改革開放后我國的城市化進程不斷加速，各地建設(shè)的步伐不斷加快，這直接帶動了建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，傳統(tǒng)的開挖式地下排水管線鋪設(shè)和改造的方式、方法很難滿足現(xiàn)實需要。所以，需要更為有效和實用的方法來提高施工效率，非開挖管線探測技術(shù)在這方面具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢，有必要對其應(yīng)用進行深入研究。
與傳統(tǒng)技術(shù)相比較而言，非開挖管線探測技術(shù)變現(xiàn)出較多的優(yōu)越性：
（1）減少了對施工現(xiàn)場及其周邊環(huán)境的污染。傳統(tǒng)的工程施工現(xiàn)場都會給人留下臟、亂、差的印象，而非開挖管線探測技術(shù)大大降低了因施工所造成的相關(guān)污染。
（2）非開挖管線探測技術(shù)施工過程中對地表及地表設(shè)施破壞和影響程度比較輕微。
（3）施工進度快，效率高。非開挖管線探測技術(shù)施工設(shè)備進出現(xiàn)場靈活，施工中鉆機的掘進進度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的開挖式施工方法。
（4）非開挖方式施工方式，大量節(jié)約了土方挖填費用，還有施工過程中大量的人工費用以及基坑抽水等相關(guān)費用，對于成本控制和提升經(jīng)濟效益的積極作用非常顯著。
（5）非開挖管線探測技術(shù)具有很強的安全可靠性。由于施工人員是在地面上施工作業(yè)，不在需要在條件惡劣的深基坑等處施工，極大的提高了施工安全性；同樣的許多相關(guān)工作也都是在地面完成，如管道焊接等，也有利于檢測和提升管道的焊接質(zhì)量。
2. 常用的探測方法
2.1 電磁法
電磁法無論是在探測精度還是探測效率上都有著非常好的表現(xiàn)效果，其主要原理是利用電磁感應(yīng)來對地下的金屬管道和電纜進行探測，這種方法對于非金屬的管道效果并不明顯，但是大多數(shù)的探測工作都可以通過電磁法來加以完成。電磁法探測可以將地下管道信號通過傳播來表現(xiàn)在控制中心，在工作時通過不同頻率信號的轉(zhuǎn)換和信號的施加來實現(xiàn)對各種金屬管道以及管線的探測，目前很多城市的地下管道探測都廣泛采用了這種方法，特別是針對給排水。燃?xì)獾冉饘俟艿赖奶綔y有著非常明顯的優(yōu)勢。
直接探測法是對地下管道的金屬管線進行探測的一種常用方法，探測過程中只需要通過探測儀發(fā)射機來對電纜線的一段和待查的目標(biāo)進行連接，保證電性接觸良好的情況下，再用電纜線另一端接地，如果接地的過程中地面過干，還要用水來將土地濕潤。操作人員要用手持探測及的方法來保證與發(fā)射機相同頻率，并且在管道的沿線附近進行搜索，而后通過接收機上顯示的管線信息來對管線的目標(biāo)進行追蹤和定位，這樣就可以找出管線的具體數(shù)量和深度等。對管線信息的探測結(jié)果要及時的做好記錄，并在記錄上標(biāo)注清楚具體的信息，以便能夠更好的加以利用。電磁感應(yīng)法對于暴露點極少和較大管徑的金屬管道探測比較適合。打開發(fā)射機電源將發(fā)射機平行于目標(biāo)管道走向水平放置，選擇一合適頻率。探測員手持接收機垂直于目標(biāo)管道走向進行搜索，根據(jù)接收機上顯示的磁場信號強度對目標(biāo)管道進行定位、定深，并在實地作好標(biāo)注，手簿上作好記錄。
地質(zhì)雷達探測是利用電磁波反射原理，根據(jù)地下目標(biāo)體與周圍介質(zhì)存在的電磁差異性來探測地下目標(biāo)體的一種方法，在城市管線探測中經(jīng)常遇到一些特殊材質(zhì)的地下管道，如水泥、塑料、PVC、PE等非金屬材質(zhì)的地下管道。這些特殊材質(zhì)的地下管道，無法采用管線探測儀進行探測，可應(yīng)用地質(zhì)雷達來解決這些特殊材質(zhì)的地下管道的探測。從而解決了這些特殊材質(zhì)的地下管道無法探測的難題。根據(jù)電磁波在地下傳播過程中遇到不同的地質(zhì)界面會發(fā)生反射的原理，將寬頻帶高頻短脈沖電磁波通過發(fā)射天線向地下發(fā)射，由于地下不同的介質(zhì)往往具有不同的物理特性&介電性、導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性等等差異，其對電磁波具有不同的波阻抗，進入地下的電磁波在穿過地下各地層或某一目標(biāo)體時，由于界面兩側(cè)的波阻抗不同，電磁波在介質(zhì)的界面上會發(fā)生反射和折射，反射回地面的電磁波脈沖，其傳播路徑、電磁場強度與波形將隨著所通過介質(zhì)的電性質(zhì)及幾何形態(tài)而變化。因此，從接收到的雷達反射回波走時、幅度及波形資料可以推斷地下介質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
3. 非開挖管線探測技術(shù)的工程實例
3.1 工程概況
某工程的污水管道CIPP修復(fù)工程，該工程原管為PVC管，管徑300mm，或是管道CIPP修復(fù)工程，該工程原管為混凝土管，管徑450mm。為了解管網(wǎng)狀況，徹底摸清管道內(nèi)部存在的缺陷，受管理單位的委托，對泵站育管進行了詳細(xì)檢測。通過檢測發(fā)現(xiàn)，管道內(nèi)存在諸多問題，例如管道漏水、脫節(jié)、甚至破裂等缺陷。為恢復(fù)管道的正常使用功能，建議對管道進行徹底整改，使之達到排污納管的功效，計劃對管網(wǎng)進行整改。從現(xiàn)場檢測結(jié)果看，問題主要為管道脫節(jié)、破裂、破裂等現(xiàn)象。
（1）將氈筒用適合的樹脂浸透。
（2）將上述氈筒纏繞于可膨脹的氣囊上，在引導(dǎo)下到達需修復(fù)的地點。
（3）向氣囊充氣、蒸氣或水使氈筒，補丁，被壓覆在管道上，保持壓力待樹脂固化。
（4）氣囊泄壓縮小并拉出管道。
（5）最后進行檢視，進行施工質(zhì)量檢測。排水管道處于流砂或軟土暗洪層，由于接口產(chǎn)生縫隙，管周流砂軟土從縫隙滲人排水管道內(nèi)，致使管道周邊土體流失，土路基失穩(wěn)，管道下沉，路面沉陷。因此，局部樹脂固化修復(fù)時，必須進行損壞處管內(nèi)清洗，并經(jīng)確認(rèn)干凈。
（1）示蹤法
適用的儀器是地下管線探測儀配示蹤儀，輔助設(shè)備有穿管器，將能發(fā)射電磁信號的超級探棒（示蹤探頭）或是示蹤線送入非金屬管道內(nèi)，在地面上用接收機掃描接收信號，每5m進行一次定位、定深。
（2）導(dǎo)向儀探測法
導(dǎo)向儀包含接收器與傳感器，并配備穿管設(shè)備等，導(dǎo)向儀的傳感器就是一個發(fā)射源，利用穿管儀將傳感器送入管道中，再用接收器追蹤傳感器的位置與深度，從而查明管道的走向和深度。每5m進行一次定位、定深，采用導(dǎo)向儀對拉管管線進行探測前，需對導(dǎo)向儀進行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)符合要求了才能投入工作。
（3）慣性（陀螺）儀定位法
慣性陀螺儀（如圖1所示）采用慣性定律和角動量守恒定律，不受電磁干擾；整個采集過程中沿著管線內(nèi)部行走并且獨立采集數(shù)據(jù)，減少人為參與跨越地形限制且探測深度趨于無限。采樣間隔密集，可根據(jù)實際要求截取數(shù)據(jù)。用牽引繩將主機拖入管道，從遠端拉動牽引繩，將測量主機從管道遠端拉出；主機將自動記錄運行軌跡并儲存，其中主機要求沿管道運行速度均勻，且至少兩次往返路線，以保證記錄數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性及有效性，將主機記錄的測量數(shù)據(jù)導(dǎo)入專用計算機系統(tǒng)，并將管道兩個端點坐標(biāo)輸入系統(tǒng)，通過軟件自動計算得到管道中心軸線的三維坐標(biāo)。
通過三種探測方法探測埋深比對數(shù)據(jù)（如表1所示）比對，幾種探測方法均適用非開挖管線，對大口徑頂管采用井上一井下平面及高程的傳遞、井下導(dǎo)線測量的方法，測量人員直接進入管道內(nèi)進行測量。拉管施工的管線由于管徑小測量人員無法直接進入，埋深在4m以內(nèi)可用超級探棒+探測儀（示蹤法）；埋深超4m的深埋管線采用導(dǎo)向儀探測法或慣性管線陀螺儀定位法；當(dāng)?shù)孛媲闆r較為復(fù)雜，穿越河道、灘涂等人員無法在地面進行標(biāo)定的管段，只能采用慣性管線陀螺儀定位法。對于部分非開挖施工管線的探測，如已經(jīng)啟用的頂管管線、沒有開口的有壓拉管管線、管徑較小的曲線段頂管等，因不具備頂管測量及拉管探測的條件，需要相關(guān)單位的后期協(xié)作，技術(shù)探索及突破以及其他新設(shè)備的支撐�？傊�，在拉管管線探測期間應(yīng)根據(jù)不同的管線、地形、地物、埋深等，選擇不同的拉管管線探測方法，才能提高拉管管線探測的精度。
總的來說，非開挖管線探測技術(shù)是一種非常先進、適用面很廣、實用性很強而且經(jīng)濟效益非常好的施工技術(shù)。目前，以上方法已廣泛運用，為城市地下管線安全運營提供了強有力的技術(shù)保障。
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