探討城市地下管線的測量技術及管理

柏林

摘 要：為了滿足城市地下空間開發設計和城市規劃建設的需要，實現城市地下管網數據整合、數據更新和動態維護，我們有責任高標準、嚴要求地開展地下管線探查工作， 不斷摸索學習新的方法， 總結經驗教訓，為城市建設和發展保駕護航。

關鍵詞：地下管線探測 精確數據

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

城市中的管線主要有給水管線、排水管線、燃氣管線、熱力管線、電力電信管線等。這些管線按埋深可分為淺埋和深埋。按材質可分為金屬管線和非金屬管線，其中，金屬管線主要有鑄鐵管、鋼管、鋁管等；非金屬管線主要有混凝土管、鋼筋混凝土管、PVC管、PE管、電力電信電纜等。

1 城市地下管線的測量

地下管線測量包括歷史的和現狀的地下管線測量。 歷史地下管線測量是由物探技術人員探測管線（點）的位置，測量技術人員采集管線點的三維坐標，然后由內業人員把外業人員采集的數據輸入、建庫、成圖。 在建管線的測量是在竣工覆土前，采用實測法進行竣工測量，然后由內業人員進行數據處理、成圖、入庫。

1．1地下管線測量技術

地下管線測量方法包括現狀調繪和實地探測。

1．1．1 現狀調繪

現狀調繪采用實地調查與儀器探查相結合的形式。 即通過對明顯管線點的實地調查、對隱蔽管線點的探查、對疑難點位開挖來確定管線點的測量點位。 通過調查，查明各種管線的敷設情況（管線在地面上的投影位置及埋深）、類別、材質、規格、載體特征、電纜根數、孔數及附屬設施等，繪制探測草圖（詳細記錄管線點的屬性及管線的走向、 連接關系等），并在地面上設置管線點標志。 管線點宜設置在管線特征點在地面的投影位置上。 管線特征點包括起訖點、交叉點、分支點、轉折點、變材點、變坡點、變徑點、上桿、下桿以及管線上的附屬設施中心點等。

1．1．2 實地探測

地下管線探查的物探方法按場源分為：電磁法、直流電法（包括高密度電法）、磁法、彈性波法（淺反、波面）、紅外輻射法等。 地下管線探查前，應在探查區或鄰近的已知管線上進行方法試驗，確定儀器設備的有效性、精度和有關參數。 不同的地下管線、不同的物理條件的地區，應分別進行方法試驗。

1）金屬管線和電纜的探測。 探查金屬管線和電纜應根據管線的類型、材質、管徑、埋深、出露情況、地電環境等因素選擇探測方法。 （1）接頭為高阻體的金屬管線，宜采用頻率較高的電磁感應法或夾鉗法，亦可采用電磁波法，當探查區內鐵磁干擾較小時，可采用磁場強度法或磁梯度法；（2）管徑（相對埋深）較大的金屬管道，宜采用直接法或電磁感應法，也可采用電磁波法或地震波法；（3）掩埋較深（相對管徑）的金屬管道，亦采用功率（或磁矩）大、頻率低的直接法或電磁感應法；（4）電力電纜宜采用被動源法進行搜索，初步定位，然后以主動源法精確定位、定深，當電纜有出露端時，宜采用夾鉗法；（5）電信電纜和照明電纜宜采用主動源電磁法，有調教時可施加斷續發射信號。

2）非金屬管道的探查。 非金屬管道的探查宜采用電磁波法或地震波法，亦可按下列原則進行選擇：（1）有出入口的非金屬管道，宜采用失蹤電磁法。（2）鋼筋混凝土管道，可采用磁偶極感應法，但需加大發射功率（或磁矩）、縮短收發距離（應注意場源影響）。（3）管徑較大的非金屬管道，宜采用電磁波法、地震波法。 當具備接地條件時，可采用直流電阻率法（含高密度電阻率）。（4）熱力管道或高溫輸油管道，宜采用主動源電磁法和紅外輻射法。（5）在盲區探查管線時，應先采用主動源感應法及被動源法進行搜索，搜索方法有平行搜索法及圓形搜索法，發現異常后，宜采用主動源法進行搜索追蹤、定位、測深。

1．2 地下管線探測的精度要求

隱蔽管線點的水平位置偏差△S 和埋深△H 應分別滿足：△S≤0．1×h；△H≤0．15×h。 其中，h 為管線埋深。 當 h﹤100 ㎝時，按 100 cm 計。 管線點相對于鄰近控制點的測量點位誤差不應大于 5 cm，測量高程中誤差不應大于 2 cm。

1．3 地下管線探測的質量檢查

地下管線探查的質量檢查強調“預防為主，檢驗為輔”。 檢查內容包括：作業過程檢查、資料檢查、精度檢驗。其中，外業作業過程檢查的重點是：（1）探查范圍和取舍標準的執行；（2） 探查方法技術的使用；（3）管線點屬性調查和管線點設置；（4）復雜管線探測和疑難問題的處理情況；（5）探查記錄填寫和探查草圖或管線圖繪制。

2 管線數據資料管理

2．1 管線數據類型

管線數據包括城市給水、排水、燃氣、電力、電信、熱力、工業等管線的空間數據和屬性數據 。 空間數據包括各類管線、管段、管件及地面設施的空間位置和形狀信息。屬性數據應包括管線點點號、平面坐標、類別及特征，管線材質、管徑或橫斷面、管線連接關系、埋設年代、權屬單位，地面、管頂或管底高程，電信電纜的管道孔數及已用孔數，電力線的電纜根數、電壓及截面積，燃氣管道的壓力與埋設方式等特殊信息，有關圖幅信息等。

2．2 管線數據的處理流程

（1）數據輸入或導入。由于外業探查或竣工測量的管線數據記錄在《地下管線探查記錄表》中，因此，在數據處理前， 需要將其錄入到相應的管線探查成果數據庫中。

（2）數據檢查。為確保錄入到管線探查成果數據庫中的數據與 《地下管線探查記錄表》 中的數據一致， 在錄入工作完成后， 應人工對錄入數據進行核對，并改正錄入過程中的錯誤。 在完成人工檢查后，應采用檢查軟件對探查和測量的數據進行檢查。 檢查內容包括：重點號檢查，管線探查成果數據庫與管線點測量成果庫點號一致性檢查，數據規范性檢查，各屬性內容合理性檢查，重力排水管高程檢查，管線點間距檢查，管線間空間碰撞關系檢查，管線拓撲關系檢查，數據格式檢查，數據庫與圖形文件一致性檢查，數據數量檢查，注記字體與大小檢查，圖廓整飭內容檢查等。

（3）數據預處理。 錄入和檢查工作完成后，用管線數據處理軟件對數據進行預處理， 生成管線圖形文件、注記文件、管線線數據庫、管線點數據庫。

（4）圖形編輯。將管線圖形文件和注記文件輸出成地下管線圖， 由探查人員根據草圖檢查管線點符號（測點性質）的正確性、管線連接關系的正確性、有無遺漏管線、管線性質的正確性、管線點坐標是否正確、管線屬性是否正確以及相鄰圖幅、相鄰測區的管線是否一致等內容， 然后在管線圖形文件上進行編輯和修改。

（5）數據輸出與轉換。將編輯好的管線圖形文件輸出到 CAD 平臺下的管線圖形文件，并確定輸出的范圍和管線種類。 輸出的高程表和管線成果表可以在不同的數據平臺上進行數據格式的轉換、編輯。（6）數據更新。 隨著城市規模的不斷擴大，城市地下管線建設和改造工作時刻都在進行。 保證管線數據的動態更新， 確保數據的完整性和現勢性時是長期而重要的任務。

3 結語

隨著城市現代化管理水平的提高，地下管線管理系統與其他各種專業系統的集成化、流程化應用將變得越來越普遍，開放的空間數據、開放的接口、靈活可配置的功能擴展、簡便的系統維護等必將成為系統建設越來越關注的問題

參考文獻：

［1］ CJJ61－2003，城市地下管線探測技術規程［S］．

［2］ 張 正祿．地 下管線探測和管網信息系統 ［M］．北 京 ：測繪出版社，2007

［3］ 雷源．城 市地下管線探測與測漏 ［M］．北 京 ：冶金工業出版社，2013