淺談城市地下管線的普查

秦超杰

摘要：數(shù)字城市改擴建的一大難題就是地下管網(wǎng)信息資料不全?，F(xiàn)在隨著數(shù)字城市的進一步完善，地下管線的普查正在有條不紊地進行。通過對地下管網(wǎng)的測量可以很清楚地確定地下管網(wǎng)的走向、位置、深度，為以后的城市發(fā)展提供依據(jù)。文章對地下管網(wǎng)普查進行了介紹。

關(guān)鍵詞：數(shù)字城市；地下管網(wǎng)；管網(wǎng)測量；城市改擴建；物探 文獻標識碼：A

中圖分類號：P208 文章編號：1009-2374（2016）20-0076-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.037

城市地下管線是指城市范圍內(nèi)供水、排水、燃氣、熱力、電力、通信、廣播電視、市政和工業(yè)等管線及其附屬設(shè)施等多種類別。按材料可以分為三大類：第一類是鋼鐵材料組成的金屬管線，如水、天然氣管等；第二類是銅鋁組成的電纜，如通訊通電電纜、網(wǎng)絡(luò)電纜等；第三類是陶瓷、塑料、水泥構(gòu)成的非金屬管道地下管線。任何工作都要有規(guī)章、步驟。地下管線探測的基本流程是：接受任務(wù)，收集資料，現(xiàn)場踏勘，儀器檢驗和方法試驗，編寫技術(shù)設(shè)計書，實地調(diào)查，儀器探查，建立施測控制網(wǎng)，數(shù)據(jù)處理，地下管線圖編制成圖，編寫技術(shù)總結(jié)和成果驗收。

1 物探是地下管網(wǎng)普查的前提

實地調(diào)查和儀器探測相結(jié)合的方法，是目前應(yīng)用最為廣泛的方法。在各種物探方法中，就其應(yīng)用效果和適用范圍來看，依次為電磁感應(yīng)法、地質(zhì)雷達法、地震波法、高密度電阻率法與常規(guī)電阻率法、井中磁梯度法等。

1.1 探查明顯管線點

明顯管線點是指部分裸露在地面的地下管線及其地面的附屬物，如變電室、接電箱、檢修井、燃氣調(diào)壓箱等。對這種管線測量首先要充分收集管線的設(shè)計資料和現(xiàn)時信息資料，通過實地調(diào)查來確定各類管線的管徑位置和屬性信息。

1.1.1 在進行逐個開井蓋管線探查時要邀請相關(guān)專業(yè)人員開井，同時對測量所用的各種儀器都要經(jīng)過專業(yè)檢核，讀數(shù)時要讀到“厘米”上，保證數(shù)據(jù)精度。并且按照記錄表樣式填寫管線詳細的相應(yīng)信息。

1.1.2 對變電室、接電箱、檢修井、燃氣調(diào)壓箱等這些明顯管線地物應(yīng)在其幾何中心點設(shè)置標志作為后期測量的基準點。

1.1.3 對所有的管線點布設(shè)形式都要滿足國家《城市地下管線的探測規(guī)程》的布點要求，如果管線的密度滿足要求，同時管線又無轉(zhuǎn)角、分叉等情形可以直接連線；如果不滿足（即相鄰點距離大于70m）密度要求，則需要按下邊介紹的隱蔽點所用的探測方法進行加密

控點。

1.2 探測隱蔽管線點

埋在地下的管線用常規(guī)手段無法獲得地下管線詳細信息的管網(wǎng)被稱為隱藏管線。隱蔽管線點的探測相對復(fù)雜：不僅要求各專業(yè)相互配合、各工序通力協(xié)作，層次分明，而且還要遵守行業(yè)規(guī)范、牢記規(guī)定的要求，這就需要我們在借鑒經(jīng)驗的同時還要敢于探索，勇于創(chuàng)新。運用綜合的手段或方法來進行管線準確定位（在普查開始前還要對定位的管線進行驗證）。從已知到未知，從簡單到復(fù)雜，方法上要有效、快捷和方便是在探測地下管線時應(yīng)遵循的原則。

1.2.1 開挖和觸探等簡單方法。這種方法在開闊地帶及容易開挖地帶的施工地具有顯著的效果。管線信號質(zhì)量非常差不可以準確探定管線點的具體位置時也可以采用這種方法，但是這種方法適用范圍窄，還要對管線目標地進行開挖回填等。

1.2.2 金屬管線探測法。（1）電磁感應(yīng)法具有探測精度高、抗干擾能力強、應(yīng)用范圍廣、方式靈活、成本低、效率高等優(yōu)點，所以是地下管線探測的主要方法。電磁感應(yīng)法分為感應(yīng)法、夾鉗法和直接法。感應(yīng)法適用于淺地的金屬管線及帶有金屬的管線（電力、電信電纜等），也可以用于地下金屬管線的無損檢測，將發(fā)射機直接放在被測管線上方，依靠發(fā)射機的自身感應(yīng)的傳導(dǎo)信號。其缺點是信號易分散、常被干擾等；夾鉗法用于探測小口徑金屬管線和電纜，但是被探測的管線和電纜必須有出露點；直接法適用于探測大口徑的金屬管線。按連接方式不同可分為單端充電法和雙端充電法。其特點是信號強、定位、定深精度高，且不受鄰近管線的干擾，可用于定位、定深或追蹤各種金屬管線，但金屬管線必須有出露點。（2）地質(zhì)雷達法運用范圍寬廣，既能探測非金屬管線埋深，同時又可以探測金屬管線位置。根據(jù)接收到電磁波的波形、振幅強度和時間的變化特征，從而推斷地下介質(zhì)的空間位置、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和埋藏深度。（3）地震波法探測地下管線時利用地下管線與周圍介質(zhì)的面波差異來定位地下管線。（4）高密度電阻率法和常規(guī)電阻率法的探測原理基本相同，高密度電阻率法實際上集中了電剖面法和電測深法的雙重特點，可實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的快速采集，采集信息量大，并在現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)實時處理，提高了工作效率。（5）井中磁梯度法：利用金屬管線與周圍介質(zhì)之間的磁性差異，探測出地下管線的走向，得到地下管線在地表投影的確切位置和埋深。

1.3 非金屬管線探查

由于當(dāng)前地下管線探測儀普遍是使用金屬管線對電磁波產(chǎn)生感應(yīng)的物理特性而獲取信號異常值的辦法確定管線的位置和深度的，因此對非金屬管線沒有該物性的現(xiàn)象，是目前地下管線普查過程中存在的一個疑難點。對非金屬材質(zhì)（水泥、PVC、PE）的地下管道，無法采用管線探測儀進行探測。為了應(yīng)對這些特殊材質(zhì)的地下管道的探測，確保管線普查的探測質(zhì)量及普查的完整性，可以利用地質(zhì)雷達法對管線進行探查。

1.4 疑難管網(wǎng)的探查

采用多種方法來探查疑難管網(wǎng)的地下管線，應(yīng)選擇效果好、方便、快速、安全和低成本的方法；在管線分布相對較復(fù)雜的地區(qū)，運用一種施測技術(shù)方法往往不能達到管線測量的基本精度要求，這時應(yīng)根據(jù)復(fù)雜程度采用適當(dāng)?shù)木C合物探方法，來提高對探測結(jié)果的精度，使其滿足要求。

2 地面點常規(guī)測量

2.1 控制測量

隨著科技的快速發(fā)展，GPS所測得的精度完全可以滿足管理部門對城市的運營和規(guī)劃，同時GPS具有快速、優(yōu)質(zhì)、不受通視的限制的特點，所以它是最常用的方法。

2.2 管線點測量和地形聯(lián)測

常采用全站儀、測距經(jīng)緯儀運用串聯(lián)法或極坐標法進行常規(guī)測量。地形測量的帶狀圖包括管道及道路和臨街建筑物的內(nèi)圍輪廓、層數(shù)、結(jié)構(gòu)、分界線、門牌號和單位名稱。兩邊測距邊在100m時為宜，最大不得超過150m，但是后視定向要用長邊定向。實際管線的中線與鄰近的地上構(gòu)筑物及相鄰管線的間距中誤差不應(yīng)大于圖上±0.5mm。

2.3 斷面測量

位置是垂直于道路及管線中線。應(yīng)該表示出來的信息有：管線的屬性信息和橫斷面的地形信息。屬性信息包括管類別、管深、管徑大小、厚度等。地形信息有地下地上構(gòu)筑物、路邊線和各種管線的相對位置關(guān)系。

2.4 未回填土的地下管線測量

多采用全站儀直接測量管道各種特征點處的平面位置和外頂或內(nèi)底高，在不受遮蔽、寬闊的房建區(qū)和大街上，可采用GPS RTK聯(lián)合作業(yè)測量模式，測出各管道特征點的三維坐標數(shù)據(jù)。但是由于管線施工周期長，所以在布設(shè)控制點時必須要便于長存（可被重復(fù)使用），同時在施測前也要做好準備工作和資料的搜集，收集對象為各種管線的設(shè)計圖，這樣利用好設(shè)計圖，有利于保證測量的地下管線質(zhì)量，同時極大地提高工作效率。

2.5 已竣工的地下管線測量

先用物探方法在實地記錄各類管線的相關(guān)屬性信息，并且要把各特征點標出于實地，然后用RTK或全站儀法測定待測特征點的三維坐標數(shù)據(jù)，最后把外業(yè)所采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息運用相應(yīng)的成圖軟件展繪在數(shù)據(jù)處理軟件里，進行管線網(wǎng)的圖形編輯。

3 建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫GIS管理

3.1 管線成圖

利用AutoCAD二次開發(fā)下的產(chǎn)品對管線成圖，與管線數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)配套使用的，優(yōu)秀的成圖系統(tǒng)具有如下特點：直接利用數(shù)據(jù)庫（mdb格式）成圖；真正實現(xiàn)自動化成圖。

3.2 數(shù)據(jù)管理

位置精度、屬性精度、時間精度、邏輯一致性、數(shù)據(jù)完整性和合理性。這些指標是衡量數(shù)據(jù)的質(zhì)量的重要信息。

將物探和測量所得到的點位信息整合為mdb格式，然后根據(jù)GIS數(shù)據(jù)庫里已有條件下，查找數(shù)據(jù)庫中邏輯、拓補關(guān)系是否正確及是否遺漏，同時也可以查詢管線屬性數(shù)據(jù)錯誤，經(jīng)過數(shù)據(jù)查錯的數(shù)據(jù)庫完全符合規(guī)程規(guī)定的數(shù)據(jù)要求，可以滿足數(shù)據(jù)在信息系統(tǒng)中的穩(wěn)定運行。這樣方便統(tǒng)一管理、及時更新?？梢陨晒芾聿块T常用的絕大部分圖件，方便市政規(guī)劃、開發(fā)建設(shè)利用等。

參考文獻

[1] 孟祥用.地下管線測量方法與控制[J].市政建設(shè)，2015，（21）.

[2] 金濤，王小龍.關(guān)于城市地下管線的探討[J].建筑與裝飾，2015，（10）.

[3] 王學(xué)海.城市地下管線探測及地下管線信息系統(tǒng)建設(shè)[D].中南大學(xué)，2006.