關(guān)于城市地下管線測(cè)繪測(cè)量技術(shù)方法探討

王澤希

摘 要：城市地下管線的測(cè)繪測(cè)量工作是對(duì)地下管線進(jìn)行管理并設(shè)置信息系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)，其測(cè)量方法與技術(shù)也在隨著科技的發(fā)展而不斷的進(jìn)步與更新。測(cè)繪工作者的職責(zé)便是快速而準(zhǔn)確地獲取地籍空間數(shù)據(jù)，提供準(zhǔn)確的測(cè)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以便對(duì)地下管道進(jìn)行準(zhǔn)確的管理。本文對(duì)其探測(cè)、測(cè)量和測(cè)繪的技術(shù)方法進(jìn)行了探討，以供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：城市地下管線；探測(cè)；測(cè)繪；測(cè)量；技術(shù)方法

一、城市地下管線探測(cè)、測(cè)繪現(xiàn)狀和存在問(wèn)題

早期人們對(duì)城市地下管線探測(cè)的需求不強(qiáng)，且當(dāng)時(shí)的探測(cè)技術(shù)和儀器都比較落后，一般采取的手段是向管線的權(quán)屬單位收集施工資料，然后采取開(kāi)井或者試挖少量測(cè)洞的方法。隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市地下管線呈現(xiàn)出多元性、復(fù)雜性、隱蔽性、系統(tǒng)性和動(dòng)態(tài)性的特征。而對(duì)于城市地下管線管理的問(wèn)題則日益突顯，主要包括：1、由于城市地下管線的現(xiàn)有的布設(shè)資料的缺失以及現(xiàn)有資料的錯(cuò)誤，以至于現(xiàn)在在進(jìn)行地下施工時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)損壞地下管線的現(xiàn)象，從而造成停水、停電、停氣或者通訊中斷等事故；2、由于城市地下管線資料的缺乏，在進(jìn)行地下施工的過(guò)程中往往由于各種地下管道的阻礙而不得不中途改變施工方案；3、城市地下管線的資料來(lái)源復(fù)雜且統(tǒng)計(jì)比較模糊，對(duì)城市發(fā)展規(guī)劃和地下管線施工造成不利影響。因此，人們不得不對(duì)城市地下管線的探測(cè)、測(cè)量和測(cè)繪工作越來(lái)越重視。

二、城市地下管線探測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)分析

由于國(guó)家對(duì)于城市建設(shè)力度的加大，城市基礎(chǔ)設(shè)施得到了發(fā)展與完善，城市地下管線越來(lái)越趨向于多元化與復(fù)雜化，對(duì)于城市地下管線的探測(cè)工作通常會(huì)需要使用特殊的方法以及借助專業(yè)的儀器來(lái)進(jìn)行。其常用的方法包括：電磁法、磁法、直流電法、紅外輻射法以及地震波法等。

（一）電磁法。電磁法可以分為主動(dòng)源法和被動(dòng)源法。主動(dòng)源法又可以根據(jù)給地下管線施加交變電磁場(chǎng)的方式不同，分為直接法、感應(yīng)法、夾鉗法還有示蹤法、電磁輻射探測(cè)法等方法[1]。其中GPR（探地雷達(dá)）就是應(yīng)用電磁輻射探測(cè)法的技術(shù)原理設(shè)計(jì)出的一種地球物理探測(cè)儀器；被動(dòng)源法根據(jù)信號(hào)來(lái)源的不同而分為工頻法與甚低頻法，這兩種方法都具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉，但是精準(zhǔn)度不高的特點(diǎn)。

（二）直流探測(cè)法。目前比較常用的直流電測(cè)法就是電阻率法及充電法。利用電阻率法為原理制作的探測(cè)儀器雖然探測(cè)深度大，但是由于其供電和測(cè)量電極均需接地，這給在城市中使用造成的極大的不便利；充電法也就有探測(cè)深度大的特點(diǎn)，但是它對(duì)于追蹤金屬管線的精度高，然而，在使用時(shí)需接地并且金屬管線必須有出露點(diǎn)。

（三）磁法。磁法根據(jù)其原理可分為磁場(chǎng)強(qiáng)度法與磁梯度法兩種。磁場(chǎng)強(qiáng)度法探測(cè)深度大，但易受附近磁性體干擾；磁梯度法同樣是受磁性體干擾比較大，但是它對(duì)于鐵磁性管道或井蓋的探測(cè)具有較高的靈敏度。

（四）地震波法 。根據(jù)利用的地震波的頻率不同，分為淺層地震勘探法及面波法兩種。淺層地震勘探法由于其探查成本較高，一般只有在其它探測(cè)方法無(wú)法使用時(shí)才會(huì)應(yīng)用；面波法作為比較常用的一種地下探查方法，其操作簡(jiǎn)便，金屬與非金屬管道均能探測(cè)，但目前的技術(shù)還不太成熟。

（五）紅外輻射法。紅外輻射法探查更為簡(jiǎn)便，但必須具備相應(yīng)的地球物理前提。適用于探查暖氣管道或水管漏水點(diǎn)。

三、城市地下管道的探測(cè)技術(shù)

（一）近間距并行管線探測(cè)技術(shù)。由于近間距并行管線構(gòu)成形式多樣且管線間距較小，電磁場(chǎng)相互感應(yīng)和疊加產(chǎn)生的干擾強(qiáng)烈，加之城市交通環(huán)境、工業(yè)電流等諸多因素的影響，使得城市管線探測(cè)工作的難度增大，給管線的測(cè)深及平面定位造成了一定的誤差甚至錯(cuò)誤[2]。對(duì)于如何在如此復(fù)雜的條件下準(zhǔn)確的進(jìn)行目標(biāo)管線的探測(cè)，相關(guān)的工作者以及研究人員對(duì)其進(jìn)行了探索和研究。例如趙獻(xiàn)軍等利用壓線法進(jìn)行近間距并行管線的探測(cè)技術(shù)，這種方法對(duì)于并行管線間相互的干擾問(wèn)題能夠基本解決，使目標(biāo)管線的信號(hào)異常的突出，其中尤以傾斜磁偶極子法的效果最好，適用范圍最寬。

（二）非金屬管線探測(cè)技術(shù)方法。由于非金屬管線具有抗污染性強(qiáng)、不易結(jié)垢、造價(jià)低、安裝方便、不易腐蝕、易于埋設(shè)和維修等優(yōu)點(diǎn)，所以現(xiàn)在地下管線的鋪設(shè)材料便由過(guò)去的金屬類材質(zhì)逐漸向非金屬類材質(zhì)過(guò)渡，并有逐漸代替的趨勢(shì)。但是由于非金屬管線的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性的能力基本為零，如何對(duì)其進(jìn)行探測(cè)成為了一個(gè)難題。經(jīng)過(guò)相關(guān)技術(shù)人員的不斷探索，GPR（探地雷達(dá)）可以作為非金屬管線探查的首選方法來(lái)進(jìn)行探測(cè)。

四、城市地下管線的測(cè)繪

城市地下管線的測(cè)繪除了包括有對(duì)地下管線的測(cè)量之外，還包括編繪。

（一）RTK 測(cè)量技術(shù)。隨著 GPS 技術(shù)的飛速進(jìn)步和應(yīng)用普及，RTK（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法） 技術(shù)在城市測(cè)量中的作用已越來(lái)越重要。RTK采用的是載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分的方法，具有自動(dòng)化、集成化程度高，測(cè)繪功能強(qiáng)大；對(duì)作業(yè)條件要求低；定位精度高、數(shù)據(jù)安全可靠、沒(méi)有誤差積累；作業(yè)效率高等優(yōu)點(diǎn)，而且能實(shí)時(shí)提供測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)，在生產(chǎn)過(guò)程中大大地提高了生產(chǎn)效率、減輕了測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（二）城市地下管線的編繪。對(duì)于地下管線的編繪，一般采用的是專業(yè)的繪圖軟件，測(cè)繪的圖上誤差要求小于±0.5mm。城市地下管線圖編繪的主要工作內(nèi)容包括確定比例尺、導(dǎo)入地形圖、繪制管線圖、標(biāo)注編輯管線信息和輸出成果。此外，還需將測(cè)繪信息錄入地理信息系統(tǒng)（GIS），方便施工人員隨時(shí)調(diào)用，對(duì)城市的地下管線實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、三維化和動(dòng)態(tài)化管理。

參考文獻(xiàn)：

[1]李杰.城市地下管線探測(cè)技術(shù)及質(zhì)量控制研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），2013.

[2]王勇.城市地下管線探測(cè)技術(shù)方法研究與應(yīng)用[D].吉林大學(xué)，2012.endprint