0 引言
    地下管线是城市基础设施的重要组成部分，也是城市赖以生存和发展的生命线．随着科学技术的发展，城市地下管线的材质也在不断发生着变化，过去大量使用金属管线，而现在给水、排水、燃气、热力、工业、油气等各种管网中，塑料(聚乙烯PE管、聚氯乙烯PVC管等)、陶瓷、混凝土等非金属管线的应用日益普及．由于这些非金属管线具有抗污染性强、重量轻、造价低、不易腐蚀、易于埋设和维修等优点，目前已经越来越多的用来代替金属管线．地下金属管线的探测技术已趋于成熟，但目前非金属管线的探测仍是一个技术难题，因为非金属管线不导电也不导磁，基本绝缘，常用的金属管线探测器无法对其探测，这对于确定地下非金属管线的位置和埋深，避免施工开挖造成破坏，以及管理和维护管网安全等带来了很大困难．如何快速、准确、方便地探查非金属管线，成为亟待解决的问题．
1 地下非金属管线的探测方法
1．1 探地雷达
    探地雷达(Ground Penetrating Radar)，又名地质雷达，是利用超高频电磁波探测地下介质分布的一种物探仪器．它通过发射高频电磁脉冲波，利用地下介质与管线存在明显的物性差异(主要是电导率和介电常数差异)，脉冲在界面上产生反射和绕射回波，根据接收回波的传送时间、幅度与波形资料来判断管线的深度、位置和估算管线直径．探地雷达探测非金属管线具有快速、高效、非破坏性等特点，是目前PVC、PE、混凝土等非金属管线探测的首选工具．但是它也有局限性，它的探测深度与分辨率是相互制约的，频率越高，探测深度越浅，分辨率越高；反之频率越低，探测深度越深，分辨率也相应下降．它的探测效果与地质条件也密切相关，当管线周围介质对电磁波的耗散性弱并且管线的电磁特性与其环境相比反差大时，探测效果好而且数据处理相对简单，反之则表现不出较好的性能，甚至完全不适用．另外探地雷达回波信号包含各种杂波噪声，对回波信号进行滤波去噪，有助于提高探测精度，在雷达回波信号处理时可以应用神经网络、复信号分析技术、小波变换等方法来压制噪声，提高图像质量．
1．2 非金属管线探测仪
    非金属管线探测仪主要由震荡器(发射机)、震动器、接收机、探头、放大器、耳机等部分组成，一般适用于内部流体为液态，带压力的非金属管道．其工作原理(如图1)是声波原理，利用声音在管道及其内部液体的传播特性来探测管道位置．基本使用方法是：震荡器(发射机)发出一定频率的声波信号，该信号通过与管线相连接的震动器传输到管线上，并沿埋于地下的管线向远端传递，同时该声波信号也能传送至地面．探头在地面上捕捉该声波信号并通过接收机将信号放大后输出到显示仪表和耳机，从而确定地下管线的位置．
    由于震荡器的发射机要与管线直接相连，所以非金属管线探测仪使用场所必须有管道设施的暴露点，像供水、排水、燃气管线，震荡器可以与水表、消防栓、阀门等管件联接．非金属管线探测仪只能对管道进行平面定位，不能测定埋深；由于声波的衰减特性，仪器最适用于小口径管道的探测；另外对于埋设太深的管道探测难度较大．
    目前采用该原理较为先进的探测仪是日本富士非金属管线探测仪，其最新型号为NPL-100型．富士对以往该型号的探测仪做了多处技术改进，使仪器的性能有了较大的提高，如配备了多种管件配适器，增加了频率自动调谐功能，增加了振动声波的发送方式等．众多实例表明，采用声波原理研制出的地下非金属管线探测仪对供水、消防等管线的探查均达到了良好的效果．
1．3 标识法
1．3．1 记标标识法．记标是一种管线标识设备，由记标和记标探知器两部分组成，其工作原理(如图2)是：记标探知器向地下发射特定频率的电磁波信号，当接近预先埋置于地下管线上方的记标时，记标会在电磁波激发下产生同频二次磁场，记标探知器发现并接收到该磁场，从而确定了记标的位置．在铺设地下管线的同时，将记标埋设于管线的关键部位，如弯头、接头、分支点、维修点以及今后需要查找的部件等部位的上方，在日后查找管线时使用记标探知器查找到记标，即确定了管线的埋设位置．
    记标的使用寿命很长，不会因埋设时间久而发生锈蚀或物理特性发生改变；记标的埋设非常简单，既可随新管线埋放，也可以在已铺设的管线需设置标记处将记标埋人地下；使用记标探知器查找地下管线不易受外界环境的干扰，可在埋设繁杂、拥挤的管线中识别出目标管线，同时可根据记标的不同频率辨明管线的种类及属性．
1．3．2 示踪线标识法．探测地下非金属管线之所以是一项世界难题，主要原因是非金属管线不导电也不导磁，基本绝缘，无法用金属管线探测器探查．示踪线实际上是在非金属管线铺设施工时，与其同时完成铺设的一种特制导线．非金属管线附设示踪线后，会使日后的探查工作更加容易，无论是用主动源法还是被动源法，都可以通过金属管线探测器探测示踪线产生的电磁场中心位置来确定示踪线的空间位置(如图3)，从而达到确定埋在地下非金属管线位置的目的．
示踪线不仅要有导电性能，还要有一定的抗拉强度和耐久性．目前示踪线的线芯一般采用单股或多股铜芯线，外面包裹着塑料绝缘层，绝缘层也可以用导电橡胶代替，这样即使线心折断也不会影响探测．示踪线埋设时应紧贴非金属管线呈直线状，并位于管线的正上面为好；为了使探测示踪线时信号强，施工时示踪线末端应尽量减小接地电阻；探测时最好采用直接向示踪线施加信号法，这样干扰少、信号强，探测效果比较理想．
1．4 其它探测方法
对于有出入口的非金属管道可以采用示踪电磁法，其原理是将能发射电磁信号的示踪探头或导线送入非金属管道内，用接收机接收探头或导线发出的电磁信号，从而确定地下管道的位置．对于电力电信(塑料包层)管线及钢筋混凝土管道可采用电磁感应法．对于热力管道可采用红外辐射法．

2.   结语
        当前我国在管线建设中正日益普及非金属管材，鉴于非金属管线探测的局限性，今后，一方面应建立和完善地下管线铺设的法规、标准，严格各类管线的规划审批程序，加强施工、竣工管理，在管线验收标准中加入方便日后管线探查的内容；另一方面对已铺设的管线可以采用多种探测设备、多种探测方法相结合的方式；此外，注重研究更好的探测方法和研制更高效的探测仪器．对于当前普遍使用的探地雷达，应主要发展抗干扰能力强、采集数据质量高、轻便、处理速度快、分辨率高、操作便捷又比较经济的探地雷达系统，它们也将是商用探地雷达发展的主流．