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摘要：近些年我国各地的城市化进程都在不断加快，由于经济的发展和城市人口数量的增多，加之农村务工人员大量涌入城市，给现有的城市基础设施带来巨大压力，城市中大型的道路整治工程也在逐渐增多，因此作为城市基础设施建设重要部分的地下管线及其改造工程也就越来越为人们所关注。本文着重介绍地下管线探测方法及精度指标，供同行参考。
关键词：城市地下管线；探测；方法
1.城市地下管线测量的目的和难点
由于历史及城市建设管理滞后的原因，很多地下管线的设计和竣工资料不全，给城市改造建设工作带来较大不便。为了给城市局部建设项目提供设计施工依据，必须进行城市地下管线探测。主要内容是即把建设区域内涉及到的全部管线（电力、上水、雨污水、热力、煤气、天然气及其他不明管线等）的建设年代、走向、条数、管径大小、管线中心到井位中心的偏距、管内底或管顶距井面的量高、有无支线、有无跌落及预留管线等的长度记录全部盘查清楚，如果现有地下管线的建设很久没有可查询记录在案时就必须要通过探测技术探清管线的走向和埋深等情况，这既是即建建筑的前期准备工作，也为更好地利用城市地下空间提供数据支持。但在实际工作中，由于存在很多复杂情况的影响，会使探测工作较难推进。首先，环境影响，由于被探测的地段往往都是在城市中的繁华地段，车流量大、车速快，会给探测工作带来很大干扰；其次，主城区内主次干道地下管线较密集，会出现信号的交叉影响，使辨别管线信号工作难度加大，加之需施工处埋有废弃钢筋等金属物，也会掩盖目标管线的微弱信号[1]；再次，现阶段地下管线测量用探测技术手段还不完善，目前的探测技术对材料为塑料、砼的小管径管线探测非常困难，而探测雷达虽从原理上可以解决类似问题，但由于存在分辨低、工作效率低、工作场地要求高等因素影响，难以用在大量非金属小管径管线的探测；最后，探测完成后的验证手段少，一般探测区域内的城市道路都是成型道路，因此不具备开挖或釺探验证的条件。
2.探测依据
（1）、CJJ61-2003《城市地下管线探测技术规程》；
（2）、CJJ/T8-2011《城市测量规范》；
（3）、GB/T24356-2009 《测绘成果质量检查与验收》；
（4）、GB/T20257.1-2007《1：500、1：1000、1：2000 地形图图式》；
（5）、GB/T18316-2008 《数字测绘成果质量检查与验收》；
3.探测内容及精度要求
地下管线探测应查明地下管线的平面位置、高程、埋深、走向（流向）、规格、材质、管线 性质、权属单位、建设时间以及管线附属构筑物信息，并编绘以地形图为载体的地下管线图（综合管线图和专业管线图）。按城市地下管线测量技术要求，管线探测精度如下：隐蔽管线点的探测精度，水平位置限差不大于±（5+0.05h），埋深限差不大于±（5+0.07h）（h为地下管线的中心埋深，以cm为单位。按I级精度要求）。管线点的测量精度，管线点的解析坐标中误差（指测点相对邻近解析控制点）不大于±5cm，高程中误差（据测点相对于邻近高程控制点）不大于±2cm。地下管线图上测量点位中误差不得大于图上±0.5mm。
4.外业探测方法
4.1.实地调查
在地形图和原有管线现状资料的基础上，对明显管线点上所露出的地下管线及其附属设施做详细的调查、记录和量测。实地调查时应查明某一种管线的类型、管径、埋深和材质等，在此基础上确定应采用的探测方法及仪器。
4.2.地下管线探测
地下管线及地下管筑物的探查遵循以下原则：从已知到未知，从简单到复杂；选择方法经济、有效，快速、轻便；复杂地段采用综合探测方法。
由于地下管线及地下管构筑物种类不同，本身所具有的地球物理特征也有差异，因此探查时采用的方法和选用的频率也各不相同。
（1）．管线探测仪探测
使用的管线探测仪，主要探测对象是埋深≤4m的各种管线，包括给水、电力、通信、燃气、工业等。在调查的基础上进行探测，探测时应符合以下要求。①金属管道宜采用电磁感应法，当有出露点时最好用直接法探测。②接头为高阻体的金属管道，可采用频率较高的电磁感应法和夹钳法。③对于煤气管道的探查，一般采用电磁感应法和夹钳法。④电力、通信等电缆（束），由于其本身细小并带有某种频率的电磁波，可采用电磁感应法和夹钳法综合探测；采用等效差值法修正后，确定其平面位置和埋深。⑤非金属管道的探测，根据场地条件、管径的大小、性质等因素，选择不同的探测方法。⑥平面位置的定位：当周围环境对目标管线的干扰较小，或者目标管线的磁场异常特别明显时，一般用极大值法即可准确定位。为了消除系统误差，可把接受机旋转180°两次探测求取中数。当存在干扰时，应查明原因，以便对平面位置加以校正。⑦埋深探测：在精确定位平面位置时，用直读法或70%衰减法测定其埋深。⑧对隐蔽的拐点、三通、四通点的定位宜采用连续追踪探测，并在地面做标记，根据标记交会定位，埋深应在距拐点位置3m以外探测。可多方向测量，然后取中数，确保探测精度。⑨野外探测时，应最大限度地抑制干扰，增强有效信息，并杜绝人为造成的误差。有干扰时应及时查明原因，并采取降低工作频率或者发射功率等措施以减小邻近金属线等的干扰。在条件许可时，应尽可能地采用直接法探测。⑩管线点的标注：当管线点位确定后，应实地作标志，标志为“⊕”，水泥钉或木桩，并在附近建构筑物上注明点号；各类管线点应进行预编号，其编号为：JAxxxx，其中：JA为管线点代码（第1组可不标组号，xxxx为管线点预编号。管线调查时，应现场统一用A3规格的纸绘制管线走向及连接草图，并在草图上详细记录管线点埋深、材质、管径、电缆根数等。标注管线点所在图幅的图号，在测区外业工作完成后统一装订，并在每本记录表前编制目录及说明。
（2）．探地雷达仪探测
1）经过现场调查和分析已经掌握的资料，测区内分布有大量没有明显标志的非金属管线，采用管线探测仪器很难探明其分布情况，故必须使用地质雷达进行探测。
2）使用RD探地雷达仪，探测对象是大口径管线、埋深较大管线、非金属管等。拟根据场地情况在一定间距布置雷达测线。
3）探地雷达是利用高频电磁短脉冲形式，由地面通过发射天线送入地下，经地下地层或目的体反射后返回地面，为接收天线接收，传入雷达主机，经放大和数字化后，储存于电脑，形成雷达波形图，设脉冲波行程需时为T，则有：T =（4h2+x2）1/2／v
4）式中 h为深度，x为天线距离，v为电磁波速，可见当地下介质中的波速v为已知时，可根据实际测到的精确T值，由上式求出反射体的深度h。v可用宽角法直接测量，也可根据v≈c／ε1/2近似算出。
5）根据电磁波理论，雷达的垂向分辨率约等于电磁波长的四分之一，亦即当地层厚度（或管道直径）大于电磁波长四分之一时，就为雷达图像识别，而水平分辨率则取决于测量时的点距，雷达探测深度则取决于地层对电磁波的吸收大小。地下管线由于存在与周围介质的物性差异，故可作为探地雷达的目的体。当由地面发射的雷达波遇到该类目的体时，就会反射返回地面，为接收天线接收。当选取合适的频率、点距及天线间距时，就可从雷达波形图上分辨出地下管线的位置与埋深。
（3）.钎探法和开挖验证法探测
不能用上述方法探明的管线管道，如果地面条件允许，我们可以视情况采用钎探法，用机械探棒，在可疑地点直接触探到管线管道，并根据触探情况，记录其属性信息。
如果上述方法都不能奏效的特殊情况下，为保证探测成果质量，在可疑地点，采用人工开挖的方法，直接揭露管线管道，以求得其属性信息。
（4）.明显管线点调查
逐一打开管线检查井、阀门井，直接用钢尺量测管线到地面的距离（即管外顶埋深），读数至厘米，并调查其相关参数。阀门井的井盖中心位置和管线中心位置偏离20厘米以上的，其管线中心位置作为偏心井记录，井盖中心作为阀门井记录。
明显点调查后，我们遵循从已知到未知的方法，探明与该明显点有关的隐蔽点，直至探明该区域所有地下管线。
（5）.外业管点探测操作如下：
5.内业资料整理
综合地下管线的编辑，根据外业记录和管线点编号生成管线点成果表并形成数据文件，采用正规软件将根据数据文件自动展绘其平面位置，根据管线探测外业记录和构筑物探测外业记录及草图编辑综合地下管线图。综合管线图编辑时应符合以下要求：
1）.管线点成果表按下表格式见表
图幅编号：管线种类：权属单位：
探测者： 校核者： 工程负责人： 日期：
2）.管线均连接到管线点的几何中心，并在中心点处打断。小于100CM、大于20CM管线偏距图上不表示，在成果表的备注栏注明。
3）．颜色规定
按管线编辑软件自动默认。
4）．注记内容
A、按要求在图上标注管线点正式编号。
B、管径注记；流向等。
5）．对宽度和长度均大于5m的地下构筑物按比例编辑并注记，对宽度或长度小于5m的地下构筑物只绘制其中心位置，用符号表示并注记其尺寸、大小。
6.地下管线探测主要精度指标
1）.地下管线及构筑物隐蔽点的探查定位精度按下表执行。
注：埋深限差公式中h以cm为单位代入计算。
2）．地下管线及构筑物明显点的调查的精度要求：埋深中误差不得大于±2.5cm，限差为二倍中误差。
3）．管线点及构筑物测量精度：平面位置测量中误差不得大于±5cm（相对于邻近图根点），高程测量中误差不得大于±3cm（相对于邻近高程控制点，含图根点），二倍中误差为限差。
4）.地下管线图的测绘（编绘）精度：地下管线图上的测量点位中误差不得大于±0.5MM，地下管线图上探测点位中误差不得大于±（0.5+0.25δs/M）MM（M为测图比例尺分母）。
7.地下管线探测的一般规定
管线探查的种类和取舍标准
1）.地下管线普查取舍标准
2）.各类被探查的管线均指在探测范围内。
3）.各类管线的调查与测注项目按下表执行。
注：表中“△”为探查项目。
各类管线的管径或断面均以毫米为单位，比高（或埋深）以米为单位量至厘米。各类地下管线的比高（或埋深）量测位置：排水为地面至管（沟）内底的距离。
4）.地下管线探测和测量定位点按下表执行。
各类管线的测量定位点均以管（沟）道中心线和附属设施的几何中心为准。25米范围内无上表中所列特征点的直线段上，应加测一个直线点。
8.地下管线探测中应注意的问题
（1）在地下管线探查作业前，我们在测区内选取典型的地段，用不同的仪器、方法、操作员对已知管线进行探测，将探测数据和已知数据进行对比，计算出相应的校正参数，并找出不同地理环境下最佳的探测方法。
（2）在地下管线探测作业中，我们有针对性选择部分地下管线进行重复探测，重复探测工作量不得少于总工作量的5%，将重复探测的结果与原测结果进行互检比较，两者相差较大的必须找出原因，进行更正；待全部工作完成后交由项目组、质检部再分别进行5%、3%的抽检，抽检合格的方可提交。
（3）外业工作完成后，作业组、技术负责、项目经理必须将草图带到实地进行比对，其比对工作量分别不少于100%、30%和20%。
（4）转交内业进行图形数据处理过程中，要加强内、外业的双向反馈。
（5）内业将数据处理过程中发现的逻辑错误和图面上发现的问题（图面上更能直观反映出外业的问题），及时反馈到外业进行检查和处理。
（6）内业经数据处理成图后，将管线图打印出来，由作业组与工作草图进行100%经对，技术负责进行30%以上比对，项目经理进行10%以上比对，发现错误的即时进行整改。
（7）外业根据检查出的问题和遗留问题，到现场进行检查、重复探测、开挖验证等。并将整改中发现的错误及时反馈给内业进行图库联动修改，内业修改完成后再进行逻辑检查，直至无误。
9.结束语
综上，地下管线是现代化城市的生命线，地下管线探测成果可以为城市发展、规划或建设管理提供了重要数据基础信息。伴随城镇化进程的加快，地下管线探测的重要性也越来越受到重视，作为城市基础设施的重要组成部分——地下管线探测工作的成果，及基于其而建立的地下管线档案资料将为城市规划建设管理提供出不可缺少的坚实依据。
参考文献：
[1]邱延鹏.城市地下管线测量要点简述[J].中国新技术新产品，2015，05：121.
[2]张铁斌.浅析城市地下管线的测量[J].黑龙江科学，2015，03：82-83.
[3]陈杰华，陈敏.城市地下管线测量方法研究[J].江西测绘，2015，02：38-41.
[4]苏宇平.城市地下管线测量技术及其应用[J].山西建筑，2015，28：200-201.
[5]赵华宁.城市地下管线测量技术的应用[J].中国建筑金属结构，2013，22：30.
论文作者:江慢
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/18
标签：管线论文; 地下论文; 测量论文; 城市论文; 误差论文; 位置论文; 精度论文; 《基层建设》2016年15期论文;