资料

现场踏勘，验证搜

现场踏勘，记录已

探测方法验证

编写施工方案

现场探测

资料汇总

图1 地下管线探测工艺流程图

4.2 确定工作范围，工作对象

4.2.1 确定工作范围

施工场地地下管线探测应在工程施工开挖前进行，其范围应包括开挖以及可能受开挖影响的地下管线安全的区域，探测以上场地的管线走向、位置、深度，避免开挖或非开挖作业时，破坏地下管线，造成严重的后果。

4.2.2 确定工作对象

地下管线探测前，需搞清楚所测区域地下管线的种类，根据不同的地下管线种类以便选用合适的探测方法，地下管线主要包括以下几个类别:

（1）由水泥、陶瓷和塑料材料构成的非金属管线，如排水管（雨水、污水、雨污合流）、工业管线或某些给水管线（生活用水、生产用水、和消防用水）等；

（2）由铸铁、钢材构成的金属管线，如给水，燃气（煤气、液化气、天然气）、供热等工业管线；

（3）由铜、铝材料构成的电缆（其外用钢铠、铝或塑料包装），如电力电缆（供电、路灯、电车）、通讯电缆（军用光缆、通信光缆）等和有线电视电缆等。

4.3 搜集原始资料

地下管线探测前，必须全面搜集和整理测区范围内已有的地下管线资料和有关测绘资料，主要内容包括：

（1）已有的各种地下管线图;

（2）各种地下管线的设计图、施工图、竣工图及技术说明资料;

（3）相应比例尺的地形图;

（4）测区内及相临近的控制点的坐标和高程。

（5）了解施工方配合人员谁比较熟悉现场，以后有管线复杂地段询问。

4.4 现场踏勘，验证搜集的资料

在搜集、整理和分析已有资料的基础上进行现场踏勘，对比收

集的资料与实际情况的差别。踏勘的主要任务包括：

（1）察看搜集的资料，评价资料的可信度和可利用程度；

（2）察看测区的地物、地貌、交通和地下管线分布出露情况；

（3）察看测区内控制点的位置及保存状况。

4.5现场踏勘，记录已知管线

经过踏勘，查明测区内各类地下管线出露点、阀门井、污水井、电信电缆井的位置、埋深、走向、性质、规格、材质等。在现场踏勘过程中要记录每根管线的材质、管径、埋深、特征、流通的介质、以及管沟的深宽和隐蔽的三通点，电力要记录孔数、电压、热力管线要记录压力，并绘制草图，详细记录施工方工作人员指出的异常点，异常点主要指是隐蔽的三通点、弯头、变径、材质。

地下管线的埋深可分为内底埋深、外顶埋深和外底埋深。

（1）地下管线或自流的地下管线应量测其内底埋深；有压力的地下管线应量测其外顶埋深。

（2）直埋电缆和管段应量测其外顶埋深；沟道应量测其内底埋深。地下隧道或顶管工程施工现场的地下管线应量其外底埋深。

（3）地下管线及埋设电缆的管沟应量测其断面尺寸。圆形断面应量测其内径；矩形断面应量测其内壁的宽和高。

（4）埋设地下管沟或管块中的电力电缆或电信电缆应查明其电缆的根数或管块孔数。

（5）在明显管线点上应查明地下各种管线上的建（构）筑物和附属设施并记录。

（6）在施工方人员的带同下要详细记录隐蔽点并在实地标注。

4.6 探测方法验证

踏勘结束后，选定合理的探测方法并进行试验。地下管线探测前，在测区内已知管线上进行方法试验，确定该种方法技术和仪器的有效性，主要包括水平定位精度、埋深定位精度及各仪器自身的转向差等，一致性检测选在测区内地球物理条件相同的已知管线上，利用不同的探测方法，不同的激发方式和不同的频率对同一管线点进行测定，以校定每台仪器的误差参数,一致性测定必须有详细的记录。

4.7 编写施工方案

在前期搜集资料、踏勘现场、探测方法验证等前期准备工作的基础上，编写施工方案，其内容包括：

（1）探测工作的目的、任务、范围和期限；

（2）测区地形和测量控制数据分析、交通条件和相关的地球物理特征、地下管线概况；

（3）探测方法有效性分析，工作方法和具体技术要求；

（4）测量控制和管线点连测与数据处理、管线图编绘的工作方法和具体要求；

（5）质量保证体系和具体措施；

（6）存在的问题和对策；

（7）工作量估算和工作进度；

（8）人员组织、仪器、设备、材料计划；

（9）拟提交的成果资料。

4.8 现场探测

复杂条件下采用多种探测方式方法，探测中各管线点号应做到实地、手图、探测记录、测量手簿四统一，管线点号必须是唯一的；各管线之间的相对位置必须正确、清楚；管线的连接关系必须正确、清楚，管线密集地段或连接关系复杂的地段能够在图边或图面允许的地方画出放大示意图而且注明。

4.8.1 地下管线现场探测应遵循的工作原则：

（1）从已知到未知，从未知到已知；

（2）从简单到复杂；

（3）优先选择简单、快速、有效的方法；

（4）经过方法试验及信息综合来解决探测疑难点。

4.8.2 金属管线的探测

探测金属管线和电缆应根据管线的类型、材质、管径、埋深等因素决定仪器使用探测方法。

（1）金属管线根据条件可采用直接法、夹钳法和电磁感应法。

（2）接口为高阻体（比如水泥接口、胶圈接口）的金属管线采用频率较高的电磁感应法和夹钳法，也能够采用电磁波法。

（3）在探测管径较大，埋深较深的金属管线宜采用直接法、频率较低、功率大的电磁感应法和电磁波法。

（4）探测电力电缆管线宜采用接收机直接探测法，当电缆有出露端在确定人员安全的情况下采用夹钳法。

（5）管线仪定位一般采用极大值法（峰值法）和极小值法（谷值法），信号强度显示90%以上时可确定；管线埋深能够采用直读法和70%法，经过我们多次探测结果验证，70%法确定的深度要比直读法更准确。

4.8.3 非金属管线的探测

（1）有出入口的非金属管线采用示踪法;

（2）管径较大的管线，可采用电磁波法

（3）采用电磁波法探测时，在雷达剖面图上看到的抛物线是与测线相垂直的管线的波形反应，如果在几条平行测线的雷达剖面图上，在相近的位置和深度都能发现或绝大多数有类似波形反应，一般就能够判定是一条连续的管线。测线最好布置成网格状，如图2，要采取网格状或几个不同位置的平行雷达剖面图来判读管线。

图2 测线布置示意图

（4）地下情况非常复杂，我们不能只从一个雷达剖面图上的波形反应就能得出是否是一条连续的管线，因为地下的混凝土块、箱形物体等都会出现与管线类似的反应。

4.8.4 盲探管线

盲探管线是指在探测范围内没有相关管线资料。在盲探管线时

采用电磁波法或直接法用平行搜索或圆形搜索方法进行搜索，发现异常后宜采用直接法进行追踪定位。直至追踪到管线的出露点，再采用夹钳法和电磁感应法继续探测。

4.8.5 地下管线测量

地下管线测量一般包括：控制测量，已有地下管线测量，地下管线定线测量、地下管线竣工测量、测量成果的检查验收。管线测量应该以探查草图为依据，外业工作为保证，物探和测量作业应该密切配合，在测量之前应该做好充分的准备工作，所用的仪器等必须经过有关部门的检查和检校。

4.9 资料汇总

在完成地下管线测量之后，我们需要对原始地下管线数据进行处理，先将外业点号测量成果输入到CAD中，输入前必须参照外业草图进行，经过外业草图我们能够了解到地下管线的前进方向以及每个点号的位置和相互之间的联系方式，还有所测点号的特征，管道的埋深，材质，管线的根数，断面尺寸，附属物等等，将这些按照实际情况输入到CAD中，这样点号的属性基本确定。在输完后，我们再将所示点号的三维坐标导入表格中。

在完成CAD图之后我们需要对图进行最后的编绘工作，编绘的主要工作就是对地下管线图进行扯旗和注记，对有错误的管线属性进行修改和补充，对数据文字注记进行标示。

4.9.1 综合地下管线图的编绘

1 编绘前应取得下列资料：

（1）测区1:500数字地形图

（2）地下管线状况调绘图

（3）地下管线探查草图

（4）探测成果、外业数据、已有管线点成果表

（5）附属设施草图、结点示意图和管沟剖面图

2 当各种管线的间距过小或重叠式，应在图内以扯旗的方式标注其关系。

3 每一副图内一般至少在二至三个位置上，以扯旗的形式注明管线排列、管类、材质、规格、埋深等。扯旗中，不表示人防内容。

4 综合管线图上注记应符合下列规定：

（1）图上应注记管线的管类

（2）各种管道应注明管线材质、规格、埋深、管顶高程等

4.9.2 专业地下管线图的编绘

1 专业地下管线图内一般要注记控制点的点号和高程，管线注记要注明管线的类别代码、管径或断面尺寸、材质等。

2 专业管线图上注记应符合以下规定

（1）图上应注记管线点的测量点号

（2）各种管道应注明管线类别、规格和材质

5 施工方法及工艺要求

5.1金属管线的探测

金属管线探测使用方法主要为直接法、夹钳法及感应法。RD8000型管线探测仪在金属管线探测应用中的几种方法。

5.1.1 直接法

直接法是将地下管线探测仪器发射机输出端直接连接到管线上，使发射信号直接输入到目标管线上，然后再用接收机探测信号。直接法分为双端连接，单端连接和远接地单端连接。考虑到实际情况经常采用单端连接，将一端连接到管线点上，另外一端连接到附近地面上，发射机给目标管线施加一个电流信号，随着离发射机距离的增加，电流的强度会逐渐减小，可是电流的衰减速度都应该保持稳定，不该有突然地下降或变化，在用仪器探测的时候，应该注意电流测量值最大的是目标管线，而不是信号响应最强的管线。

5.1.2 夹钳法

当在探测电信电缆的时候，由于几条电缆或者管道相互非常靠近，需要采用夹钳法才能准确地探测出目标管线。在利用此方法是

首先要将夹钳插头插入RD8000接收机前部的附件接口，然后将夹钳套在管道或电缆上并打开接收机电源，选择与发射机一致的频率，最后将夹钳逐个套在每一根管道和电缆上，并记录表头的响应。比较每根电缆的响应强度，响应强度比其它电缆大的电缆就是施加了发射信号的目标电缆。

5.1.3 感应法

感应法是探测未知管线的最可靠方法，这种方法需要两个操作员进行，在开始之前，需要查看原有图纸确定要搜索的区域合管线经过该区域可能的方向，并把发射机设定为感应模式。

一个人操作发射机，另外一个人操作接收机。发射机将信号施加到管线上，在发射机上游或者下游20米远处，接收机就能够探测到该信号，发射机的方向与估计的管线走向方向应该保持一致。第二个人提着接收机在要搜索的区域搜索，接收机的天线方向保持与地下管线的方向垂直，将接收机调节到最高灵敏度。当发射机与接收机处于平行时，两个操作员平行的向前移动，提着接收机的操作员在向前走的过程中，前后移动接收机，并保持接收机垂直。发射

机施加的信号由接收机探测到，将接收机左右移动，寻找信号最强的地方，信号最强时，发射机在管线的正上方。在接收机探测到峰值时，在地面上相应的位置做好标识，在其它可能有管线穿过的方向重复搜索。

5.2 非金属管线的探测

非金属管线探测主要采用电磁波法（即地质雷达法）进行探测，一处施工范围内非金属管线主要包括给水管道和污水管道，埋深一般在1～3m之间。由于其断面较大且有一定的分布规律，因此具有较好的地球物理条件，对高频电磁波有反射作用。在对该类管线进行探查的时候，能够采用比较原始的方法，对排水管线来说，需要将所探测区域内排水的井盖一一打开，逐个下井进行观察。在进入雨污水井内时，需要观察井内排水流向，以及测量井的深度，流向的个数，然后在地面上标注出来，经过观察的方法确定每个井之间的联系，从而确定整个管线的方向以及埋深等等。

采用地质雷达探测时，测线最好布置成网格状，测线间距应视测量场地大小而定，一般可选为天线宽度的一倍至两倍，这样能够

准确探测到横向和竖向的管线而不至于有所遗漏。在雷达剖面图上看到的抛物线是与测线相垂直的管线的波形反应，如果在几条平行测线的雷达剖面图上，在相近的位置和深度都能发现或绝大多数有类似波形反应，一般就能够判定是一条连续的管线。之因此要采取网格状或几个不同位置的平行雷达剖面图来判读管线，这是因为有些测量区域的地下介质电性差异变化很大，有时将雷达剖面图位置稍微移动，雷达波形就会有很大的变化；另外，地下情况非常复杂，探测人员不能只从一个雷达剖面图上的波形反应就能得出是否是一条连续的管线，因为地下的混凝土块、箱形物体等都会出现与管线类似的反应。

6 安全措施

（1）上岗前要做好安全培训工作，施工人员进入现场要戴好安全帽，操作人员遵守有关安全操作规程；

（2）施工前进行安全技术交流，施工过程中要明确分工，统一指挥；

（3）施工过程中，仪器设备带电作业，一定要安全用电，打开井盖调查时，要进行有害、有毒及可燃气体的浓度测定，进行必要的安全保护，做到安全生产。

7 环保措施

在施工过程中，严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章制度，制定环保规章制度，项目负责人随时进

行监督，最大限度的降低探测作业过程中造成的环境污染。