論探測修補技術在城市地下管線中的應用

摘要：隨著城市化進程的加快，城市地下管線探測領域也取得了一定的發展。如何根據實際情況，找到科學、合理的城市地下管線探測技術，逐漸成為人們關注的一個話題。在測量人員對城市地下管線的勘探測量工作中，尤其在城市道路改造工程，道路下的管線主要為舊管線改造，管線的探測工作尤為重要。本文在對探測修補技術在城市地下管線中詳細介紹的基礎上，以自己的工作實踐中的切身體會介紹探測修補技術技術在城市地下管線中中的具體應用。

關鍵詞：探測修補技術；管線點；檢查；測量

一、 工程概況

開展地下管線動態修補測工作，目的是及時動態更新基礎地下管線及其相應的基礎數據庫，有效保證城市地下管線資料的現勢性，及時反映深圳市的地下空間管線變化情況，為深圳市的城市規劃和城市管理提供服務。

深圳市本次地下管線動態修補測測區位于深圳市龍崗區的龍崗街道和龍城街道，測區西起平湖街道的Y坐標：127km，東至龍崗和坪山街道之間的Y坐標為：144km的位置，東西向17km；北邊X坐標：50km，南邊X坐標：33km，南北向間距17km。測區總面積約159平方公里。測區內已建成的主要道路有：龍翔大道、深惠公路、黃閣路、龍城大道等。測區內建筑物密集、交通和人口流量較大、管線較為復雜。

本次提交成果為2011-2013年度全市地下管線修補測（龍崗標段）管線部分管線成果，完成管線圖幅數為 99幅；完成新增管線點數16924個（明顯點11572個，隱蔽點5352個），管線總長397.34km，詳見下表所列。

新增管線點統計表

管線種類

類別給水污水雨水電力電信合計

明顯點（個）165092544162686189511572

隱蔽點（個）177513469256821835352

總點數（個）3425105951083254407816924

長度（km）70.90 30.02 91.26 64.30 140.86 397.34

二、探測修補技術在城市地下管線點的調查

1.明顯管線點調查

調查方法是將檢修井蓋打開，在原有管線資料的基礎上，對新增明顯管線點及其附屬設施（包括接線箱、人孔、手孔、儀表井、檢修井、閥門、消火栓等）做詳細的調查、量測和記錄；查清各類被調查管線的類型、管徑、材質、埋深、走向及管線的連接關系。對于裸露管埋深量測管頂至地面的距離取負值，消火栓、電話亭、交接箱、變電箱、出入地電桿埋深取為“0”值；

管線點的位置設在井蓋中心，當地下管線中心點在地面投影位置與管線中心點偏距≥0.2m時，量測其管偏并記錄管偏方向，當管偏大于1m時實測其點位，檢修井作為地物點（游離井）。

① 對于雨、污水管線，檢修井內有淤泥或雜物的，一般用量桿來量測深度和判斷有幾個方向，量測深度時采用多次量測取平均值來確定，對于無法探底的管內底埋深，采用“頂深+管直徑”來確定管內底埋深。

②對于用蓋板覆蓋的電力溝，蓋板很難打開時，電纜根數通過待定點兩側鄰近點來推斷，埋深通過夾鉗法和鄰近點埋深綜合來確定。

在地下管線外業數據采集中，繪制了地下管線預編點號調查草圖，草圖上標注管線點連接關系、點號，便于物探點測量和內業處理。

2.隱蔽管線點的探查

隱蔽管線的探查一般遵循從已知到未知、從簡單到復雜的原則；采用綜合的方法來探測復雜條件下的管線，對具備開挖或釬探條件的探查點進行了開挖或釬探驗證；在弧形管線上，以反映管線的原始彎曲特征為原則，設置管線探查點。

3.不同路段方法試驗和工作方法

⑴ 方法試驗

本工區在每條路（街道）探查前，均在已知管線點上進行了方法試驗，得出相應道路（街道）管線探查應采用的定位、定深方法，對試驗數據進行分析總結后，我們得出如下結論：

給水管線的探測方法，探查給水管線時，其材質是金屬的，有明顯管線點并有接地條件的地段均采用直連法（主要采用33KHz）探測，沒有接地條件的管段采用感應法探測；給水管線材質是砼時，一般采用開挖以及收集管線竣工資料等來進行定位、定深。

采用極大值的70%～90% 定出異常兩翼的對稱點取其中心作為管線中心位置，可以滿足不同管徑、不同埋深管線的定位要求。

⑵ 復雜條件下的探測方法

① 當兩條平行管道相距較近時，一般難以區分為兩個異常信號，此時可采用選擇性激發法，突出探測對象管線的信號。遇到多種管線交叉或上下重疊的情況，可采用選擇性激發和差異性激發對其進行區分。

② 路面下有鋼筋網或有其他干擾信號時，用常規的方法定位定深達不到精度要求，我們采用抑制干擾信號的方法達到探測的目的，具體做法是：在有信號干擾的管線路段，提高接收機底部離地面大約在0.3～0.5米之間，再用兩翼的對稱點取其中心作為管線中心位置，測出來的埋深減去接收機底部到地面的高度即為管道的實際埋深。利用這種方法可以有效抑制管道周圍金屬物體的干擾，平面位置和埋深可以達到精度要求。

③ 電力管線與電纜的區分，我們用被動源（電力或通訊電纜輻射的電磁波）和主動源（儀器發出的一定值的電磁波）區分管道和電纜。接收機上有P、R二檔，P檔檢測電力電纜，R檔檢測通訊電纜，若有P或R的特征值響應說明有電力或通訊電纜存在。

④ 變徑點位置的確定，在管線埋深大致相同的情況下，管線的變徑與異常的寬度、異常的形態有著密切的關系。管徑愈小，異常范圍愈窄，異常峰愈尖；反之，異常愈寬，異常峰愈緩。根據這一特征，采用加密探測點的方法可以確定變徑點的大致位置。

三、探測修補技術在城市地下金屬管線特征點的定位

1.拐點

用接收機沿管線走向連續追蹤探測時，在拐點處，信號響應會急劇突變，此時記下信號突變的位置，將接收機靈敏度調高，以該點為圓心，1米為半徑做圓狀搜索，直到發現新的信號響應，來確定管線新的走向。

2.變坡點

在管線變坡點處，管線的埋深變化較大時，接收機信號強弱變化也較大，此時，需加密觀測點，增加或降低靈敏度，逐個測出埋深，確定管線的變坡點位置。

3.三通和四通

用感應法或充電法。沿管線走向垂直探測，當發現探測前方左側或右側有信號且影響直線探測時，記下干擾點的位置，作圓狀搜索，直到發現另一峰值點，若和直線上的信號強弱一樣，說明二管相通，此時，可判定該點就是三通或四通的接頭處。由于兩管間的相互干擾，其埋深的測定應離開三通或四通點1米處進行測定。

4.隱蔽點投影地面標志的設立

通過探測儀器將隱蔽點在地面投影的位置確定后，根據地面情況分別用木樁或油漆標志將此投影點標示于地面，并在附近不易損壞處編寫點號和指示標。

5.新老管線接邊情況

接邊數據的整理包括相鄰測區間接邊數據和測區內新老管線接邊數據的整理，測區間接邊數據根據“實施細則”的要求進行作業，點號編碼嚴格按照“實施細則”要求進行編制，接邊數據確定以后接邊雙方就不得擅自更改；測區內新老管線接邊按照“實施細則”的要求進行作業，在新老管線接邊點位置管線點預編號取新調查的預編物探點號，正式點號取老管線點原有的正式點號。

四、探測修補技術在城市地下管線點的測量

本區地下管線點測量以《城市測量規范》（CJJ/T8-2011）和“實施細則”為技術依據，利用本合同地形圖修補測所布設的圖根控制點作為起算點，使用經各項指標檢驗符合要求的全站儀進行測量。管線測量前，對所利用的原有控制點進行了現場勘察，確認控制點標志保存完好并用全站儀檢測了坐標和高程，均符合“實施細則”要求。

1.管線點預編號及標志

管線點預編號由：作業組號+管線類別號+流水順序號組成，如1J18，表示是第一作業組探測的給水管線點第18點。

管線點實地打小木樁表示點位，不便打木樁的水泥地面和井蓋上則用紅油漆點位，注明預編號。

2.管線點測量

管線點測量是以探查組提供的管線調繪草圖為依據進行的。使用索佳SET500全站儀。測量過程中，在控制點上設站，采用全站儀極坐標法進行施測，儀器高覘牌高均量至毫米。為了保證數據的正確，采取同一測站上的重復測量和測站間重復測量兩種方法相結合，對部分管線點測量數據進行檢測，從檢測結果的數據分析可知，本次測量方法可靠，精度良好。測量作業人員每天將電子手簿內數據通訊傳輸到計算機里，并做好數據備份工作，在工作條件不便情況下，至少每2-3天傳輸一次，防止數據丟失。

五、探測修補技術在城市地下管線探測質量檢查及評述

本區測量管線點使用的全站儀均經國家法定儀器鑒定單位鑒定合格，儀器試用期均在鑒定書有效期內。對投入使用的2臺RD系列地下管線探測儀進行了試驗，結果表明各臺儀器的性能穩定、一致性較好，上述合格、性能穩定的儀器為本區外業采集到真實可靠的數據打下了基礎。

1. 地下管線外業檢查

本工程項目部級檢查測量管線點數為1250個，管線總點數為16924個，檢查比例為7.4%；公司級檢查測量點數為543個，檢查比例為3.2%，合計檢查比例為：10.6%，滿足“實施細則”要求。

檢查級別檢查點數

（個）所占比例

%平面中誤差

（cm）高程中誤差

（cm）

隊級檢查12507.4±2.4±1.5

公司級檢查5433.2±2.3±1.5

由上表可知，管線點測量點位中誤差、高程中誤差均滿足“實施細則”關于點位中誤差不得大于±5.0cm、高程中誤差不得大于±3.0cm的要求。

2.地下管線內業檢查

⑴ 項目組質量檢查

項目質量檢查組對預編點號管線圖、成果表與外業調查手簿進行了100%的對照檢查。對控制計算資料做了100%的檢查校對。對所建數據庫利用查錯軟件進行嚴密的檢查和修正。對圖面修飾按照監理組提供的樣圖進行修飾。

⑵ 公司質量檢查

對項目組上交的內業成果公司質檢組抽取了50%的內業成果進行檢查。將原始記錄與工作草圖對照檢查，管線點成果表與原始記錄對照檢查，管線綜合圖與原始記錄對照檢查，檢查發現的問題以及探測時遺留的問題經項目組整改后，滿足“實施細則”的要求

六 結語

近幾年，部分給水管線、燃氣管線采用了塑膠材質，儀器探測無信號，在管線密集處管道走向及埋深不易確認，給釬探作業帶來了一定困難，在今后的探測過程中，應提供已竣工資料作為輔助參考資料，以提高管線探測作業的安全性。總之，地下管線材質的各異性、埋設的隱蔽性加上城市地下地質的多樣性，決定了地下管線的探測修補的復雜性。我們除了要熟練的掌握探測修補技術，獲得高質量的探測數據外，同時還要合理的參考現有的管線數據資料，根據實際情況，精準的獲取探測數據，為城市地下管線的鋪設提供理論依據

參考文獻：

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