智慧城市中地下管線的測(cè)量方法及質(zhì)量控制研究

鄒兵

（重慶市勘測(cè)院）

1 引言

在智慧城市中，鋪設(shè)地下給水管線時(shí)，相關(guān)人員需要根據(jù)測(cè)量的基本成果，構(gòu)建地下管線數(shù)據(jù)庫，及時(shí)更新測(cè)量結(jié)果，這樣地下管線數(shù)據(jù)庫才能夠滿足現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展需求，為智慧城市建設(shè)的順利開展提供基礎(chǔ)支持。和頻率也有所不同。為了更好地控制地下管線的整體質(zhì)量，技術(shù)人員需要重視地下管線測(cè)量實(shí)施階段質(zhì)量控制流程，如圖1所示。

2 地下管線的測(cè)量方法

地下管線測(cè)量工作指的是在原有管線現(xiàn)狀資料的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確地調(diào)查、記錄和測(cè)量管線點(diǎn)中露出的地下管線和附屬設(shè)施。在地下管線測(cè)量過程中，技術(shù)人員需要明確測(cè)量管線的類型、管徑、埋深和材料，以此為基礎(chǔ)確定測(cè)量方法和測(cè)量儀器。在地下管線測(cè)量過程中，技術(shù)人員需要堅(jiān)持“從已知到未知，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜”的原則，根據(jù)工程的實(shí)際情況合理地選擇測(cè)量方式，如針對(duì)地形復(fù)雜的區(qū)域可以使用綜合探測(cè)法。此外，城市地下管線的種類比較多，管線分布具有一定的復(fù)雜性，這就使得管線自身的地物特征存在很大的差異，探測(cè)方法

3 地下管線測(cè)量中存在的問題

3.1 近距離平行管線測(cè)量

在地下管線測(cè)量過程中，技術(shù)人員遇到多條管線并行、間距小的情況下，管線測(cè)量的誤差會(huì)越來越大，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)值出現(xiàn)錯(cuò)誤。為了改善這一問題，技術(shù)人員可以使用水平線圈感應(yīng)和垂直線圈感應(yīng)的方式，水平線圈感應(yīng)激發(fā)方式應(yīng)用比較多。但是，在兩管線平面距離近、埋深差距大的情況下，以水平或垂直線圈進(jìn)行感應(yīng)激發(fā)就難以區(qū)分。因此，技術(shù)人員可以使用直連、變頻的方法對(duì)近距離平行管線進(jìn)行直連探測(cè)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)區(qū)分和探測(cè)的預(yù)期目標(biāo)[2]。

3.2 電纜比較多

通常情況下，技術(shù)人員在探測(cè)多電纜管道的過程中，普遍應(yīng)用夾鉗法、等效中心修正法完成探測(cè)。其中，夾鉗法指的是在實(shí)際探測(cè)中應(yīng)用夾鉗判斷電纜管道的排布位置和設(shè)置深度，這種方式適用于地下電纜數(shù)量比較少的情況，若將夾鉗法應(yīng)用到地下電纜數(shù)量多的情況下，會(huì)造成很大的探測(cè)誤差，導(dǎo)致地下電纜排布密集問題出現(xiàn)反向電流，進(jìn)而影響管線探測(cè)的準(zhǔn)確性。

3.3 管線深度較大

在科學(xué)技術(shù)水平不斷提升的大背景下，很多先進(jìn)技術(shù)已融入地下管線施工過程中，如水平定向鉆進(jìn)、頂管頂進(jìn)施工技術(shù)的應(yīng)用，在很大程度上提升了地下管理施工技術(shù)的整體水平，但地下管線施工具有一定的難度，嚴(yán)重影響著地下管線測(cè)量工作的有效開展。在傳統(tǒng)的地下管線測(cè)量過程中，最大測(cè)量深度約5m，而現(xiàn)階段的管線施工深度都在5m以上，管線測(cè)量數(shù)據(jù)存在很大的誤差，因而在實(shí)際檢測(cè)過程中，可以使用遠(yuǎn)端接地直連檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)深埋管道。其中，遠(yuǎn)端接地直連檢測(cè)法指的是在實(shí)際檢測(cè)過程中應(yīng)用長導(dǎo)線，將長導(dǎo)線沿著管道的走向布置連接接地檢測(cè)的電極，這就能夠有效地增加信號(hào)檢測(cè)和信號(hào)傳輸之間的距離，減少因傳輸距離導(dǎo)致的吸納后衰減、干擾等現(xiàn)象，使得檢測(cè)技術(shù)的深度得到了很大提升。

4 城市地下給水管線測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)

4.1 收集并處理各項(xiàng)資料和信息

以城市地下給水管道測(cè)量為例，其資料組成部分分別是地下給水管線材料、測(cè)繪材料、規(guī)劃材料等；測(cè)繪材料的組成部分是測(cè)區(qū)控制點(diǎn)、地形圖和測(cè)量成果；地下給水管線資料主要是專業(yè)管線分布圖、設(shè)計(jì)圖、竣工圖、管材和管徑等，需要從各個(gè)專業(yè)部門獲??；規(guī)劃材料指的是城市路網(wǎng)規(guī)劃過程中使用的材料，普遍是資料控制圖，為后期城市建設(shè)工作的順利開展提供了指導(dǎo)。

4.2 管線調(diào)查與探測(cè)

在檢查測(cè)量管線的過程中，需要使用先進(jìn)的測(cè)量儀器，才能全面掌握地下水管線的基本屬性和分布情況，并將其繪制成圖表形式對(duì)比外業(yè)的實(shí)地情況。在繪制城市基本藍(lán)圖的過程中，需要明確地下管線的實(shí)際特點(diǎn)，使用彩筆進(jìn)行標(biāo)記和說明，并用特殊符號(hào)代替特殊情況，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化控制的目標(biāo)[2]。

地下管線探測(cè)工作是針對(duì)明顯特點(diǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施開展的工作，如接線箱、變壓器、消防栓等。在地下管線探測(cè)過程中，技術(shù)人員需要根據(jù)工作圖中的井和管線位置等內(nèi)容，將兩側(cè)的建筑物之間的井逐一打開，并完成相應(yīng)的測(cè)量工作，測(cè)量的內(nèi)容主要有地下管線的位置、深度、走向等，以獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，通過判斷這些數(shù)據(jù)，決定是否需要查證。通常情況下，地下管線的不可見性比較強(qiáng)，這就對(duì)地下管線探測(cè)的精確性提出了更高的要求，測(cè)量儀器的精度要求也比較高，各個(gè)儀器都應(yīng)保持相應(yīng)的精確度。因此，相關(guān)技術(shù)人員需要具備較強(qiáng)的判斷力和經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)地下管線種類、材質(zhì)等差異性，合理地選擇測(cè)量方法。

4.3 測(cè)量控制

通常情況下，城市建設(shè)過程中的各專業(yè)管線是沿著城市道路進(jìn)行鋪設(shè)的，技術(shù)人員在測(cè)量地下管線的過程中，應(yīng)明確管線的布設(shè)形式，并將其劃分成三級(jí)導(dǎo)線，充分利用現(xiàn)有的測(cè)量成果，這樣既能夠減少測(cè)量人員的工作量，還能夠提升預(yù)期的測(cè)量效果。除此之外，高程控制普遍是在現(xiàn)有二、三等水準(zhǔn)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)四等水準(zhǔn)的實(shí)際要求開展測(cè)量工作，并引進(jìn)GPS技術(shù)提升地下管線測(cè)量的整體效率。

4.4 技術(shù)分析

地下管線測(cè)量工作可以在現(xiàn)有測(cè)量方法的基礎(chǔ)上完成，并將測(cè)繪成圖和數(shù)據(jù)記錄作為測(cè)量的重點(diǎn)內(nèi)容，安排專業(yè)技術(shù)人員完成測(cè)量工作。首先，技術(shù)人員在測(cè)量地下給水管線的過程中，需要根據(jù)相應(yīng)的需求將測(cè)量數(shù)據(jù)繪制成圖，如局部放大示意圖、斷面圖、綜合地下管線圖和專業(yè)地下管線圖等；其次，在數(shù)據(jù)測(cè)繪成圖階段，各個(gè)圖形的要求都存在很大的差異，而專業(yè)地下管線圖和綜合地下管線圖的要求一致，往往會(huì)選擇1:500的成圖比例尺，但局部放大示意圖、斷面圖、圖示規(guī)格和分幅編號(hào)需要根據(jù)區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行確定；再次，在數(shù)字成圖過程中，地下管線圖需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行操作，其規(guī)格主要有兩種，分別是 50×50和 50×40；最后，技術(shù)人員在繪制管線圖的過程中，各個(gè)管線圖都存在很大的差異，應(yīng)使用顏色不同的色彩進(jìn)行標(biāo)志，還應(yīng)該根據(jù)斷面圖的實(shí)際要求使用單色繪制，但其他三種圖需要使用彩色進(jìn)行繪制。

5 地下管線測(cè)量質(zhì)量控制措施

5.1 地下管線測(cè)量控制

1）控制測(cè)量

在地下管線控制測(cè)量過程中，技術(shù)人員需要在城市等級(jí)控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上布設(shè)圖和導(dǎo)線點(diǎn)。在城市等級(jí)控制點(diǎn)密度較低的情況下，需要加密等級(jí)控制點(diǎn)，并使用GPS技術(shù)布設(shè)控制點(diǎn)；

2）管點(diǎn)測(cè)量

在管點(diǎn)平面位置測(cè)量過程中，技術(shù)人員可以使用GPS技術(shù)、導(dǎo)線串聯(lián)法、極坐標(biāo)法。測(cè)量對(duì)象有應(yīng)測(cè)管線中心、溝道中心、井蓋中心，確保檢測(cè)和外業(yè)調(diào)查點(diǎn)號(hào)的一致性，提升管線點(diǎn)聯(lián)測(cè)的全面性和準(zhǔn)確性。

5.2 提高探測(cè)精度

1）在物探作業(yè)之前，技術(shù)人員需要做好探測(cè)儀對(duì)比試驗(yàn)，明確儀器的改正系數(shù)，減少儀器帶來的影響；

2）直埋管線的土質(zhì)有所不同，會(huì)對(duì)管線的探測(cè)精度帶來影響，技術(shù)人員需要針對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行開挖驗(yàn)證，尤其是位置深的管線中，確定埋深和平面位置的改正系數(shù)。除此之外，細(xì)密潮濕土質(zhì)具有較強(qiáng)的探測(cè)效果，而干燥砂質(zhì)的土層探測(cè)效果比較差，積水區(qū)和含鐵量較高的土層探測(cè)效果最差；

3）由于管道的埋深不同，探測(cè)儀器的探測(cè)效果也會(huì)存在一定的差異，在實(shí)際探測(cè)過程中，深埋管線只能夠接收到微弱的信號(hào)，這就會(huì)對(duì)探測(cè)結(jié)果帶來不利影響，技術(shù)人員需要合理地選擇探測(cè)方式，可以改變發(fā)射機(jī)的擺放姿勢(shì)；

4）在遇到地下管線并行的情況下，需要合理地選擇探測(cè)方式。地下管線的排列比較密集、種類有所不同，需要合理地選擇探測(cè)方式，確定平行管線的平面和埋深；

5）對(duì)于金屬管道的重疊，當(dāng)用電磁法探測(cè)時(shí)，由于重疊管線間的相互干擾，觀測(cè)異常為上下管道的異常疊加，用電磁法可對(duì)其進(jìn)行精確定位，但重疊管線不可能總是重疊，一般可在分叉處分別定深，推算出重疊處的管道的深度。

5.3 檢測(cè)養(yǎng)護(hù)

1）檢測(cè)評(píng)估。檢測(cè)評(píng)估的內(nèi)容主要有功能性和結(jié)構(gòu)性兩種。其中功能性規(guī)定在同一處或兩處以上存在缺陷、1m范圍內(nèi)出現(xiàn)兩種管道缺陷的情況下，需要進(jìn)行權(quán)重求和，表1是管段結(jié)構(gòu)性缺陷等級(jí)評(píng)定對(duì)照表；

2）管道養(yǎng)護(hù)。技術(shù)人員在完成管道檢測(cè)工作后，需要針對(duì)管道內(nèi)部的功能性進(jìn)行分類，依據(jù)嚴(yán)重度確定缺陷等級(jí)[3]（見表1）。

6 結(jié)語

綜上所述，地下管線測(cè)量工作是智慧城市中地下管線工作中的重點(diǎn)內(nèi)容，為后期規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工提供了基礎(chǔ)保障，測(cè)量精度直接關(guān)系著工程的順利實(shí)施。因此，在智慧城市地下管線測(cè)量過程中，技術(shù)人員需要加強(qiáng)對(duì)管線測(cè)量質(zhì)量的控制，提升城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的整體質(zhì)量。

表1 管段結(jié)構(gòu)性缺陷等級(jí)評(píng)定對(duì)照表