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摘要: 地下管线测量是城市基础建设中常遇到的问题,但方法的选择和运用是结果输出与运用的精度体现,它直接影响到城市规划建设的发展与安全。
关键词:管线探测仪;精度;方法
引言
城市地下管线是城市地理信息系统(GIS)的基础和重要组成部份,是现代化城市高效、高速运转的基本保证,是维持城市正常运转的大动脉。进行城市地下管线敷设现状的基础资料普查工作,准确摸清城市地下管线的分布情况,地下管线普查测量是城市建设、管理和维修的一项重要基础性工作。建立一套完善的城市地下管线信息管理系统,是城市规划、设计、施工、建设和科学化管理的重要依据。随着城市建设日新月异,地下管线设施埋设也越来越多,现状也越来越复杂。
地下管线普查探测的任务是:查明测区范围内的现有地下管线,查明管线的平面位置、埋深(高程)、走向、性质、规格、材质、建设时间、使用年限和权属单位等信息。测绘地形图,编制计算机数据成果文件、编绘地下管线图(综合管线图和专业管线图)。地下管线探测必须符合《城市地下管线探测技术规程》CJJ61-2017、《城市测量规范》CJJ8-2011、《国家基本比例尺地图图式第一部分:1:500 1:1000 1:2000 地形图图式》GB/T20257.1-2017、《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》GB/T18316-2008。现利用CORS系统、RTK、全站仪、英产雷迪RD8000等对管线探测的方法进行分析与探讨。
精度要求
城市地下管线探测的精度应符合下列规定:
1.隐蔽管线点的探查精度:
平面位置限差δts:0.07h;埋深限差δth:0.12h。
(式中h为地下管线的中心埋深,单位为厘米,当h<100cm时,以100cm代入限差公式计算。)
2.明显管线点的量测精度:
埋深限差δtd:5cm。
地下管线点的测量精度:平面位置测量中误差mcs,不得大于±5cm(相对于邻近平面控制点),高程测量中误差mch,不得大于±3cm(相对于邻近高程控制点)。
地下管线图测绘精度:地下管线与邻近地上建(构)筑物、道路中心线及相邻管线的间距中误差不得大于图上±0.5mm。
探查方法
管线探查应查清各种管线的敷设状况、在地面上的投影位置和埋深,并在地上设置管线投影中心标志点作为连测的管线点。同时应查明管线类别、材质、管径规格、载体性质、电压(压力)值、电缆条数、管块孔数、权属单位、附属设施等。其中埋设在同一管块中的不同材质的通讯电缆要分别查明。
1)明显管线点是管线投影中心位置在实地明显可直接定位的。用经过校验的钢卷尺或用 “L”型尺(工具)直接量测明显管线点。通讯和供电类管线下井直接调查属性和量测深度;排水、给水、燃气等管道类宜在井上直接量测深度。至少量测两次,读至厘米;并在其密度符合《技术规程》布点要求且中间又无转弯分支时,可直接连接各明显点,以正确反映出管线的连接关系。隐蔽管线点应采用物探方法,利用仪器探测或通过打样洞方法探查其位置和埋深,以保证探查精度。
2)管线点标志一般应设置在特征点及附属物上,在无特征点的直线段上也应设置管线点,其设置间距不大于75m。
对于有两个以上入口(即多盖)的电信检修井,管线点应设置在管线进、出井的实际位置,并定出井的实际位置。给水检修井中的管线特征点和阀门,偏离管线中心线位置大于20cm时,按其几何中心位置在地面的投影定管线点;一个检修井中有多个(2个以上)阀门,每个阀门的实际位置在地面的投影都要定管线点。
3)当管线弯曲时,至少在圆弧起止点和中点上设置管线点。当圆弧较大时,适当增加管线点,以保证其弯曲特征。管线探查应对隐蔽管线点采用仪器探查方法进行搜索、定位、定深和追踪。
4)宽度大于和等于1.0m的综合管沟以及以沟(道)形式埋设的其它地下管线,要实测沟(道)的平面位置和埋深,平面位置测沟(道)的几何中心,埋深测至沟道内底,用沟(道)权属单位管线颜色的虚线表示,综合管沟内的其它地下管线分别探测。
(2)探查方法:
1)燃气管线的探查方法
由于燃气管线主要是天然气,管线材质部分为钢管。探查方法宜采用低频磁偶极法。根据方法试验的结果,工作频率可选择8kHz、33kHz和65kHz(RD系列)为宜,但在野外具体施工时可根据周边各种管线分布情况,灵活选择。
低频磁偶极法主要用于较长距离范围内对管线进行追踪和定位。它有两种激发方式,水平线圈激发和直立线圈激发。前者主要在管线走向不明的区域进行管线追踪及管线密集区采用压线法时用,后者多用于管线走向较清晰时的长距离追踪探查。
在多管线区域及走向变化不大的地段,采用定位精度最高的水平分量垂向差值极大值法来定位。在管线走向变化剧烈或突变处(如分支、拐弯处等)以及受其它因素干扰时,则不能采用上述定位方法,应根据具体情况采用交会或逐次逼近的方法定位或进行剖面探查。
定深方法主要采用70%法,直读法作为参考。
PE管道探测难度较大,宜采用地质雷达探测管线或探测管道所埋设的开挖沟道;当PE管道有金属材质示踪线时,可直接探测示踪线的位置,并结合钎探或开挖结果,以及权属单位现场指证来确定管线的空间位置。
2)给水、热力、工业管线的探查方法
在管线条件(有出露点)允许的情况下可采用直接法直接向目标体施加一次场,增加激发强度,于地面搜索一次场的传播方向,以达到探查目的。
直接法有单连和双连两种,单连是一端接明显点,另一端接大地,与管线形成回路;双连是导线两端接管线两端的明显点形成回路。因受可供激发点少,接地条件等环境限制,主要用于一些明显点附近走向复杂及地下管线出地点附近的探查工作(如给水、热力等的三通点,管线密集处)。在管线分布密集处,管线平面间距近,在条件具备(有两个以上接线点)的情况下可采用双连法进行激发。
在远距离无明显点出露或接地条件不允许的时候,可采用感应法探查,并可取得有效地探查效果。
无论是直连法还是感应法,工作频率选择33kHz为宜,在管线相对稀疏的地段,可采用更高频率向目标体施加一次场。
定位方法采用水平分量垂向差值最大值法,此种方法定位精度最高。
定深方法主要采用70%法、直读法。难度较大之处可结合钎探或开挖结果来进行判断分析。
3)电力、通讯的探查方法
感应环(夹钳)激发法主要特点是激发信号较强,探查距离较远,主要用于电缆类或小管径金属管线的探查。复杂地段工作频率选择8kHz为宜,一般地段工作频率选择33kHz、83kHz为宜。
定位方法采用水平分量垂向差值最大值法,此种方法定位精度最高。
定深方法主要采用70%法、直读法。
对于电缆盖板沟,一般都采取尽可能打开盖板直接量测参数,以减少探查误差。
以管块、管束(簇)方式埋设的缆类管线,探测时宜选取最上面一排,夹钳法夹取最外边一条电缆进行探测,再修正到中心位置、管顶埋深。当电缆条数较多时,存在偏深或者偏浅的情况,注意修正埋深。探测光缆时,宜选取33kHz频率。
项目完成后应检查地下管线点的属性调查质量和数学精度。明显管线点和隐蔽管线点分别随机抽取各自总数的5%进行重复探测;隐蔽管线点中再抽取隐蔽管线点总数的1%进行开挖验证,检验不应少于3个检查点,各种检查精度应符合现行规范要求。
结论:根据积累的实际工作经验,地下管线探测我们将遵循从已知到未知,从简单到复杂,优先采用有效、快捷、轻便的方法,复杂条件下采用多种探查方式和方法进行探查。具体探查时,先进行排水调查,其次进行电力、通讯类,最后进行热力、燃气、给水等管道探测。探测过程中注意分析调绘资料,首先了解所在道路上管线分布,修正其它管线对目标管线的干扰。