摘要:城市地下管線探測涉及測繪、物探和計算機等專業內容,探測作業中必須綜合應用這些專業的基本理論、技術和方法。管線探測是地下管線項目的第一步工作,探測采集數據是否豐富、完整和準確,對數據建庫至關重要,也是管線信息能發揮作用的關鍵。本文論述了城市地下管線探測工程的技術設計方案、工作流程、主要技術工作和前期準備工作,討論了針對探測工程每個工序的內容和專業特點,如何加強工程項目的組織實施與管理問題。
關鍵詞:地下管線探測,數據采集,數據處理,數據建庫,工程監理
中圖分類號:TU99 文獻標識碼:A
一、城市地下管線的作用與地位
1、地下管線是城市重要的基礎設施。地下管線是城市基礎設施的重要組成部分,是城市規劃、建設、管理的重要基礎信息。城市地下管線包括給水、排水、燃氣、電力、電信、熱力、工業管道等幾大類,它就像人體內的“神經”和“血管”,擔負著傳輸信息和輸送能量的使命,是城市賴以生存和發展的物質基礎,被稱為城市的“生命線”。
2、地下管線信息是城市規劃、建設和管理的重要基礎信息。沒有地下管線的圖紙資料就無法進行城市的規劃與設計;沒有準確、可靠的地下管線信息就無法進行施工建設,否則就將會造成重大損失或災害;沒有準確、可靠的地下管線信息就無法進行城市的科學化管理。
3、地下管線信息是城市防災、減災、安全應急管理的重要信息。當城市出現各種自然或人為災害時,準確、可靠、詳盡的地下管線信息將為抗災、減災提供幫助,將為\"生命線\"的恢復以及安全應急管理提供技術支持。
4、地下管線是城市可持續發展的基礎保障。良好的地下管線基礎設施,可靠、現狀的地下管線信息,科學、高效的地下管線管理,將為城市可持續發展提供基礎保障服務。同時,地下管線信息是城市基礎地理信息的重要組成部分,將為\"數字城市\"建設提供信息保障。
二、國內地下管線探測的現狀
敷設于地下的各類管道、纜線縱橫交錯,錯綜復雜,構成城市地下管線網絡,摸清和掌握城市地下管線的現狀,實現管線數據的集中統一和現代化管理,是城市建設管理中的一項重要工作。九十年代中期許多城市都積極開展或準備開展地下管線探測和系統建設。為了摸清地下管線現狀,準確和完整的掌握地下管線信息,全國許多城市領導都采取積極的措施,開展地下管線探測和系統建設,促進地下管線信息化建設。目前國內各城市通行的運作模式是:提供城市地下管線探測,建立綜合地下管線數據庫,并建立動態更新機制,提供其后的地下管線竣工測量更新綜合地下管線數據庫,以保持系統數據的現勢性。
據有關資料統計,2000-2006年我國有127個城市開展了地下管線探測工作,而且管線探測和數據建庫的建設步伐不斷在加速,2003-2004年,全國開展地下管線探測的城市30個,2005-2006年達到49個,到目前為止,全國約有30%的城市開展了城市地下管線探測和系統建設工作。
三、技術設計
3.1 技術架構
應用GPS等現代測量技術和平差技術建立控制測量網;利用專業管線權屬單位已有資料,在提供現況調繪圖的基礎上,探測單位以開井調查和儀器探測相結合,應用管線探測儀器探查管線點位置和埋深,通過全站儀數字化采集管線點的空間坐標,同步采用數字化測繪技術測繪帶狀地形圖,采用機助成圖一體化作業同時獲取地下管線數據成果;通過巡查、抽查、開挖檢查和電子數據查錯等方式對探測過程實行工程監理;按檔案管理要求一次性組卷歸檔;開發地下管線信息系統和建立地下管線數據庫;通過建立地下管線數據管理服務中心、管線數據庫、數據交換平臺和城市局域專用網絡,將管線數據中心和專業管線權屬單位互通互聯,實行地下管線數據集中管理和信息共享,實現管線信息現代化管理和信息多元化的應用;通過管線檔案管理立法、制定管理制度、規范管理程序、管線工程報建和竣工測量等制度,實行地下管線動態管理。
3.2 地下管線現況調繪
由管線辦公室統一組織,各專業管線權屬單位抽調本單位熟悉地下管線情況的專業技術人員,對本單位地下管線埋設情況和管線屬性信息進行調查、收集、整理、分析,編制成管線現況圖。為地下管線探測提供參考依據,為管線數據建庫提供管線屬性信息。
3.3 建立地下管線綜合信息交換服務平臺
建立市地下管線綜合管理服務中心作為管線信息服務平臺,負責全市地下管線數據的收集、整理、標準化、入庫、動態數據更新、管線數據的共享和交換,負責管線數據庫的日常管理和維護及綜合管線信息管理系統的運行維護。
3.4 布設控制測量網
以二、三等GPS點為起算點布設四等GPS網,作為管線測量的首級控制網,在此基礎上沿主要城市道路和街巷均勻布設一、二級導線網,所有導線點采用串測方式進行等級水準測量,建立測區內平面控制網和高程控制網,為管線測量提供平面和高程起算坐標。
3.5 地下管線野外數據采集
依據各專業管線權屬單位提供的管線現況圖,采用實地調查和儀器探查等物探方法,探測地下管線特征點的平面位置和埋深,測定管線點坐標和記錄管線屬性數據。
管線實地調查是根據管線現況調繪資料,實地核實和調查管線的位置和走向,確定儀器探查的方案。對明顯管線點進行開井調查,直接量取有關數據,同時查明管線種類、連接關系、材質、特征點、管徑、埋深、載體特征、套管孔徑、套管材質、總孔數、未用孔數、電纜條數、附屬物名稱、權屬單位、埋設方式、埋設日期、道路名稱等屬性信息,記錄并填寫“明顯管線點調查表”,數據記錄做到仔細、真實、準確。
儀器探查方法主要有直接法、夾鉗法和感應法,在復雜地段,為提高信噪比和分辨率,可選擇一些有效的特殊方法。
將儀器探查的隱蔽管線點編號并標記在地面上,根據實地調查和儀器探查結果,記錄管線點號、管徑、材質、特征點、平面定位、定深、連接方向、權屬單位、埋設方式、埋設日期、道路名稱等數據,并填寫“隱蔽管線點探測手簿”。把各種管線的走向、連接關系、管線點編號標注在工作圖上,形成探查草圖,提供管線點測量使用。
3.6 測繪帶狀地形圖
在探測管線的同時沿道路兩側測定1:500帶狀地形圖,為管線提供地形背景圖,帶狀圖的寬度為道路兩側第一排建筑物,但不超過30米。
3.7 建立綜合地下管線數據庫
建立包括:供水、排水(雨水、污水)、電力、電信、有線電視、燃氣、路燈、工業等管線的綜合地下管線數據庫,地下管線數據庫應包括管線空間數據庫、屬性數據庫、空間數據與屬性數據連接庫,數據庫應該采用分布式GIS策略。管線數據庫應能同時為多用戶、多系統,通過不同渠道提供完整、準確、科學的數據資料。
3.8 工程監督管理
地下管線工程項目工序繁多,涉及物探、