地下綜合管廊竣工測量技術方法

孫祿，崔英良，崔俊良

(河北九華勘查測繪有限責任公司，河北 保定 071000)

1 引 言

城市地下綜合管廊竣工測量工作難度及復雜性較高，需要專業技術人員進行測量，其測量結果作為工程質量的一項重要依據，故本文以合肥高新區管廊為例，從確定綜合管廊竣工測量方案、收集資料、數據采集、數據處理等方面進行了分析。

2 地下綜合管廊竣工測量概述

2.1 地下綜合管廊

地下綜合管廊工程是指建于城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構筑物及附屬設施，將給水、雨水、污水、再生水、天然氣、熱力、電力、通信等城市工程管線進行集中敷設在一起，實行“統一規劃、統一建設、統一管理”集約化建設和管理，以做到地下空間的綜合利用和資源的共享。杜絕了由管線運營商自行開挖敷設導致的施工混亂、資源浪費、重復開挖等弊端。

2.2 地下綜合管廊測量內容

地下管廊廊體及附屬設施測繪

(1)覆土前，管廊外部測量廊體外輪廓線、投料口、通風口、出入口等附屬設施。

(2)覆土后，管廊內部特征點、測量內底、內頂幾何中心線高程，艙體內壁輪廓線，支架長度、支架面與面之間間距，入廊管線管頂平面坐標及高程，帶狀地形圖測量。

2.3 地下綜合管廊竣工測量項目流程

項目流程包括：資料收集、現場踏勘、技術設計書編制、工作人員技術交底，首級控制，覆土前廊外碎部點采集、廊內圖根控制點布設、廊內碎部點采集、數據處理、圖形整飾，質量檢查、竣工測量報告編寫，如圖1所示。

圖1 地下綜合管廊竣工測量項目實施流程圖

3 地下綜合管廊竣工測量方法

3.1 首級控制點測量

控制點的布設遵循先整體后局部的工作程序，先確定首級平面控制網，后進行控制點的加密。共搜集4個D級GNSS平面控制點作為本次合肥高新區地下管廊項目區域平面控制測量任務的起算數據；然后采用全球定位系統(GNSS)靜態方法進行E級平面控制測量作業。

3.2 一級GNSS-RTK加密控制測量

一級GNSS-RTK加密控制測量利用安徽省連續運行衛星定位服務系統，觀測4個測回，GNSS-RTK流動站觀測時采用三腳架對中、整平，且每次觀測歷元數≥20個，觀測值在得到RTK固定解且收斂穩定后開始記錄，測回間平面坐標分量較差不應超 2 cm，垂直分量坐標較差不應超 3 cm，取各測回結果的平均值作為最終結果。技術指標如表1所示。

GNSS-RTK平面測量主要技術要求 表1

3.3 高程控制測量

本次高程控制采用四等水準測量方法進行，水準路線的布設根據GNSS控制點的分布按《城市測量規范》的有關規定執行。水準觀測使用蘇一光DSZ2水準儀，配雙面木質標尺，按后-后-前-前的觀測順序單程觀測。四等水準的主要技術要求如表2所示。

四等水準的主要技術要求 表2

四等水準最大路線長度≤15 km，四等水準的平差計算采用南方平差易2002高程控制網及數據處理軟件包進行。按環閉合差計算每公里高差全中誤差：

式中：W—經過各項改正后的水準環線閉合差(mm)；

N—水準環數；

L—水準環線周長(km)。

3.4 地下管廊竣工測量

(1)地下管廊圖根控制測量

本次聯系測量采用導線測量直接傳遞坐標及方位，采用經鑒定合格的全站儀布設成符合導線或節點網。水平角度觀測一測回，測距觀測一測回兩次讀數；高程采用三角高程與平面同時施測。本次廊內圖根控制點全部預埋在管廊內底，在管廊未封閉時，通過導線測量方法將坐標引到該點，減少了由于測量短邊引起的誤差。

(2)地下管廊廊體及附屬設施測繪

地下管廊竣工測量分為覆土前測量和覆土后測量。覆土前：管廊外部采用網絡RTK法測量廊體外輪廓線、特征點、附屬物。覆土后：管廊內部特征點、附屬物測量采用全站儀測量其幾何坐標。

管廊需測設內容：管廊每個倉分別測量其廊體空間位置、縱橫斷面，測量管廊的地面出入口、管廊起點、終點、轉折點、交叉點、分支點、變坡點、臺階、斷面變化點、材料結構分界點等特征點；測量投料口、通風口、蓄水池、安全出口、控制柜等管廊附屬物。

(3)地下管廊內部管線測量

入廊的管線要進行竣工測量。管線測量與管廊內碎部點測量同步進行，方法一致。

管線測量的精度：平面位置測量中誤差(指管線點相對于鄰近平面控制點)不得大于 ±5 cm，高程測量中誤差(指管線點相對鄰近高程控制點)不得大于 ±3 cm；管廊內部管線與外部管線相交的地方要設置探測點，并賦“外接點”屬性值；

(4)帶狀地形測量

采用網絡RTK法對帶狀地形進行測量，測量范圍為管廊中心線兩側 50 m。

4 數據處理

外業測量結束后，獲得的數據包括：調查的明顯點數據；綜合管廊，及入廊管線的定位點數據；全站儀觀測的電子坐標數據；依據外業繪制草圖整理的管廊連接關系等。將外業測量的數據導入計算機，采用公司開發的坐標計算軟件對各碎部點進行解算，利用CASS9.1軟件對照外業草圖將地下管廊編輯成圖。采用公司開發的成圖建庫模塊自動生成數據庫。

4.1 竣工圖編繪

采用先整體后局部的順序進行圖形繪制，即依照管廊輪廓、管廊中心線、管廊附屬設施、單一管線順序逐一成圖。地下綜合管廊綜合地形圖成果圖采用彩色綜合圖表示，為突出表示地下空間地形圖要素，地面地形圖要素以灰色(RGB(80，80，80))表示，地下管廊地形圖要素使用彩色表示如黑色(RGB(0，0，0))，地下空間區域可填充色塊，加強圖面效果。地下綜合管廊綜合地形圖的要素類型分為點、線、注記三類，地下管廊平面圖表示內容：管廊主體內外輪廓線；出入口、通風口、預留口及吊裝口、蓄水池等管廊附屬設施位置；高程注記信息；管廊內部設施名稱(通風口、集水坑等)進行注記；為保證圖面清晰，根據圖面負載情況，地面地形圖與地下空間地形圖要素矛盾或重合的地物符號、道路名稱、注記等適當取舍。具體如圖2～圖5所示：

圖2 成果圖

圖3 成果圖

圖4 橫斷面圖圖

圖5 縱斷面圖

4.2 數據庫的建立

(1)管線數據庫建立

將采集的屬性信息以及收測的管廊點保存成Excel表格(*.xls格式)，形成線表及點表，使用數據輸入模塊導入數據庫(*.mdb格式)，形成包含點線信息的總表。對外業采集的屬性數據，依照質量檢查規定進行檢查。數據的檢查項目有：數據完整性檢查、連接類型檢查、重線檢查以及往返記錄檢查、排水流向檢查、超長檢查、兩點距離相近檢查。

(2)建立管廊SHP數據

利用ArcGIS 10.2軟件將管廊*.dwg格式轉為*.Shp數據。建立管廊總范圍面、分層范圍面、管廊文字注記、管廊點狀實體、管廊現狀實體數據庫(如圖6所示)。利用ArcGIS 10.2將數據庫中各屬性掛接到對應SHP數據中。

圖6 管廊總范圍面數據表

(3)數據入庫

將數據導入數據庫的過程中，需根據要素的屬性信息和預先定義的要素歸類法則，將Point、Polyline、Polygon類型的要素提取分類歸入到對應的各個要素類中。數據轉換導入過程中不得出現數據丟失、要素變形、屬性錯漏等質量問題，保證數據導入前后要素數目、類型一致。在導入過程中，常見的錯誤類型及處理技術方法如下：遇到“坐標超出邊界”“節點高程值不一”“構面線自相交”等問題時，應根據轉換程序提供的錯誤信息，對數據檢查，找出引起該類錯誤的要素，分析原因對其進行重繪或要素類型轉換處理。處理后的數據應再次導入數據庫測試，若仍存在該類問題，則應再次對數據進行分析、修改、導入，直至該類錯誤不再出現為止。

5 地下綜合竣工測量的注意事項

(1)地下管廊都是深埋于地下，所以要在管廊覆土之前，利用GNSS-RTK技術測量管廊外輪廓及附屬設施。

(2)在管廊內部預埋設圖根控制點，管廊主體未封閉之前，作聯系測量，將坐標傳遞到廊內預埋點上。同時預埋設控制點可作為變形監測點，為管廊運營后提供了變形監測數據基礎。

(3)進入地下管廊施工區時，做好安全保護措施，備好防毒面具、安全帽，反光衣，照明系統等。因為竣工測量時可能與管廊設備安裝產生交叉施工，故要特別注意人身安全，以防發生碰撞、砸傷、以及可能的觸電等事故的發生。

(4)外業測量過程中可能無法準確測量中心位置，無法準確測量綜合管廊幾何中線位置，后期內業處理時將點位調整到中線位置。

6 結 語

隨著全國地下綜合管廊建設的大范圍開展，竣工測量工作也緊隨而來，但是目前國內并沒有明確的綜合管廊竣工測量規范可以參照，為此，在開展竣工測量之前，制定一套可供參考的竣工測量流程是必要的。本文簡單闡述了合肥高新區綜合管廊的竣工測量的流程及方法，不足之處請多多指正。