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摘要:探讨了地下管线探测的流程及方法,总结了地下管线探查原则,为构建地下管线三维模型和实现地下管线的数字化、智能化、可视化管理奠定了基础。
关键词:地下管线; 地下管线测量; 地下管线探查
引言
随着城市的发展,城市地下各种各样的管线纵横交错,十分复杂,如何准确的确定管线的位置、走向和埋深是目前一个重要的难题。本文系统的介绍了各种地球物理勘探方法的基本原理和探测管线的适用条件,对管线探测方法的选择具有重要的指导意义。地下管线包括给水、排水、燃气、热力、工业、电力、广播电视、通信等地下管线及其附属设施,以及用于敷设上述管线的综合管廊,在城市规划、设计、施工以及城市居民日常生活中都发挥着极其重要的作用。随着我国数字化城市的迅速发展,我国地下管线设施日趋复杂。为加强地下管线维护管理,保障地下管线运行安全,及时获取地下管线数据,实现地下管线的数字化、智能化、可视化管理已势在必行。
1 地下管线探测的作业流程及方法
地下管线的探测工作主要包含管线探查和管线测量。
1.1地下管线探查方法
(1)明显管线点探查
明显点探查即对测区内各类地下管线专用的检修井、出露地表的管线点及与管线相连的附属物、建(构) 筑物等明显管线点进行探查。排水一般利用L 尺量取管径和深度,部分地方直接下井量测;通信类窨井直接下井量测、记录;给水检修井采用经检验合格的钢尺直接量测,部分杂物填埋采用钢钎直接扎到管顶量测埋深;对被埋的各种窨井盖、较浅的易开挖的井盖进行开挖、开井量测,对于硬质路面或是不易开挖的井盖与权属单位进行核实并进行测量。各类管线通过明显点探查,确定了必须用仪器探查的管线段,为下一步仪器探查奠定基础。
(2)隐蔽管线点探查
根据实际情况,各类管线探查方法如下:
1)金属管道的探查
金属管线的探查一般根据管线的材质、类型等因素确定探查方法,金属管线的探查法主要有直接法、夹钳法、感应法等。探查时从已知点处施加信号,在管线单一、干扰较小的条件下,采用感应法或直接法探测;在管线敷设密集地段,采用直接连接方式施加信号,在无法连接时,采用旁侧感应法、水平压线法等以减弱旁侧管线的干扰。
2) 通信、电力电缆的探查
由于通信、电力电缆实地人孔、手孔或出露点较多,具备了使用夹钳激发信号的条件,因此,此类管线的信号激发方式主要采用夹钳法,部分条件不具备地段采用感应法。定位、定深时根据被夹电缆在管组中的实际位置校正到管组中心位置及外顶埋深。
3) 非金属管线及预埋空管的探查
非金属管线一般采用实地调查、示踪法、地质雷达等方法进行探测。一般污水管线埋深较大但检修井较多,通常采用实地调查的方法确定。通信、电力等预埋空管,通常套管内穿有铁丝或保护材料本身为金属套管,因此,可通过对内示踪线或金属套管施加信号采用电磁法探测。对于给水材质为PE 或PVC 的非金属管线,一般以调查为主,可邀请权属单位进行指认,有钎探、开挖条件的进行钎探、开挖验证。
1.2地下管线测量方法
地下管线测量主要利用全站仪、经纬仪、GPS 等测量仪器进行全野外数字化测量,获得管线点的平面、高程位置。
1.3数据入库处理及图形编绘
1)数据建库
将质检合格的外业数据录入计算机中形成探测总库和测量总库,利用入库软件进行初步检查修改后,将通过入库检查的探测数据库转换为管线点属性表和管线线属性表,并将测量数据库中的平面坐标和地面高程数据按照点号一致原则添加到管线点属性表中。
2)数据检查
数据检查主要包括数据库检查和成图检查,由外业作业人员和质检人员对入库后的管线点属性表和管线线属性表以及成图后的图面和属性值进行检查,检查合格后将各探测组的数据库合并形成项目数据总库,最后进行成图检查和数据库检查。
3)管线图编绘
将外业测量数据数字化成图,按照《技术设计书》和管线测量相关标准对管线图形文件进行编辑,注记的各种文字、数据原则上不得压盖管线及其附属设施的符号,地形图中与管线重复的内容要删除。非普查区、预留口、盖堵、进水口、出水口、雨篦图例均按照实地方向进行旋转。在管线复杂、管线点注记密集时,可择要保留注记,注记编辑完成后进行检查,无误后利用绘图仪输出管线图成果。
4) 成果编制
对所有成果进行整理编制、装订成册,并编写制表说明、目录,将管线数据检查合格的管线点属性表和管线线属性表处理成符合《技术设计书》和管线测量相关标准要求的最终系统数据。
2 地下管线探查原则
本文结合实际工作经验,对地下管线探查原则总结如下:
1) 首先必须全面收集所有管线资料,调查和分析地下管线分布及走向,从而预判管线的大致走向。
2) 管线在埋设或维修过程中会留下明细痕迹,应优先探查这些管线加快工程进度。
3) 在管线密集地段特别是交通路口,管线密集且管线交叉多,可以采取从易到难、从已知到未知、从外围到局部的原则进行探测,部分隐秘管线点可根据管线敷设规律进行预判,最后根据仪器和调查来确定。
4) 针对近间距并行管线的探测,应根据现场管线埋设的不同特点灵活选择最合适的方法探测,达到目标管线电流最大、非目标管线影响最小的目的,常见的方法有平行偏移法、垂直压线法、倾斜压线法等。
5) 采取夹钳法探测时,首选位于管组两侧的电缆分别施加信号并分别探测,通过修正确定管线的中心高度,最后根据被施加电缆在管组的位置修正管顶埋深。
3 地下管线探测存在的问题
(1)现势性资料少,现有的资料准确性差、质量不可靠。这主要体现为管线建设、测绘及管理单位资料实时沟通不足,管线测量仪器、探测方法不同等造成的。
(2)规划缺乏长远目标,总体性考虑不足。
(3)管线管理部门不统一,各部门沟通协调不足。如地下管线产权部门和建设部门没有及时修改、补充地下管线专业图和综合图,致使原有的管线档案不能准确地反映地下管网现状;只重视施工、不重视竣工测量,对设计变更没有反应等情况。
(4)缺乏现代化管理手段。虽然部分城市建立了综合地下管线管理系统,但是信息化程度不够,管线更新管理机制不健全等问题突出,且在标准统一、数据共享及数据动态更新等方面均需要强化。
4 结束语
为解决我国现阶段地下管线存在的问题,应建立集市政、电力、给排水、通讯、燃气等为一体的“地下城市大管道”,即所谓的城市综合管廊。长远来看,综合管廊确实是解决地下管线混乱的根本方向;但其建设成本高、耗时长等问题也很突出,特别对于老旧城区其建设难度将特别巨大。而对于新城区的建设,在建设初期即做好管廊的规划,与城市建设同步进行将显得很有必要和可行。另一方面,为摸清和保护好城市的“生命线”,建立城市地下管线信息管理系统也显得很有必要。通过对城市管线进行探测及信息化建设,对数据系统进行实施更新,构建管线的统一管理机构,这样也可起到掌握管线现状、降低事故发生的作用。
参考文献
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作者简介
李剑(1981~),男,黑龙江泰来县人,工程师,本科学历,现主要从事地理信息系统,管线系统开发等相关的工作。