探析管線測量探測精度的控制

李鋒

摘要：本文介紹了地下管線測量的原理及測量方法，對管線測量中影響探測精度的因素進行了分析，對作業過程中正確掌握管線探測技術需要注意事項提出了建議。

關鍵詞：地下管線測量；金屬管線；精度分析

隨著經濟的快速發展，地下管網變得日趨復雜，地下給排水、天燃氣、電力電纜、通訊、熱能等管線，地下縱橫交錯的管網，日日夜夜擔負著輸送物質、能量和信息傳輸的功能，管網越來越密集，管線種類越來越多，這給打樁施工帶來安全隱患，稍有不慎，就給生產和生活造成巨大的損失和不便。目前如何有效的掌握地下管線情況，較好的解決管網設施管理簡單、清晰、快捷，強化對管理管線測量探測精度的控制研究已成為當前重要研究方向。

1地下管線測量探測的特點

1.1探測點全部處于地下，在探測過程中需用物探的方法才能明確將特征點位置標注在地面上，在這一過程中物探時容易出現探漏。

1.2探測過程中特征點密度大、數量多，在探測中由于地下多種管線平行交叉，會使探測難度增大，而且由于測量中各管線間的點距離太近易造成點號混亂現象。

1.3管線探測工作開始之初，需要先完成管線探查后，才能根據地下管理線的現狀做管線測量，這會對當前實施的工程的進度有一定影響。

2地下管線探測方法選擇

2.1電磁法。電磁法的應用原理主要是依據“電磁感應”，在應用過程中是先使地下管線帶電，然后通過測量在地面上管線帶電產生電流的電磁異常情況，達到探測地下管線布局以現狀的目的。但此方式只能應用于金屬管線。

2.2地震波法。此方法主要是利用管線以及管線周圍的介質對聲波傳播所表現出的不同特性來確定。雖然地震波方法這種方式能測方位，但在實際應用中可探測的深度很有限，應用具有局限性。

2.3聲波法。這種方式的應用原理主要是借助聲音在管道及其內部液體的傳播特性，從而依據聲音的傳播特征來探測管道的位置，但這種方法在應用中只能針對非金屬管線進行平面定位，對于管線的埋深不能測定。

2.4物理紅外熱成像法。應用原是主要利用熱力學傳導理論，依據理化原理通過儀器對埋地管道上方土壤層溫度進行探測，從而判斷地下管道的位置及狀況。但這種方法只能適合于探測類似于輸油、輸水等能使周圍土壤出現溫度明顯變化的管道。

2.5探地雷達法。此方式又名地質雷達，這是一種應用廣泛且性能高效的淺層地球物理探測技術，應用原理主要是通過發射高頻電磁脈沖波，然后依據地下介質電性出現的參數差異，通過回波的振幅、波形、頻率和時間延遲等出現的運動學和動力學特征，科學分析和推斷介質結構和物性特征，達到探測的目的。

2.6直接夾鉗法。一般主要應用于在探測過程中存在無法將發射機信號輸出端直接連在被測管線情況下，具體方法主要是用地下管線探測儀的專用夾鉗套在工程施工的被測管線上，然后根據需要進行探測，這種方法主要適用于管徑較細的管線。

2.7感應法。應用時通過將發射機直接放在被測管線上方，然后發射傳導傳導信息，而后依靠發射機的自身感應傳導信號，從而感知管線情況。但此方法的缺點是信號較分散、易被干擾。

2.8直接法和精確測深法。在進行探測時，如果是進行測深，一般情況下可用探測儀的測深功能直接測取，但如果現場信號較雜亂，或者對直讀結果懷疑的情況下，則可以采用精確的70%法進行探測。

3 地下管線探測的測量精度具體要求

3.1地下管線隱蔽管線點的探測精度，一般情況下，鋪設水平位置限差不大于±（5+0.05h），地下埋深限差不大于±（5+0.07h）（h為地下管線的中心埋深，以cm為單位。）。

3.2在具體應用中管線點的測量精度要求，一般情況下管線點的解析坐標中誤差不大于±5cm，高程中誤差不大于±2cm。地下管線圖上測量點位中誤差不得大于±0.5mm。

3.3在測量中地下管線探測應用中的測量控制網和常規地形圖測量所布控制網基本相似，如果在探測中當測區內已布有大比例（1：1000）地形圖測量控制網時，那么探測作為管線探測的控制網。但要注意的是如果測區內沒有大比例地形圖控制網或該網控制點保存不多時，在探測時則要考慮重新布設更適合管線測量的控制網。

3.4管線測量控制網要分級布設導線網，應用中高等級導線沿主要道路布設，其他道路上要設立加密二級或圖根級導線。在沒有管線的地區，可以根據需要不必布設控制點。在應用過程中如果當測區較大又缺少四等以上水準點時，那么就要根據需要先在測區內建立四等水準網作為測區的首級高程控制，并且能以此為基礎在全測區加密圖根水準。

4地下管線探影響測精度的因素

4.1探測環境。主要是信號的干擾和管線的判別。在應用中可根據不同材質管線埋設的特點以及對不同信號的感應性，有針對性的制定不同的探測方案，從而減少信號干擾。

4.2人員素質。操作人員如果不熟悉管線流程，或者由于經驗不足，將會造成判錯、漏判。在實施操作中必須要對管線工藝流程入手，并且能夠科學的依據分析管線的特點，最大化的提高對復雜情況的判斷能力和信號的分析能力。

4.3設備性能。在探測的過程中設備性能將會直接影響探測效果。所以在應用中必須應選擇分辨率高，抗干擾性強的管線探測儀。對于一般性的操作儀器，在操作中操作人員一定要精益求精，嚴格操作程序和方法，確保探測精確。

5 對地下管線探測工程精度的控制要求

5.1 管線探查必須遵循的原則。從已知到未知；從簡單到復雜；效果好、輕便、快捷、安全和成本低；采用適當的綜合物探方法，確保對管線的分辨率和探測結果精確；在測量中要堅持先主管、后支管；測量順序可先查埋深較淺的、后查埋深較深；為了避免工作量較大產生誤差，操作人員可先從管線稀疏的路段開始，等工作熟練出錯低后再到密集路段進行測量；在測量過程中要以管線直線段或明顯標志點為基礎，而后逐步向管線密集、復雜地區深入，從而有效的解決管線的定性、定位、定深。endprint

5.2 管線探測注意點。在應用探測方法時，要根據不同情況選擇不同的探測方法和有效手段，例如金屬管道則要采用電磁感應法、直接法探測等方法。在探測時操作人員必須要注意追蹤管線走向，對管線分支要精確探知，在管線交叉等處，操作人員應多處定位、定深，從而確認所探測的管線是否存在交叉等現象，以防止在探測中將三通、四通等部位遺漏；對于在管線中的管塊中電力、通訊等電纜（束），在探測中則需要采用感應法和夾鉗法綜合探測；對于非金屬管道的探測，操作人員一定要緊密結合探測區域的場地條件、管徑的大小、性質等因素，并有針對性的采用示蹤電磁法或探地雷達等方法進行剖面掃描探測，對不能確定的則必要時進行開挖驗證證；對于隱蔽點的拐點、三通、四通點等部位的探測要采用連續追蹤探測，而且必須要做到在探測中做到各個方向上測定兩個以上的直線點和深度，而且在探測中要通過直線交匯的方法確定地點，并在地面作出相應標志，然后根據探測數據取相應管線的埋深中數作為該點的埋深，在測深過程中要在特征點以外的直線段上測定，從而確保探測精度。

5.3 管線點測量的精確控制。在進行探測時必須要根據委托方提供的城市等級導線控制點顯基準，應用的平面和高程的啟用基準必須要確保符合《規范》的規定。操作人員在進行基礎控制空白或破壞嚴重的地區探測時，必須要在征得委托方同意后，按相關規程規范執行；在探測過程對定位后的管線點，操作人員需要使用全站儀采用極坐標法測定其三維坐標，在測量中要注意測距邊長不得大于定向邊長，水平角和垂直角只能各測半測回，應用中一定要確保儀器高和覘標高用鋼卷尺準確量至毫米，而且在應用中要做到觀測數據采用全站儀記錄。

5.4提高對中、照準精度。應用全站儀在項目實際實施過程中，需要通過控制測量視距≤150m保證所探測管線點高程精度，在采用對中桿進行點位對中，要采用小棱鏡提高照準目標精度。在高程異常變化比較平緩的地區高程精度，需要通過聯測6個分布均勻、能夠覆蓋整個測區的已知高程點來進行確定具體精確度。

5.5管線數據處理。進行探測工程外業時，一定要確保利用專用軟件錄入和處理對外業探測所采集的屬性數據，并及時有效的形成地下管線數據庫，并將數據庫為基礎生成綜合管線圖和專業管線圖。

5.6數據錄入精度控制。在數據錄入過程中，操作人員一定要嚴格按照操作程序進行，在錄入過程中必須要嚴格通過采用電子平板進行數據記錄代替外業調查表進行精度控制，在進行錄入過程中，錄入操作人員要堅持與調查員采用數據回報，嚴格進行相關數據的確認，以最大化的實現錄入功能的有效化，減少測量數據二次輸入發生錯誤的概率，以保證探測工作成果的精度。

6 結束語

綜上所述，地下管線包括排水、給水、電力、電信、燃氣、熱力和工業管道等幾大類，它是城鄉基礎設施的重要組成部分，并對城鄉的發展發揮著巨大的作用。因此，做好地下管線探測工程的質量控制就非常有必要了。

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