城市建设勘察钻探过程中如何有效避开地下管线

沈秋华

(广东有色工程勘察设计院,广东 广州 510080)

城市建设勘察钻探过程中如何有效避开地下管线

沈秋华

(广东有色工程勘察设计院,广东 广州 510080)

在地质钻探过程中有效避开地下管线，使其不受破坏，是城市建设勘察过程中的一道难题。通过物探、挖探及钻探相结合,加强现场施工管理,可有效避开地下管线。

地下管线;物探;挖探;钻探

随着城市化进程的加快,城市建设越来越多的见于各个大中小城市中,且很多城市建设尤其是城市轨道交通建设发生在闹市区,下穿很多交通要道、居民房屋等,所经之处,地下管线密集且位置不清晰。在进行前期地质勘察工作时能够收集到部分地下管线图,有些区域,则只能根据经验判断;一般情况下,地下管线图与实际埋藏的位置不太一致。因此,如何在地质钻探过程中有效避开地下管线,使其不受破坏,是城市建设勘察工作中的一道难题。钻探施工时,如不避开地下管线,将造成不良影响,甚至造成人员伤亡,有些事故影响居民人数众多。本文通过广州市轨道交通建设勘察过程中的一些经验积累来探讨在城市建设勘察钻探过程中有效避开地下管线的方法。

1 未有效避开地下管线的原因分析

广州地铁开建以来,已通车里程超过200 km,根据搜集广州市多条地铁线路的相关资料,已建或在建的地铁线路大多沿城市主干道下铺设,对于该部分的线路勘察,钻孔主要布置于城市主干道两侧或一侧,且大部分钻孔位置浅部尤其是地面向下3.0 m范围内管线密布,主要有通信类(电信、联通、移动)、气体类(煤气、天然气)、电力类(高低压电缆、路灯电缆等)、雨水类(雨水、污水、自来水等)管线,这些管线大部分为浅埋,局部为顶管施工,埋深较大。以往勘察施工过程中有不少钻探破坏管线的情况发生,由此会导致断水、断电、中断通信等情况的发生。结合以往城市轨道交通岩土工程勘察及其他类岩土工程勘察工作的经验,总结出钻探过程中损坏地下管线的因素主要有以下几个方面[1]:

1.1 地下管线资料不够准确

一般情况下,城市建设尤其是城市轨道交通建设中的岩土工程勘察施工前,均会有专门的工作队伍进行线路沿线主干道的地下管线摸查,并形成相关文件资料。在此过程中,由于大部分的地下管线年代久远,其施工资料或已丢失,或较陈旧,也有些是并未经过测量而直接标注的示意图,因而有些资料显示的地下管线与实际位置不相符合,而且有些新近埋设的地下管线资料尚未归档,无法及时搜集到,造成勘察期间实际利用时准确度不高[2]。

1.2 孔位附近地下管线探查不够明晰

地下管线的埋藏深度及其特性等的不同,管线探测仪器对某些管线的局限性,均有可能导致孔位附近地下管线探查不够明晰。如水泥材质的供水管,现有的管线探测仪器探测精度差;某些埋置好尚未使用的地下管线,管线探测时无反射信号。

1.3 浅部填石易与地下管线混淆,造成地下管线的损坏

一般情况下,位于市政道路两侧的钻孔,浅部地层多为路基填土或填石,有些甚至是多层路面。钻机钻进时遇到路基填石或多层水泥路面时,无法有效地与地下管线的管沟区分。有时候误把管沟当作填石或水泥路面,钻穿后,即立即钻穿地下管线。尤其是有些道路为多次翻修,现有路面下有多层路面,早前的自来水管多位于最底层的路面下,管线探测仪器探测效果差,实际钻探时受多层路面的影响,往往忽视下面的自来水管。在以往的城市轨道交通岩土工程勘察过程中已多次发生过类似的钻穿地下管线的情况。

1.4 钻机施钻人员技术水平、经验等的参差不齐

钻机施钻人员多未经过专业的技术学习,其专业知识贫乏,大多是通过老师傅的操作指导而学会钻探工作,对于复杂的地下管线的保护所掌握的技能不足,对于浅部钻探过程中遇到的异常情况不能完全判断准确,钻坏地下管线多因为经验不足。

2 有效避开地下管线的措施

根据地铁勘察工作经验,对于地铁勘察工作中地下管线的回避建议采取以下措施:

2.1 做好钻探施工方案和相关培训交底工作

根据相关规范规程及设计的要求,编制好钻探施工方案,并对各施工机长及机台工作人员进行岗前质量、技能及安全培训,提高钻机操作人员的技术水平及操作的规范性;在钻探施工中安排管理人员进行监督,确保钻探施工合理、安全,突发事件有效处理。培训过程中应着重介绍浅部钻探的注意点,并成立管线探测物探组、浅部挖探施工小组、钻探小组,对各个小组责任到人。

2.2 做好开孔前的准备工作

(1) 与产权单位确认。一般情况下,通信、电力、煤气、自来水等地下管线产权单位均有巡查人员,钻孔测放后,应尽可能联系钻孔附近地下管线的相关巡查人员进行现场确认,以了解其线路的大致走向,与钻孔的大致距离等信息。

(2) 地下管线探测。结合搜集的地下管线资料及产权单位的巡查人员的确认信息,物探组对测放后的钻孔位置进行地下管线探测,探测仪器可以采用管线探测仪或地质雷达[3]。通过地下管线探测确定可以进行挖探的钻孔位置,对于探测过程中有疑问的位置,移位后再测,直至在原孔位附近找到一个确定没有地下管线的位置,并尽量满足移位的相关要求(照片1-照片2)。

照片1 对钻孔位置进行管线探测Photo 1 Pipeline detection of drilling position

(3) 浅部地层挖探。根据物探组探测后确定的钻孔位置,进行浅部地层挖探,挖探深度≥3.0 m,并进入原状土层,挖探过程中若遇疑似地下管线,应及时通报物探组进行地下管线复测,经确认后,可根据移孔原则进行适当的移位(照片3-照片5)。

照片2 经仪器探测后确定的钻孔位置Photo 2 Drilling position by instrument detection

照片3 自制的“洛阳铲”Photo 3 Self-made Luoyang spade

照片4 挖土深度确认Photo 4 Confirmation of excavation depth

(4) 钻探前的机台培训。钻探前必须对所有施钻人员进行技术及安全培训,培训内容应包括但不限于以下内容:① 浅部地层钻探的要求及重要性;②挖探孔径与钻孔孔径对比情况;③钻探过程中遇到异常情况的处置。

照片5 挖土深度内岩芯Photo 5 Core in excavation depth

2.3 钻机钻进过程中的要求

钻机就位后,在现场技术人员的监督下进行浅部地层的钻探工作,首先应保证钻孔的孔位位于挖探的孔位;其次扩孔时应小心慢钻,钻穿地表水泥或沥青路面后,尽量采用重锤锤击法。一般情况下,遇地下管线时重锤会反弹或发出异常声音,遇此种情况,应立即停止钻进,由物探组进行地下管线复测,如复测有地下管线则应在满足移孔原则的情况下进行适当移孔;若复测无地下管线,则可缓慢施钻,并不断提钻,以分辨是无法探测的地下管线还是填石等杂物。当顺利钻穿3.0 m且进入原状土层后,可正常钻进。

3 避开地下管线的局限性

对于上文提到的措施,也有其局限性:

(1) 对于浅部填石、块石等人工挖探不易挖除的杂填物,目前仍然需要采用钻机进行钻探,如果地下管线刚好位于这些杂填物之间,钻进过程中则有可能被钻坏。

(2) 人工挖探工具挖出的孔径一般小于钻具直径,在钻进过程中有可能在人工挖出的钻孔外发现有地下管线,此种情况需要人工挖探的时候尽量将孔径扩至比钻具直径稍大。

4 结语

城市中工程建设越来越多,开展前期工作和施工难度也越来越大,为确保勘察工作过程中减少因损坏地下管线造成的对周边群众的影响,我们在进行前期工作中应做好周边环境调查工作,尤其应查清地下管线的位置、埋藏深度、大小等,在勘察工作中时,应加强钻探施工现场管理,加大力度做好地下管线的保护工作,确保钻探过程中有效避开地下管线从而保障施工安全。

[1] 陈水龙.浅谈市政工程勘察钻探中对城市地下管线的保护[J].安徽建筑,2012(6):116-117.

[2] 尚应奇,付永胜,朱杰.浅谈市政建设中的地下管线保护[J].四川建筑,2004(4):133-134.

[3] 陈浩,李长胜.浅谈地下管线探测在城市地质勘察中的应用[J].广东水利水电,2010(11):96-97.

(责任编辑：陈姣霞)

Avoiding the Underground Pipeline in the survey of Urban Constraction

SHEN Qiuhua

(GuangdongNonferrousMetalsEngineeringInverstigationDesignInstitute,Guangzhou,Guangdong510080)

To avoid the underground pipeline is a difficult problem in the survey of urban construction.That combining geophysical prospecting,excavation prospecting and drilling exploration and strengthening the management of site construction is a no more better way to avoid the underground pipeline.

underground pipeline; geophysical prospecting; excavation prospecting; driling exploration

2014-09-26;改回日期:2014-12-16

沈秋华(1981-),男,工程师,地质工程专业,从事水工环地质、岩土工程等工作。E-mail:12356100@qq.com

U231+.3; TU990.3

A

1671-1211(2015)03-0333-03

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.201503021

数字出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20150422.1107.022.html 数字出版日期:2015-04-22 11:07