随着城市建设的加快，地下管网敷设越来越密集，城市地下空间已形成一张错综复杂的管线网，各种地下管线纵横交错，盘根错节。传统开槽埋管的施工工艺，施工周期长、环境影响大、安全风险高。为保障城市运营的高效性和安全性，也为了更大限度的利用地下纵向空间，越来越多的非开挖施工工艺如顶管、微顶管、定向站等被应用到工程实例中。
非开挖深埋管道的敷设对城市管线地球物理探测方法提出了新的挑战，因常规的浅层探测方法已无法准确地探测出管线的位置及埋深，与钻孔工艺相结合的地球物理新方法成为了探测的有效手段。
非开挖金属管道探测方法
探测非开挖金属管道主要采用大功率低频电磁法结合井中磁梯度法进行探测。采用大功率低频电磁法对管道进行初步定位后，再采用井中磁梯度法对管道进行精确定位，探测精度可控制在±20cm以内。
（1）井中磁梯度法原理
在地面探测时测线为水平方向，而在井中探测时测线为垂直方向。假设管线的埋深为h（单位m），单位长度的有效磁矩为Ms（单位A.m2），有效磁化倾角为is，垂直方向的磁梯度为Za（单位nT/m），则理论曲线公式为：
式中：x为钻孔距离管道中心的水平距离（单位m），y为测点在井内的深度（单位m）。
由公式可以看出，Za的形态与有效磁化倾角为is有关。当管线南北走向时，is=90°，是位于管线埋深h处的轴对称曲线，y=h时，Za为最大值。当管线东西走向时，is=0°，是位于管线埋深h处的原点对称曲线，y=h时，Za为最小值。当x较小即钻孔距离管线较近时，Za幅值变化大，极大值强度高，反之Za幅值变化小，极大值强度小。
（2）井中磁梯度法原理
探测DN800管径6MP超高压燃气管
某项目位于上海市松江区，为一根DN800管径6MP超高压燃气管，管道材质为钢管，非开挖穿越既有道路。本项目需在燃气管道附近实施桥梁桩基，为保障施工安全，需探测出管道的准确位置和埋深。
根据拟定的超高压燃气管专项探测方案，先采用大功率低频电磁法（DM）确定了燃气管线的大致位置，并经权属单位现场交底后，采用井中磁梯度法对管道进行了精确探测。本次在距离桥梁桩基最近的管道位置共布置了1条精测剖面，含6个钻孔测点，测点间距1.5m。钻孔采用无损水冲法钻进工艺。最终，成功地探测出了管道的准确位置和埋深，如下图所示，管道中心埋深约为18.5m，管顶埋深为18.1m。后经钻孔验证，管道实际管顶埋深为18.25m，探测平面误差为0.2m，埋深误差为0.15m。
非开挖非金属管道探测方法
探测非开挖非金属管道主要采用声波法结合跨孔电阻率CT法进行探测。采用声波法对管道进行初步定位后，再采用跨孔电阻率CT法对管道进行精确定位，探测精度可控制在±20cm以内。
（1）跨孔电阻率CT法原理
跨孔电阻率CT法为井中高密度电法的一种应用方法。
高密度电法是以物质电性差异为基础的一种电法勘探方法，是一种简便、高效的阵列勘探方法。它采用多电极高密度一次布极并实现了跑极和数据采集的自动化。
跨孔电阻率CT法是将电极放入孔中进行采集的一种高密度电法探测方法，与地表探测相比，采用跨孔透射对穿的观测方式，使探测点更接近于目标体，因此可获取与孔间介质地电结构密切相关的大量有用数据。
（2）案例分析
某项目位于浙江省绍兴市，为一根DN300管径燃气管，管道材质为PE管，非开挖穿越既有道路。本项目需在燃气管道附近实施桥梁桩基，为保障施工安全，需探测出管道的准确位置和埋深。
根据拟定的非开挖燃气管专项探测方案，采用声波法初步探测后，再找权属单位现场交底，得知了燃气管线的大致位置，后采用跨孔电阻率CT法对管道进行了精确探测。本次在距离桥梁最近的已知燃气管位置共布置了1条精测剖面，含6个钻孔测点，测点间距1m。钻孔采用无损水冲法钻进工艺。
最终，成功地探测出了管道的准确位置和埋深，如下图所示，推测管道中心埋深约为9.7m，管顶埋深为9.5m。在推测位置处布置1个验证钻孔，钻孔钻到9.4m位置碰触到障碍物。对钻孔进行清孔后，进行了工业内窥镜可视化影像验证，影像图如图5所示。从图中可以较为清晰的看到黄色的PE管管壁，确定为拟探测的燃气管。经比对，实际探测平面误差为0.1m，埋深误差为0.1m。
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