地下管线探测技术方法探讨

地下管线探测技术方法探讨

李广

深圳市长勘勘察设计有限公司 广东.深圳 518000

摘要：城市地下管线在整个城市中起着非常重要的作用，是整个城市不可缺少的生命线。随着城市的持续开发建设，地下管线的发展变化也在加速，这就需要及时准确地更新地下管线的实时信息。管线信息如不能得到及时正确的更新和掌握，针对城市地下管线创建的数据库系统将越来越没有价值。因而，必须依靠我国现代测绘技术时刻掌握随时变化的城市地下管线信息，管线探测是项目建设和城市管理的重要组成部分。本文根据地下管线的分类和地下管线探测的工作内容，讨论了地下管线探测的技术方法和流程。

关键词：城市地下管线；探测；技术方法；流程

引言：

城市地下管线在城市设施建设中充分发挥着重要作用，其主要功能是信息传送和能源传送。地下管线与我们的生活密切相关，是城市设施和城市整体规划的重要组成部分，如同身体的神经系统和毛细血管，它承担着日夜传递能量、物资和信息的关键任务。但当前我国许多城市地下管网繁杂，档案资料管理不规范，给城镇、厂矿企业的建设、更新、改造和管线的应用维护养护产生诸多困难，导致管线毁坏、伤亡事故、停水停电等众多重大安全事故频繁发生。地下管线的探测已经成为工程施工不可或缺的前提条件。城市地下管线是城市的关键配套设施，其铺设数据是城市整体规划、设计方案、修建和管控的重要依据，摸透城市地下管线的分布状况具有重要的意义。

1.城市地下管线探测工作简介

地下管线主要是指城市规划范围内铺设在公路或道路、人行横道下的给水、排水、通信、电力、燃气、热力、工业等管道。城市地下管线的探测分成探查和测绘两个部分，对于地面上的显著标志，如接线箱、变压器、消火栓等,探查时，可以打开这种标志附属物，精准记录管线材质、尺寸、埋深、走向等数据信息，并绘制草图，探查是地下管线探测的第一步，在此基础上，完成城市地下管线的精准测绘。地下管线测绘的主要工作包含：建立地下管线测量控制网；开展管线点的联测，测得管线点的坐标和标高。地下管线测量的坐标系统和高程基准宜与原有基础资料一致。

2.工作流程和技术方法

地下管线的探测步骤和方式不尽相同，但基本流程图如下图1所显示。地下管线探测分成管线探查和管线测量两部分。地下管线探测仪主要运用于探测地下金属管线，其原理是利用发射装置向地下发送交替变化电磁数据信号，作用于地下金属材料管线产生感应电流，电流量沿管道散播，进而在管线周边造成二次磁感应电磁场，信号接收器接受路面的电磁数据信号，进而对地下金属材料管线开展定位追踪。非金属管线探测最常用的方法为探地雷达的电磁波法。地下管线精确测量一般采用GNSS RTK精确测量和全站仪极坐标系精确测量。

3.地下管线探测的技术流程

3.1资料的收集整理

在探测地下管线之前，我们应该做好相应的准备工作，为了提升地下管线的探测效率，应全面收集、整理和分析测区范围内已有的地下管线资料包括管线的设计图、施工图、竣工图以及测区相应比例尺的地形图、相应等级的控制点。根据已有资料制作外业调绘的工作底图。

3.2 管线探查

地下管线的调查项目和取舍标准宜根据工程项目委托单位要求确定，也可根据管线疏密程度，管径大小和重要性按照规范的标准来进行取舍。管线探查区域应包含工程的施工区域及周边有影响的区域，踏勘范围宜扩宽。地下管线探查应遵循从已知到未知，从简单到复杂，采取实用、轻便、快速、成本低的方法，管线复杂的区域采用多种探查方法相互验证的原则。地下管线探查方法包括明显点的实地调查、隐蔽管线点的物探调查和开挖调查。

1）实地调查

对有出露的地下管线有关的建（构）筑物及其附属设施作详细调查、测量和记录。实地调查管线的权属单位、性质、规格（管道的材料和断面尺寸、电缆的根数或孔数及其电压）、附属设施名称；测量管线点的平面位置、高程、埋深和偏距等。该法适用于明显管线的探测。

2）物探调查

使用专用管线探查仪器，在地面对埋设于地下的隐蔽管线段进行搜索、追踪、定位和定深；该法适用于隐蔽管线的探测。金属管道宜采用电磁感应法，根据施加信号方式的不同，电磁感应法分为直连法、夹钳法、感应法和示踪法。当存在相邻管线干扰、并有出露点时，宜采用直连法或夹钳法。当探查区内铁磁性干扰小时，可采用磁场强度法或梯度法。非金属管线探测最常用的方法为探地雷达的电磁波法。

3）开挖调查法

开挖地面，将地下管线暴露出来，直接测量其位置、高程（或埋深），并调查管线属性。该法适用于情况太过复杂、采用物探方法无法查明或为验证物探法精度的情况下。地下管线的开挖调查，必须采取相应的安全防护措施。电缆和燃气管道的开挖，必须有产权单位的专业人员配合。

3.3 控制测量

管线测量控制网和常规地形图测量布设的控制网基本相似，管线测量控制网宜分级布设导线网，各级导线点宜施测图根级水准高程，在此基础上，加密测量适当的图根点，做到控制测区的目的。管线点的平面坐标通常采用GNSS RTK和全站仪极坐标法测量，管线点的高程通常可采用光电测距三角高程方法进行测量也可按图根水准要求进行施测。

3.4 管线点测量

管线点测量包括测定管线点的平面坐标和高程，可采用基于SZCORS系统的GNSS网络RTK测量方式或在各图根控制点上架设全站仪采用极坐标法的方式测得。使用全站仪采用极坐标法测量管线点的平面坐标和高程时，测距长度不宜超过150m，定向边宜采用长边，仪器高和觇牌高量至毫米。

城市地下管线点测量的精度应符合下列规定：

1）地下管线隐蔽管线点探测精度：平面位置限差δts=0.10h，埋深限差

δth=0.15h（h为地下管线中心埋深，单位为厘米，当h＜1m时则以100cm代入计算）；

2）地下管线明显管线点埋深量测精度：重复量测埋深限差为±5cm，埋深中误差不得大于±2.5cm；

3）地下管线点的测量精度：平面位置中误差Ms 不得大于±5cm（相对于邻近控制点），高程测量中误差Mh 不得大于±3cm（相对于邻近控制点）；

4）地下管线图测绘精度：地下管线与邻近的建筑物、相邻管线以及规划道路中心线的间距中误差Mc不得大于图上±0.6mm。

3.5 地下管线图的绘制

管线探查时，纪录管线类型、规格型号、管径、埋深、特征点、附着物、拓扑关系及其测点数与当场管线点数的对应关系。录入采集的数据信息，用在AutoCAD基础上开发的管线绘图软件如egw进行管线图的绘制，随后利用软件的查错功能查验管线信息的错误，进行调整及保存，最终导出来管线点和线的成果表，绘制出地下管线图，地下管线图的图幅与编号，通常与测区原有地形图保持一致。

3.6 地下管线数据入库

根据需要建立地下管线数据库，依据相应的建库规范，进行要素分层及属性数据表结构的构建，根据各属性字段的类型及编码规则、填写要求进行属性字段的录入，地下管线通常分为点、线两种空间要素类型。提交的数据库成果通常是基于ArcGIS 的文件格式——Personal Geodatabase（*.mdb）或者基于CAD 的dwg 格式的图形和基于MS Access 的mdb 格式的成果表。数据库成果通常由管线绘图软件录入的数据库进行转换自动生成。

结束语：

在城市不断发展过程中，各种管线铺设越来越多，管线密如蛛网，交叉并行 ，管线探测工作面临严峻的挑战，探测环境也越来越苛刻。探测时应根据经验与实际情况，结合多种方法准确定位地下管线。现如今，在城市设施建设中，大家更加高度重视城市地下管线的测量，及时探测地下管线并更新管线数据库十分必要。

参考文献 ：

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[2]朱天增.地下管线测量的方法和质量控制[J].广东建材，2010（8）.

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