关于城市地下管线测绘技术的研究.doc

1、关于城市地下管线测绘技术的研究【摘要】随着我国城市数字化建设的快速发展，城市地下管线测绘工作在城市建设中的重要性已经凸显。本文分析了城市地下管线测绘技术的工艺流程。提出地下管线测绘技术的新方法供研究、探讨。 【关键词】作业组织 工作流程 管线数据整理 数据入库。 中图分类号：C37 文献标识码：A 1 引言 随着我国城市建设的快速发展，城市基础设施日趋完善，作为城市基础设施的地下管线之于城市规划建设和日常管理的重要性亦愈来愈凸现出来。为了全面查明、查清白山市地下管线空间分布和属性情况，建立具有权威性、现势性的白山市地下管线数据库和专业管线数据库,将地下管线信息以数字的形式进行获取、存储、管理、

2、分析、查询、输出、更新，建立公共数据交换服务平台，实现地下管线信息计算机化、网络化管理，建立切实可行的数据更新机制，保证地下管线数据的动态管理，提高城市管理效率，为社会提供多元化的服务，为城市可持续发展及减灾防灾提供决策支持，各个城市已全面开展地下管线探测项目。 2 作业组织 为了满足城市规划、建设和管理工作的需要，探测查明测区道路上敷设的各类地下管线的分布状况，建立全市统一、全面、完整、科学、准确、具有现代特征的城市地下管线资料，为城市实现地下管线信息的制度化、科学化、规范化和标准化提供基础数据。2.1 人员组织 根据普查工作量及工期要求，投入探查台组、测量台组、数据处理台组和质量检查组，并

3、设置设项目负责人、探查、测量、内业技术负责人，管理及技术人员及仪器设备。项目组织结构图见下图： 2.2 仪器设备 根据普查工作量及工期要求及城市地质情况投入仪器设备。 3 工作流程 为保证管线实地调查、仪器探测、测量与机助成图等工序的充分配合，保障内外业一体化工艺的实施，同时达到有效利用工时，避免重复作业和保证质量等效果,特采用以下工作流程： 4 地下管线的探查 4.1 明显管线点调查 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）筑物等明显管线点均进行调查。 明显管线点调查测注的内容为：污水管道及电力沟道等量测管底或沟道底至地面垂直距离，其他管线埋深均量管顶

4、至地面垂直距离；埋深量测采用经检验合格的钢卷尺和量杆，读数至厘米；对地下管线的断面尺寸（宽高）量测时，遇有不规则的电力、通讯套管，断面尺寸按最大断面量取，断面包括所有的管孔；断面尺寸、管径量测读数记录单位为毫米；管道类管线需调查查明每条管道的材质，电力、通讯类管线均调查线缆材质；电缆类管块、套管要调查总孔数及占用孔数；直埋电力、通讯电缆均调查线缆根数；对雨、污水自流管线查明流向；燃气管线查明压力（中、高、低压） ，电力电缆调查电压，单位为 kV，套管中含有多等级电压时,调查记录最大电压等级；对于有两个以上入口（多盖）的地下管线检修井，以及井内空间大于或等于 2.0m2.0m 时，实测了检修井地

5、下空间的外轮廓实际范围。 实际工作中，雨、污水通过用 L 尺量取管径和深度，个别地方探测人员直接下井量测。通讯类窨井直接放置木梯，探测人员下井量测、记录。对于给水、燃气等阀门井、检修井采用经检验合格的钢尺直接量取，个别杂物填埋采用钢钎直接扎到管顶量测埋深。被埋的各种窨井盖，可以通过井盖探测仪（RD320）进行找寻，对于较浅的易开挖的井盖进行了开挖、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了核实，并进行测量。各专业管线通过明显点调查，确定了需仪器探查管线段，为进一步采用仪器探查打下良好的基础。 4.2 隐蔽管线点探查 对于给水、热力、工业、电缆等金属管线，由于其与周围介质存在明显的

6、电性差异，具备了利用电磁法进行探测的条件，工程中多采用感应法进行探测，其中具有接地条件的路段，为了增强信号的传递，增大分辨率采用了直接法或夹钳法，实践证明，探测效果非常明显。各类管线探查方法如下： (1) 金属管道的探查 测区内金属管道主要有给水、热力、工业、燃气，材质大部分为钢或铸铁，埋深一般在 1 米左右。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。管线敷设密集地段，如卫国路路、浑江大街、博雅路等，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) 通讯、电力电缆的探查 测区内通讯、电力电缆的埋设多为套管、

7、管块，部分为直埋。由于通讯、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，个别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 测区内非金属管线主要为雨污水、少部分给水、燃气管线及少部分通讯预埋空管。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。通讯、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、燃气材质为 PE 的非金属管线，地下介质较均匀的地段采用电磁波

8、法，有钎探、开挖条件的进行钎探、开挖验证。 4.3 主要疑难管线、疑难地段的探测方法 (1) 近间距并行管线的探测：在一定的激发方式下，近间距并行管线上常会有感应电流，它们的电磁场相互叠加，使基于线电流场特征的定位定深方法的应用条件不能得到满足，误差增大。因此，对近间距并行管线探测的技术关键，是根据现场管线埋设的不同特点，灵活选择最合适的激发方式，使目标管线上产生的电流最大，并使邻近的非目标管线上的电流相对于目标管线而言可以忽略。例如东兴街路的给水管线平行铺设且距离近，为了更好的对目标管线进行追踪，探测时采用了旁侧感应法和压线法；乐民路等部分路段给水管道和通讯电缆紧靠在一起，或平行或交叉，探测

9、时对通讯电缆采用夹钳法，对给水管道采用直接法，使其在各自管线上产生的电流最大，这样就可以对管线准确定深、定位。(2) 地下管线密集地段的探测：管线密集地段尤以大的交通路口最为明显，不仅管线密集，且管线交叉多。为此，根据现场条件，管径大小及被探管线与周围介质的差异特征等特性，探测时我们采用从易到难，从已知到未知，从外围到局部，多种方法分布进行探测。探测时尽量采用受外界干扰小的直接法，夹钳法。当存在干扰时，查明干扰原因及影响幅度，进行相应的修正。各种管线确定后从正反方向及分支线上采用压线法改变频率、增加输出功率、提高信噪比，来确定目标管线的平面位置和埋深。对具备钎探和开挖条件的地段进行钎探和开挖验

10、证，确定探测成果的可靠性和精度。 (3) 大管径金属管线的探测：测区大管径金属管线主要是给水的水源管，此类管线采用极值法定位误差较大，为最大限度地保证定位精度，采用了剖面探测，通过对曲线的分析、计算进行定位、定深。 (4) 隐蔽管线点套管的修正：为了保证管线点精确定位、定深，采用夹钳法探测时，首选位于管组（管块）两侧的电缆分别施加信号，分别进行探测，通过修正定出管线的中心位置。根据被施加电缆在管组（管块）的位置，修正管顶埋深。 5 管线点的测量 管线点的测量主要以 GPS-RTK 配合全站仪测量为主。 （1）利用 GPS-RTK 加密图根控制点时，有效的观测卫星数5 颗；卫星截止高度角15；P

11、DOP 值小于等于 6；并且持续显示固定解时，才用于生产作业； （2）为了保证数据的可靠性，每点均独立初始化二次，每次采集二组，每组采集的时间不少于 10 秒，四组数据的点位较差小于 5 厘米时可取其平均数做最后成果； （3） 在进行 GPS-RTK 作业前，求取 CORS 基站的测区平面及高程曲面拟合的转换参数，如下： DX(M)、DY(M)、DZ(M)、RX(“)、RY(“)、RZ(“)、K(PPM)。 （4）在进行 GPS-RTK 作业时，采用网络 RTK 模式，流动站采用三角支架方式架设天线采集卫星观测数据，并通过数据链接收来自基准站的数据，在系统内组成差分观测值进行实时处理，根据已求

12、解的转化参数，通过坐标转换方法将观测得到的地心坐标转换为白山市 80 坐标系的平面坐标；RTK 高程测量与 RTK 平面坐标测量同步进行，高程成果通过流动站测得的大地高减去流动站的高程异常获得。流动站的高程异常由已经求解的高程拟合参数获取。 （5） 在采集完成后，对两测回采集到的数据进行对比，在平面坐标分量较差不超过 2CM，垂直坐标分量较差不超过 3CM 时，取其平均值做为最终观测成果。在实际作业中没有两测回超限的，对产生的粗差不予记录。 （6）在工程期间大部分路段重新修理，图根点破坏极为严重，因此图根点施测较少。但我院使用吉林省测绘网络连续运行站为网络基准站，信号覆盖整个测区。大部分管线点均为 GPS-RTK 测量。 6 管线图的绘制 6.1 流程图