探析管線測(cè)量探測(cè)精度的控制

李鋒

摘要：本文介紹了地下管線測(cè)量的原理及測(cè)量方法，對(duì)管線測(cè)量中影響探測(cè)精度的因素進(jìn)行了分析，對(duì)作業(yè)過程中正確掌握管線探測(cè)技術(shù)需要注意事項(xiàng)提出了建議。

關(guān)鍵詞：地下管線測(cè)量；金屬管線；精度分析

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地下管網(wǎng)變得日趨復(fù)雜，地下給排水、天燃?xì)?、電力電纜、通訊、熱能等管線，地下縱橫交錯(cuò)的管網(wǎng)，日日夜夜擔(dān)負(fù)著輸送物質(zhì)、能量和信息傳輸?shù)墓δ?，管網(wǎng)越來越密集，管線種類越來越多，這給打樁施工帶來安全隱患，稍有不慎，就給生產(chǎn)和生活造成巨大的損失和不便。目前如何有效的掌握地下管線情況，較好的解決管網(wǎng)設(shè)施管理簡(jiǎn)單、清晰、快捷，強(qiáng)化對(duì)管理管線測(cè)量探測(cè)精度的控制研究已成為當(dāng)前重要研究方向。

1地下管線測(cè)量探測(cè)的特點(diǎn)

1.1探測(cè)點(diǎn)全部處于地下，在探測(cè)過程中需用物探的方法才能明確將特征點(diǎn)位置標(biāo)注在地面上，在這一過程中物探時(shí)容易出現(xiàn)探漏。

1.2探測(cè)過程中特征點(diǎn)密度大、數(shù)量多，在探測(cè)中由于地下多種管線平行交叉，會(huì)使探測(cè)難度增大，而且由于測(cè)量中各管線間的點(diǎn)距離太近易造成點(diǎn)號(hào)混亂現(xiàn)象。

1.3管線探測(cè)工作開始之初，需要先完成管線探查后，才能根據(jù)地下管理線的現(xiàn)狀做管線測(cè)量，這會(huì)對(duì)當(dāng)前實(shí)施的工程的進(jìn)度有一定影響。

2地下管線探測(cè)方法選擇

2.1電磁法。電磁法的應(yīng)用原理主要是依據(jù)“電磁感應(yīng)”，在應(yīng)用過程中是先使地下管線帶電，然后通過測(cè)量在地面上管線帶電產(chǎn)生電流的電磁異常情況，達(dá)到探測(cè)地下管線布局以現(xiàn)狀的目的。但此方式只能應(yīng)用于金屬管線。

2.2地震波法。此方法主要是利用管線以及管線周圍的介質(zhì)對(duì)聲波傳播所表現(xiàn)出的不同特性來確定。雖然地震波方法這種方式能測(cè)方位，但在實(shí)際應(yīng)用中可探測(cè)的深度很有限，應(yīng)用具有局限性。

2.3聲波法。這種方式的應(yīng)用原理主要是借助聲音在管道及其內(nèi)部液體的傳播特性，從而依據(jù)聲音的傳播特征來探測(cè)管道的位置，但這種方法在應(yīng)用中只能針對(duì)非金屬管線進(jìn)行平面定位，對(duì)于管線的埋深不能測(cè)定。

2.4物理紅外熱成像法。應(yīng)用原是主要利用熱力學(xué)傳導(dǎo)理論，依據(jù)理化原理通過儀器對(duì)埋地管道上方土壤層溫度進(jìn)行探測(cè)，從而判斷地下管道的位置及狀況。但這種方法只能適合于探測(cè)類似于輸油、輸水等能使周圍土壤出現(xiàn)溫度明顯變化的管道。

2.5探地雷達(dá)法。此方式又名地質(zhì)雷達(dá)，這是一種應(yīng)用廣泛且性能高效的淺層地球物理探測(cè)技術(shù)，應(yīng)用原理主要是通過發(fā)射高頻電磁脈沖波，然后依據(jù)地下介質(zhì)電性出現(xiàn)的參數(shù)差異，通過回波的振幅、波形、頻率和時(shí)間延遲等出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征，科學(xué)分析和推斷介質(zhì)結(jié)構(gòu)和物性特征，達(dá)到探測(cè)的目的。

2.6直接夾鉗法。一般主要應(yīng)用于在探測(cè)過程中存在無法將發(fā)射機(jī)信號(hào)輸出端直接連在被測(cè)管線情況下，具體方法主要是用地下管線探測(cè)儀的專用夾鉗套在工程施工的被測(cè)管線上，然后根據(jù)需要進(jìn)行探測(cè)，這種方法主要適用于管徑較細(xì)的管線。

2.7感應(yīng)法。應(yīng)用時(shí)通過將發(fā)射機(jī)直接放在被測(cè)管線上方，然后發(fā)射傳導(dǎo)傳導(dǎo)信息，而后依靠發(fā)射機(jī)的自身感應(yīng)傳導(dǎo)信號(hào)，從而感知管線情況。但此方法的缺點(diǎn)是信號(hào)較分散、易被干擾。

2.8直接法和精確測(cè)深法。在進(jìn)行探測(cè)時(shí)，如果是進(jìn)行測(cè)深，一般情況下可用探測(cè)儀的測(cè)深功能直接測(cè)取，但如果現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)較雜亂，或者對(duì)直讀結(jié)果懷疑的情況下，則可以采用精確的70%法進(jìn)行探測(cè)。

3 地下管線探測(cè)的測(cè)量精度具體要求

3.1地下管線隱蔽管線點(diǎn)的探測(cè)精度，一般情況下，鋪設(shè)水平位置限差不大于±（5+0.05h），地下埋深限差不大于±（5+0.07h）（h為地下管線的中心埋深，以cm為單位。）。

3.2在具體應(yīng)用中管線點(diǎn)的測(cè)量精度要求，一般情況下管線點(diǎn)的解析坐標(biāo)中誤差不大于±5cm，高程中誤差不大于±2cm。地下管線圖上測(cè)量點(diǎn)位中誤差不得大于±0.5mm。

3.3在測(cè)量中地下管線探測(cè)應(yīng)用中的測(cè)量控制網(wǎng)和常規(guī)地形圖測(cè)量所布控制網(wǎng)基本相似，如果在探測(cè)中當(dāng)測(cè)區(qū)內(nèi)已布有大比例（1：1000）地形圖測(cè)量控制網(wǎng)時(shí)，那么探測(cè)作為管線探測(cè)的控制網(wǎng)。但要注意的是如果測(cè)區(qū)內(nèi)沒有大比例地形圖控制網(wǎng)或該網(wǎng)控制點(diǎn)保存不多時(shí)，在探測(cè)時(shí)則要考慮重新布設(shè)更適合管線測(cè)量的控制網(wǎng)。

3.4管線測(cè)量控制網(wǎng)要分級(jí)布設(shè)導(dǎo)線網(wǎng)，應(yīng)用中高等級(jí)導(dǎo)線沿主要道路布設(shè)，其他道路上要設(shè)立加密二級(jí)或圖根級(jí)導(dǎo)線。在沒有管線的地區(qū)，可以根據(jù)需要不必布設(shè)控制點(diǎn)。在應(yīng)用過程中如果當(dāng)測(cè)區(qū)較大又缺少四等以上水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，那么就要根據(jù)需要先在測(cè)區(qū)內(nèi)建立四等水準(zhǔn)網(wǎng)作為測(cè)區(qū)的首級(jí)高程控制，并且能以此為基礎(chǔ)在全測(cè)區(qū)加密圖根水準(zhǔn)。

4地下管線探影響測(cè)精度的因素

4.1探測(cè)環(huán)境。主要是信號(hào)的干擾和管線的判別。在應(yīng)用中可根據(jù)不同材質(zhì)管線埋設(shè)的特點(diǎn)以及對(duì)不同信號(hào)的感應(yīng)性，有針對(duì)性的制定不同的探測(cè)方案，從而減少信號(hào)干擾。

4.2人員素質(zhì)。操作人員如果不熟悉管線流程，或者由于經(jīng)驗(yàn)不足，將會(huì)造成判錯(cuò)、漏判。在實(shí)施操作中必須要對(duì)管線工藝流程入手，并且能夠科學(xué)的依據(jù)分析管線的特點(diǎn)，最大化的提高對(duì)復(fù)雜情況的判斷能力和信號(hào)的分析能力。

4.3設(shè)備性能。在探測(cè)的過程中設(shè)備性能將會(huì)直接影響探測(cè)效果。所以在應(yīng)用中必須應(yīng)選擇分辨率高，抗干擾性強(qiáng)的管線探測(cè)儀。對(duì)于一般性的操作儀器，在操作中操作人員一定要精益求精，嚴(yán)格操作程序和方法，確保探測(cè)精確。

5 對(duì)地下管線探測(cè)工程精度的控制要求

5.1 管線探查必須遵循的原則。從已知到未知；從簡(jiǎn)單到復(fù)雜；效果好、輕便、快捷、安全和成本低；采用適當(dāng)?shù)木C合物探方法，確保對(duì)管線的分辨率和探測(cè)結(jié)果精確；在測(cè)量中要堅(jiān)持先主管、后支管；測(cè)量順序可先查埋深較淺的、后查埋深較深；為了避免工作量較大產(chǎn)生誤差，操作人員可先從管線稀疏的路段開始，等工作熟練出錯(cuò)低后再到密集路段進(jìn)行測(cè)量；在測(cè)量過程中要以管線直線段或明顯標(biāo)志點(diǎn)為基礎(chǔ)，而后逐步向管線密集、復(fù)雜地區(qū)深入，從而有效的解決管線的定性、定位、定深。endprint

5.2 管線探測(cè)注意點(diǎn)。在應(yīng)用探測(cè)方法時(shí)，要根據(jù)不同情況選擇不同的探測(cè)方法和有效手段，例如金屬管道則要采用電磁感應(yīng)法、直接法探測(cè)等方法。在探測(cè)時(shí)操作人員必須要注意追蹤管線走向，對(duì)管線分支要精確探知，在管線交叉等處，操作人員應(yīng)多處定位、定深，從而確認(rèn)所探測(cè)的管線是否存在交叉等現(xiàn)象，以防止在探測(cè)中將三通、四通等部位遺漏；對(duì)于在管線中的管塊中電力、通訊等電纜（束），在探測(cè)中則需要采用感應(yīng)法和夾鉗法綜合探測(cè)；對(duì)于非金屬管道的探測(cè)，操作人員一定要緊密結(jié)合探測(cè)區(qū)域的場(chǎng)地條件、管徑的大小、性質(zhì)等因素，并有針對(duì)性的采用示蹤電磁法或探地雷達(dá)等方法進(jìn)行剖面掃描探測(cè)，對(duì)不能確定的則必要時(shí)進(jìn)行開挖驗(yàn)證證；對(duì)于隱蔽點(diǎn)的拐點(diǎn)、三通、四通點(diǎn)等部位的探測(cè)要采用連續(xù)追蹤探測(cè)，而且必須要做到在探測(cè)中做到各個(gè)方向上測(cè)定兩個(gè)以上的直線點(diǎn)和深度，而且在探測(cè)中要通過直線交匯的方法確定地點(diǎn)，并在地面作出相應(yīng)標(biāo)志，然后根據(jù)探測(cè)數(shù)據(jù)取相應(yīng)管線的埋深中數(shù)作為該點(diǎn)的埋深，在測(cè)深過程中要在特征點(diǎn)以外的直線段上測(cè)定，從而確保探測(cè)精度。

5.3 管線點(diǎn)測(cè)量的精確控制。在進(jìn)行探測(cè)時(shí)必須要根據(jù)委托方提供的城市等級(jí)導(dǎo)線控制點(diǎn)顯基準(zhǔn)，應(yīng)用的平面和高程的啟用基準(zhǔn)必須要確保符合《規(guī)范》的規(guī)定。操作人員在進(jìn)行基礎(chǔ)控制空白或破壞嚴(yán)重的地區(qū)探測(cè)時(shí)，必須要在征得委托方同意后，按相關(guān)規(guī)程規(guī)范執(zhí)行；在探測(cè)過程對(duì)定位后的管線點(diǎn)，操作人員需要使用全站儀采用極坐標(biāo)法測(cè)定其三維坐標(biāo)，在測(cè)量中要注意測(cè)距邊長(zhǎng)不得大于定向邊長(zhǎng)，水平角和垂直角只能各測(cè)半測(cè)回，應(yīng)用中一定要確保儀器高和覘標(biāo)高用鋼卷尺準(zhǔn)確量至毫米，而且在應(yīng)用中要做到觀測(cè)數(shù)據(jù)采用全站儀記錄。

5.4提高對(duì)中、照準(zhǔn)精度。應(yīng)用全站儀在項(xiàng)目實(shí)際實(shí)施過程中，需要通過控制測(cè)量視距≤150m保證所探測(cè)管線點(diǎn)高程精度，在采用對(duì)中桿進(jìn)行點(diǎn)位對(duì)中，要采用小棱鏡提高照準(zhǔn)目標(biāo)精度。在高程異常變化比較平緩的地區(qū)高程精度，需要通過聯(lián)測(cè)6個(gè)分布均勻、能夠覆蓋整個(gè)測(cè)區(qū)的已知高程點(diǎn)來進(jìn)行確定具體精確度。

5.5管線數(shù)據(jù)處理。進(jìn)行探測(cè)工程外業(yè)時(shí)，一定要確保利用專用軟件錄入和處理對(duì)外業(yè)探測(cè)所采集的屬性數(shù)據(jù)，并及時(shí)有效的形成地下管線數(shù)據(jù)庫(kù)，并將數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)生成綜合管線圖和專業(yè)管線圖。

5.6數(shù)據(jù)錄入精度控制。在數(shù)據(jù)錄入過程中，操作人員一定要嚴(yán)格按照操作程序進(jìn)行，在錄入過程中必須要嚴(yán)格通過采用電子平板進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄代替外業(yè)調(diào)查表進(jìn)行精度控制，在進(jìn)行錄入過程中，錄入操作人員要堅(jiān)持與調(diào)查員采用數(shù)據(jù)回報(bào)，嚴(yán)格進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的確認(rèn)，以最大化的實(shí)現(xiàn)錄入功能的有效化，減少測(cè)量數(shù)據(jù)二次輸入發(fā)生錯(cuò)誤的概率，以保證探測(cè)工作成果的精度。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，地下管線包括排水、給水、電力、電信、燃?xì)?、熱力和工業(yè)管道等幾大類，它是城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，并對(duì)城鄉(xiāng)的發(fā)展發(fā)揮著巨大的作用。因此，做好地下管線探測(cè)工程的質(zhì)量控制就非常有必要了。

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