地下管線探測方法的研究與探討

張冠海

1確定特征點

管線探測的主要工作就是測量管線的埋深與走向,而只要確定出管線的特征點,管線走向即可確定,特征點包括:轉(zhuǎn)折點、分支點、交叉點、出地點、入地點、起訖點、變材點、交坡點及曲線上點等。特征點的設(shè)置應(yīng)數(shù)量合理,不應(yīng)過多也不應(yīng)過少,如設(shè)置的過少則不能真實反映地下管線的走向,過多會浪費工時,應(yīng)根據(jù)實地情況,該設(shè)點的地方必須設(shè)點,不該設(shè)點的地方計量少設(shè)。在測量過程中,可利用設(shè)計階段轉(zhuǎn)角坐標(biāo)成果確定出管線的大致走向后進(jìn)行設(shè)點,而后將坐標(biāo)成果錄入到手持機內(nèi)導(dǎo)航到實地位置,在導(dǎo)航位置附近進(jìn)行特征點尋找,可大大提高工作效率。

2管線埋深與位置探測

目前管線探測通常采用儀器探測與井中調(diào)查的方法,在利用探測儀進(jìn)行管線探測前,為避免干擾獲取最好的探測效果,應(yīng)根據(jù)管線的具體位置和周邊環(huán)境選擇最佳工作頻率。

(1)埋深探測。

探測管線根據(jù)實際情況可采用充電法與感應(yīng)法進(jìn)行埋深測量。采用充電法,主要用于管線較密集或管線埋深較大的地區(qū)。采用感應(yīng)法,主要用于管線埋深較淺,地形較為平坦的地區(qū)。實際工作中應(yīng)注意,在采用極小值求埋深時,兩種情形埋深值相同,而采用測極大值求埋深時兩種方法所求得的埋深值是不同的。

采用感應(yīng)法測量管線埋深時,要準(zhǔn)確測出管線埋深,要保證合適距離,才能保證測量成果精度,距離較近或較遠(yuǎn)時,測量出的埋深都是不準(zhǔn)確的。作業(yè)時,最好保證一個作業(yè)組有兩臺發(fā)射機,兩發(fā)射機輪流跟隨接收機探測組,可保證接收機探測作業(yè)的連續(xù)性,從而保證探測管線的速度。

管線探測前,應(yīng)在測區(qū)已知管線上進(jìn)行方法實驗,確定方法技術(shù)和儀器設(shè)備的有效性、精度和有關(guān)參數(shù)。必要時用鋼釬扎或開挖,測得埋深,與探測量深度進(jìn)行比較,從而保證探測成果的可靠性。

(2)位置探測。

由于地下管線所產(chǎn)生的磁場的水平分量在其正上方為最大。可以通過測量其水平分量,并根據(jù)其最大值來確定管線位置。同樣,由于地下管線所產(chǎn)生的磁場的垂直分量在其正上方為最小,所以可以通過測量其垂直分量并根據(jù)其極小值來確定和線的位置。在測量過程中,應(yīng)與施工單位人員進(jìn)行結(jié)合,將探測成果與現(xiàn)場人員指定進(jìn)行比較,可檢測測量成果的準(zhǔn)確與否。

在探測工作之前,有必要了解一些與測量沒有直接關(guān)系的知識,因為它關(guān)系到我們了解管線如何在地下起伏、轉(zhuǎn)彎等走向,如導(dǎo)管、彎管、彎頭等。了解這些以后,方便我們在管線探測時,準(zhǔn)確尋找到管線的特征點位置,以及如何對這些點進(jìn)行取舍。如拐點處需測出彎頭的位置,點位可取3或5點,起伏彎頭處應(yīng)施測至少3點,表示出管線在此變向,從而表示出管線走向。

對于外業(yè)中探測出的點位,要準(zhǔn)確的繪制出草圖,記錄埋深,對于野外的實測點位置,應(yīng)用木樁油漆進(jìn)行標(biāo)志和編號,事先應(yīng)確定好編號規(guī)則,如T1D3(第一條第三點),切忌在編號過程中出現(xiàn)點名重復(fù)的情況。

(3)特征點坐標(biāo)采集。

對于探測點的測量,我們現(xiàn)在通常采用GPS動態(tài)測量方法或全站儀測量的方法。如點位附近比較空曠,無障礙物阻,則可采用GPS動態(tài)測量方法進(jìn)行坐標(biāo)采集,由遇到GPS動態(tài)測量方法不能施測或者地形復(fù)雜,障礙物較多的地區(qū)可采用全站儀測量的方法進(jìn)行點位坐標(biāo)采集。

3探測點埋深與坐標(biāo)測量

管線探測過程中,理想情況應(yīng)該為特征點埋深與坐標(biāo)同時測量,這樣可使探測成果最為可靠?？墒窃趯嶋H對特征點坐標(biāo)采集過程中,由于障礙物遮擋或者衛(wèi)星信號不好,會影響坐標(biāo)采集的速度,這就會造成埋深與坐標(biāo)采集的不同步,在這種情況下,就需要在現(xiàn)場清晰標(biāo)志特征點點名,讓后續(xù)GPS坐標(biāo)采集人員能夠充分了解特征點信息。這就要求在測量前期需要編制測量技術(shù)設(shè)計書,明確點位命名規(guī)則。同時前期特征點埋深測量人員必須在測量過后在現(xiàn)場點位處做好明顯標(biāo)志,在醒目處標(biāo)明特征點點名,并繪制草圖,以方便坐標(biāo)采集人員能夠迅速準(zhǔn)確的找到特征點,并保證特征點埋深與坐標(biāo)保持一致。

由于在實際工作中,測區(qū)的氣候與地質(zhì)情況較為復(fù)雜,時間稍長,就可能對標(biāo)志造成破壞,所以應(yīng)盡可能采用數(shù)據(jù)同步采集,以保證成果準(zhǔn)確一致,即使保證不了同步采集,也加大對GPS數(shù)據(jù)采集的投入,在盡可能短的時間內(nèi)施測,這樣保證工作的按部就班的進(jìn)行,各段數(shù)據(jù)完整,不造成返工。

4探測成果檢驗

在測量過程中,如條件允許,應(yīng)在探測現(xiàn)場將測得數(shù)據(jù)與現(xiàn)場人員相結(jié)合,分別記錄好測量數(shù)據(jù)與調(diào)查數(shù)據(jù),與現(xiàn)場人員結(jié)合數(shù)據(jù)可作為成果檢驗的參考依據(jù)。

對于采集回來的管線數(shù)據(jù),根據(jù)地面高程、埋深,通過計算,可得到管線采集點間的距離和管頂高程。應(yīng)采用相應(yīng)程序繪制出竣工測量的平面走向圖和縱斷面圖,根據(jù)圖形,可直觀的判斷出測量成果的質(zhì)量。

線路平面走向判斷:對于管線直線段上的點如出現(xiàn)了左右轉(zhuǎn)折,則說明探測管線時未探測準(zhǔn)線路中心位置;拐點處如果不圓滑說明采集點不夠多或不準(zhǔn)確等。通過比較,對于采集點進(jìn)行合理利用,從而確定出需補測的平面位置處。

縱斷面走向判斷:同理對縱斷面線上直線段有上下起伏點,說明該處管線探測不準(zhǔn)確,如果有特別明顯的地方,應(yīng)檢查探測點名與測量點名一致性,如無誤,則說明該處管線需重測。

5結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,地下管線敷設(shè)越來越多,地上和地下矛盾越來越突出,地下管線探測的任務(wù)也越來越多。地下管線探測是一項涉及多權(quán)屬單位和多學(xué)科、多專業(yè)的綜合性與技術(shù)性很強的系統(tǒng)工程。隨著探測隊伍和作業(yè)人員的不斷增加,要不斷提高探測人員的技術(shù)水平和責(zé)任心。在從事地下管線探測作業(yè)時,儀器設(shè)備帶電作業(yè),一定要安全用電,開挖調(diào)查時要進(jìn)行有害、有毒及可燃?xì)怏w的濃度測定,進(jìn)行必要的安全保護(hù),做到安全生產(chǎn)。