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。特征點的設置應數量合理,不應過多也不應過少,如設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,應根據實地情況,該設點的地方必須設點,不該設點的地方計量少設。在測量過程中,可利用設計階段轉角坐標成果確定出管線的大致走向后進行設點,而后將坐標成果錄入到手持機內導航到實地位置,在導航位置附近進行特征點尋找,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查的方法,在利用探測儀進行管線探測前,為避免干擾獲取最好的探測效果,應根據管線的具體位置和周邊環境選擇最佳工作頻率。

(1)埋深探測。

探測管線根據實際情況可采用充電法與感應法進行埋深測量。采用充電法,主要用于管線較密集或管線埋深較大的地區。采用感應法,主要用于管線埋深較淺,地形較為平坦的地區。實際工作中應注意,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。

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

管線探測前,應在測區已知管線上進行方法實驗,確定方法技術和儀器設備的有效性、精度和有關參數。必要時用鋼釬扎或開挖,測得埋深,與探測量深度進行比較,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,并根據其最大值來確定管線位置。同樣,由于地下管線所產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其極小值來確定和線的位置。在測量過程中,應與施工單位人員進行結合,將探測成果與現場人員指定進行比較,可檢測測量成果的準確與否。

在探測工作之前,有必要了解一些與測量沒有直接關系的知識,因為它關系到我們了解管線如何在地下起伏、轉彎等走向,如導管、彎管、彎頭等。了解這些以后,方便我們在管線探測時,準確尋找到管線的特征點位置,以及如何對這些點進行取舍。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。

對于外業中探測出的點位,要準確的繪制出草圖,記錄埋深,對于野外的實測點位置,應用木樁油漆進行標志和編號,事先應確定好編號規則,如T1D3(第一條第三點),切忌在編號過程中出現點名重復的情況。

(3)特征點坐標采集。

對于探測點的測量,我們現在通常采用GPS動態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動態測量方法進行坐標采集,由遇到GPS動態測量方法不能施測或者地形復雜,障礙物較多的地區可采用全站儀測量的方法進行點位坐標采集。

3探測點埋深與坐標測量

管線探測過程中,理想情況應該為特征點埋深與坐標同時測量,這樣可使探測成果最為可靠。可是在實際對特征點坐標采集過程中,由于障礙物遮擋或者衛星信號不好,會影響坐標采集的速度,這就會造成埋深與坐標采集的不同步,在這種情況下,就需要在現場清晰標志特征點點名,讓后續GPS坐標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設計書,明確點位命名規則。同時前期特征點埋深測量人員必須在測量過后在現場點位處做好明顯標志,在醒目處標明特征點點名,并繪制草圖,以方便坐標采集人員能夠迅速準確的找到特征點,并保證特征點埋深與坐標保持一致。

由于在實際工作中,測區的氣候與地質情況較為復雜,時間稍長,就可能對標志造成破壞,所以應盡可能采用數據同步采集,以保證成果準確一致,即使保證不了同步采集,也加大對GPS數據采集的投入,在盡可能短的時間內施測,這樣保證工作的按部就班的進行,各段數據完整,不造成返工。

4探測成果檢驗

在測量過程中,如條件允許,應在探測現場將測得數據與現場人員相結合,分別記錄好測量數據與調查數據,與現場人員結合數據可作為成果檢驗的參考依據。

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

線路平面走向判斷:對于管線直線段上的點如出現了左右轉折,則說明探測管線時未探測準線路中心位置;拐點處如果不圓滑說明采集點不夠多或不準確等。通過比較,對于采集點進行合理利用,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確,如果有特別明顯的地方,應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結語

隨著我國經濟的飛速發展,地下管線敷設越來越多,地上和地下矛盾越來越突出,地下管線探測的任務也越來越多。地下管線探測是一項涉及多權屬單位和多學科、多專業的綜合性與技術性很強的系統工程。隨著探測隊伍和作業人員的不斷增加,要不斷提高探測人員的技術水平和責任心。在從事地下管線探測作業時,儀器設備帶電作業,一定要安全用電,開挖調查時要進行有害、有毒及可燃氣體的濃度測定,進行必要的安全保護,做到安全生產。