浙江省地球物理地球化学勘查院310005
摘要：随着我国经济的快速发展，城市化水平也越来越高，在很多城市都已经出现了大规模的复杂的地下管网体系，这也就需要有先进的测量技术来适应地下管网的快速发展。本文就复杂条件下管线探测技术的应用进行简单剖析。
1进行地下管线探测技术研究的重要意义
一般情况下，城市地下管线的发达程度也体现了一个城市的发展水平，城市的发展建设必须详细了解各类地下管线的分布情况。在我国许多城市建设初期，没有对地下管线进行有效的规划管理，管线资料缺乏分析归类建档，地下管线信息管理处于不规范的状态，造成很多管线信息的缺失，给城市的发展建设埋下了巨大的安全隐患。在这种背景下，如果想得到地下管线的完整信息，就需要对已有地下管线进行探测。通过地下管线探测技术研究，特别是复杂条件下管线探测技术的研究，能够为城市地下管线探测提供快速、有效、准确的探测方法，为城市规划建设提供准确的基础数据，为城市的健康发展提供保证。
2复杂条件下管线探测技术应用
目前市场上和工作中使用的地下管线探测仪器种类繁多，但主要的探测原理和探测方法有以下几种类型：
2.1电探测法
地下管线电探测法是地下管线探测的地球物理探测方法之一，一般情况下，存在着两种使用方法：第一种是使用直流电探测法来进行地球物理探测，具体来说，在进行探测的过程之中，主要使用两个供电的电极进行相应的直流电供电，并在地下形成一个供电的循环，通过循环式的供电来保证对地下的电流密度的测定，进而可以有效判断出埋藏在地下的金属管线的具体位置。一般情况下，使用这种方法进行探测主要是依据地下管线与周围介质的物性存在差异的基础上进行的，也就是根据电流密度在高阻体（非金属管线）和低阻体（金属管线）的不同分布规律，达到对地下管线的探测。一般地说，对低阻体管线探测较为有效。该技术最多用到的就是高密度电阻率法进行相应的测定。例如，在某市的地下管线的测定过程之中，使用直流电探测法来进行地球物理探测，有效发现了在混凝土材质之中的金属管线的位置；第二种方法是使用交流电探测法来进行地球物理探测，在进行探测的过程中，主要利用交流电在进行磁场变换过程之中，产生相应的导电性和相应的磁性的变换，在进行检测的过程中，通过交流电形成的磁场来进行对目标地下管线的探测，进而有效保证地下管线探测的准确性。通过使用交流电探测法来进行地球物理探测，可以发现地下介质之间差异，并通过对这些差异的分析，找寻出引发这些差异的具体的问题和来源。具体来说，这些方法具有可用常规电法仪器、探测深度大的特点，在具备接地条件时，可用于探测规模较大的金属和非金属管线，是进行地下管线探测的有效手段之一。
2.2瞬变电磁法
瞬变电磁法主要适用于雨、污水管道以及自来水管道的探测，瞬变电磁法主要是向地下发送脉冲电磁场，激发地层介质产生二次电磁场，然后利用线圈对二次电磁场进行接收，并对所接收的信息进行分析，从而达到探测地下管线目标的目的。使用该方法进行地下管线的探测与探地雷达进行地下管线目标探测相似，由于金属管道或者是管道中含有导电物质的反应的是低电阻，而周围介质是高阻体，从而便能有效推断出地下管道的具体位置和埋设的深度。瞬变电磁法反应灵敏，不仅能够适用于含水管线和自来水管线的探测，同时对其他类型的管线的地下测量也有一定的效果。但是使用该方法对地下管线进行探测，埋深与平面位置都会存在误差，由于低电阻与高电阻是相对的概念，范围大都是根据经验进行划定的，并且管道中的导电物质会引起管道电阻发生变化，因此使用该方法进行地下管线测量，应该结合已有管线的信息进行综合分析判断，以提高探测精度。
2.3电磁感应法
由于导电的金属周围存在一定的磁场，因此可以通过接收该磁场来判断地下管线的具体深度与埋设的具体位置，电磁感应法具有轻便、快捷、经济、效率高等特点。能够有效对金属地下管线进行探测，包括线缆类和金属管道类。为了能够更好地确定地下管线的深度与位置，提高电磁感应法进行地下管线探测的效率与准确性，管线中的电流最好使用人工激发的方式，并且还应该根据目标管线类型的差异，使用不同的人工激发的方法。
人工激发的方法主要有磁偶感应法、夹钳法以及直连法三大类。其中：磁偶感应法主要适用于无管线出露或明显点间距过长金属管线，由于该类地下管线不能通过夹钳法或直连法进行探测，因此只能使用感应法进行探测。感应法主要是使用发射机线圈在目标地下管线上产生感应电流，然后利用接收管线感应电流所产生的磁场，进而判定地下管线的深度与位置；夹钳法主要适用于线缆类和小管径金属管线，即不存在接口同时也不允许仪器与管线进行直接连接的管线，该方法主要是应用夹钳在目标管线上进行电磁场的直接耦合，让目标管线产生感应电流，从而产生磁场，通过测定磁场来确定地下管线位置；而直连法主要适用于地线管线的管道有出露的金属管，通过导线将管道与管线仪的发射机进行直接连接，从而确定地下管线的具体位置。
2.4探地雷达电磁波法
探地雷达电磁波法是管线探测的一种辅助手段，主要适用于非金属地下管线的探测，该方法是在地面进行布置测线，然后利用探地雷达的发射天线进行电磁波的发射，接收天线主要负责对管线所反射的电磁波进行接收，根据电磁波影像来确定地下管线埋设的深度与位置。探地雷达电磁波法主要适用于对非金属管线的探测，该方法探测的地下管线的位置明显，但是使用该方法进行地下管线位置的探测的工作效率较低。
2.5弹性波法
弹性波法主要用于道路路面下的非金属管线的探测，道路路面下的非金属管线使用探地雷达进行探测的效果较差，但是使用弹性波法进行测量，能够有效解决探地雷达探测中存在的问题。由于道路路面材料一般使用的是沥青或者是水泥，因此具有非常良好的弹性波激振条件。当震源激振后，便会引起激发点质点的振动，然后以应力波的方式向地下进行传播，当传播遇到波阻抗发生变化时，应力波会被反射到地面上，并被布置在地面上的传感器进行接收，通过对接收到的反射波信号特征分析解释，识别由管道产生的反射波，进而确定地下管线埋设的深度与位置，弹性波法根据接收方式的不同，又可以分为反射共偏移观测系统和自激自收两种。
2.6压制干扰的常用方法
复杂条件下，各类管线的电磁信号相互干扰，很容易让探测者得到错误的结论。对最常用的电磁感应法来说，首先要分析干扰源的来源和性质，来源是地面上还是地面下，性质是规则的还是随机的，是发射机产生的一次场干扰，还是旁侧高导体管线产生的二次场信号。找到干扰的基本规律，才能找出压制干扰场、突出管线信号的技术方法。一般来说，直连法是提高信噪比的最佳探测方式；在主动源感应条件下，采用最佳激发频率与最佳感应位置能大幅降低一次场干扰；采用偏移感应法能让旁侧管线所产生的感应信号达到最小。
3结语
（1）在复杂条件下，探测不同的管线，应采用不同的探测方法。对钢质煤气管，应采用电磁感应法；对钢质或铁质给水管，应采用直接；对电力线、电信线，应尽量采用夹钳法；对排水（管）渠等非金属材质管线，应采用地质雷达探测的方法。
（2）条件许可时，尽量采用直接法和夹钳法，以提高方法的功效和可靠性；探测时遵循从已知到未知，从简单到复杂的原则，先确定管线的走向和水平位置，再确定其埋深。
（3）采用有效的技术措施压制干扰，以提高数据采集的可靠性。
（4）在复杂场地工作时，应采用各种方法相互印证，在条件许可的前提下，应进行开挖或钎探验证，以提高探测结果的可靠性。