工程测量——地下管线测量

1.综述

    地下管线是指埋设于地下的地下管道和地下电缆，主要包括给水、排水、燃气、热力、工业管道以及电力、电信电缆等。地下管线是城市基础设施的重要组成部分，其空间位置及属性信息是城市规划建设管理的重要基础信息。

    地下管线测量是为各种地下管线及其附属设施的规划、设计、施工、运营及维修等所进行的测量工作。地下管线测量可分为新建地下管线工程测量和已有地下管线探查测量。

    已有地下管线探查测量是确定地下管线空间位置和属性的测量工作。其目的是为查明已有地下管线的平面位置、埋深（或高程）、走向以及规格、性质、材料、权属等属性。其工作性质是对地下管线工程缺失竣工测量的事后补救。

2.地下管线探测的方案设计

2.1 基本技术要求

    地下管线探测前，应全面收集、整理和分析测区范围内的已有地下管线资料和有关测绘资料，资料一般包括已有的各种地下管线图，各种管线设计图、施工图、竣工图及其技术资料，已有的相应比例尺地形图，测区及附近测量控制点成果等。

    城市地下管线普查应采用城市坐标系统和高程基准；厂区或住宅小区管线探测、施工场地管线探测必要时可采用测区的建筑坐标系。

    探查工作开始前，应在探查区或邻近的已知管线上进行方法试验，确定方法和仪器的有效性、精度和最佳工作参数。地下管线图的比例尺、分幅等指标应与城市基本比例尺地形图一致。 850G工程资料免费下载

2.2 基本精度指标

    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±0.5mm。

2.3 地下管线探测测量控制网的建立

    地下管线探测测量控制网和常规地形图测量所布控制网基本相似，当测区内已布有大比例（1：1000）地形图测量控制网时，可以同时用来作为管线探测的控制网。当测区内没有大比例地形图控制网或该网控制点保存不多时，可考虑重新布设更适合管线测量的控制网。管线测量控制网宜分级布设导线网，高等级导线（如一级导线）沿主要道路布设，次要道路加密二级或图根级导线。没有管线的地区则不必布设控制点。各级导线点宜施测图根级水准高程。当测区较大又缺少四等以上水准点时，应先在测区内建立四等水准网作为测区的首级高程控制，以此为基础在全测区加密图根水准。

3.地下管线探测的实施

3.1 注意事项

    做好探测方法有效性和探测仪器的一致性、稳定性试验。针对测区内地球物理条件不同的地区及不同种类的已知的管线进行探查方法试验，找到适合本地区各种不同管线的探查方法。找到探测时仪器常用工作频率和功率、最短收发距、最佳收发距及确定定深修正系数等参数。在一个测区内的不同地区地球物理条件有时有较大的差异，所以必须在不同地区来进行试验。另外，当使用多台探测仪时，应进行仪器性能一致性试验，检查每台仪器间探查结果是否一致，确定特殊仪器的修正值。当作业时间较长时，还应在施工前、中、后期对仪器稳定性进行检验，当仪器性能有变化时，应分析原因，决定对探查成果进行修正或取舍。

3.2 地下管线探测方法

    地下管线探测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3种方法，几种方法往往需要结合进行。

3.2.1 实地调查法

    对出露地面的地下管线及其附属设施作详细调查、测量和记录。实地查清每一管线段的权属单位、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。

3.2.2 物探调查法

    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；测量地下管线中心线在地面投影位置。该法适用于隐蔽管线的探测。

（1）充电法。对地下管线施加直流电，在地面上观察电磁场的异常，以确定地下管线所在的位置，这种方法的特点是仪器轻便、方法简单、定位精度高，在地下管线密集的区域有较好的分辨率，但使用条件必须有可供充电的出露点，在地层电阻串低时效果差。

（2）电磁感应法。是观察地下管线在一次电磁场作用下，利用发射线圈产生的电磁场对金属管线感应所产生的二次电磁场的变化规律以确定地下管线的位置，这种方法的特点是不需出露点，在地下管线比较少的情况下效果好。

（3）埋深较深的金属管线和很远距离才有暴露点砼质管线，则需采用探地雷达进行横断面扫描，最终通过对扫描图象分析、识别宋确定管线点位和埋深。在进行雷达扫描前，应可能详细地调查管线的大致走向，有针对性地选择雷达扫描断面。采用探地雷达探查时，埋深的精度除了与准确测定电磁波在介质中的双程走时相关外，还取决于介质波速的确定，而不同介质的波速差异也较大。介质波速测定可以采用拟合法和广角法宋进行，但最有效的办法是在需要进行管线探查的地段寻找有已知埋深的管线（如有害井的排水管）进行波速测定试验，利用已知埋深h按v={√[-4h2+（tr）2]}/t，（式中tr为两天线间距，t为双程走时）反求波速v，这样求出的v值较为接近要测管线处的介质波速，由此而求得的管线埋深较为接近实际。由于意外因素的干扰，管线在雷达波图形上的反映（拱形异常）常会产生变异。为了去伪存真，应对原始雷达数据进行必要的技术处理：①压制随机干扰、消除高频成份以突出异常点的点平均和道平均；②补偿介质的吸收和电磁脉冲本身的扩散衰减的补偿增益（age或seg）；③消除杂波和部分干扰的滤波处理；④准确定位管线异常的偏移处理。这些处理突出了雷达波的有效成份，有利于识别管线异常。

3.2.3 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。这种方法的不足在于工程量大。