城市地下管线探测精度控制

【摘要】本文结合具体项目实践，探讨了城市地下管线探测过程中如何更好地保证成果质量，阐述了作者对城市地下管线探测精度控制的一些见解。

【关键词】城市地下管线；探查；测量；精度

1、引言

城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是城市规划、建设、管理的重要基础信息。城市地下管线如给水、排水、燃气、电力、电信、热力、工业等管线，就像人体内人“血管”和“神经”，日夜担负着输送物质、能量和传输信息的功能，是城市赖以生存和发展的物质基础，被称为城市的“生命线”。随着城市建设的飞速发展，道路新建或拓宽，新的地下管线将不断增加，原有的地下管线将被改建或废弃。目前由于各种原因，城市已有管线未能在覆土前或竣工时及时测量，导致综合地下管线数据库未能及时更新，因此加快已有地下管线探测，以保证综合地下管线数据库与现状的一致性，为城市规划、建设和管理提供实时、准确和可靠的地下管线信息已变得十分重要。本文主要从管线探查、测量、数据录入几个方面阐述了如何提高精度控制的一些方法。

2、作业流程

地下管线探测的作业流程是：先在实地调查（探查）出各管线的类别、材质、管径或断面、管（沟）内底高、管外顶高、电缆根数、总孔数、已用孔数、电压、压力流向等信息，并将特征点在实地标出，然后采用全站仪或RTK测定其三维坐标，再用相关软件把属性信息进行录入后进行图形编辑，形成综合管线图，具体流程如图1所示。

3、地下管线探测的特点及精度要求

3.1探测特点

特征点全部埋在地下，需用物探的方法才能将特征点的位置标注在地面上，物探时容易探漏。

特征点密度大、数量多，且多种管线平行交叉、探测难度大，测量中由于点距离太近易造成点号混乱现象。

管线探测外业需先完成管线探查后才能做管线测量，对工程的进度有一定影响。

探测精度高。

3.2探测精度要求

城市地下管线探测技术规程要求：（1）地下管辖隐蔽管线点的探查精度：平面位置限差0.10h；埋深限差0.15h（h为地下管线的中心埋深，单位为cm，当h

4、探查精度控制

4.1影响探查精度的因素

一般来说，影响管线探查精度的因素包括人、机具、方法和环境等四个方面。其中人的因素是影响管线探查精度的主要因素。

对于人的因素可通过加强培训力度，严格作业程序，编写作业细则，统一规范作业方法，采取传帮带，实现一对一的模式进行帮扶，并要求作业人员平时工作中勤总结，加强相互交流的办法来提高人员技能。

对于一般性的机具因素，比如明显管线调查中使用的钢尺、L尺可通过对其鉴定或检校，使其达到精度要求；对于隐蔽管线调查中使用的探测仪、探地雷达仪器则需要进行仪器一致性、稳定性试验，还要进行方法试验。

4.2调查精度控制

明显管线点采用的是开井直接调查的方法，影响该精度的主要是人的因素，其次是丈量工具，可通过加强人员技能培训、对所使用的器具（钢尺、L尺）进行检校来提高精度。此外在实际调查中，还通过强调作业细则比如：是否采用平尺进行埋深数据的读取、量取井深位置是否正确（管底、管顶的区分）、管块的埋深是否测至中间管顶等进行过程控制，从而保证了明显管线点的探查精度。

4.3探查精度控制

隐蔽管线点由于无法直接调查，需借助探测仪、地质雷达等先进仪器进行探查。在探查之前，由于探测仪器本身存在的某种不足，则需要进行探测仪一致性对比试验，通过在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。一般要采取多种方法比对定深，在能准确定深的位置进行探测验证，以确定是否需要加埋深和平面位置的改正系数，必要时采用开挖验证，以保证找到适合本地区各种不同管线的探查方法。

另外对同时使用多台探测仪进行探测时，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，应在开工前、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，提高探测精度。

5、测量精度的控制

5.1测量时使用对中杆、小棱镜，提高对中、照准精度

地下管线测量主要是采用全站仪或RTK直接测量其三维坐标。项目实际实施过程中，采用全站仪时，通过控制测量视距≤150m来保证管线点高程精度，通过采用对中杆进行点位对中，采用小棱镜提高照准目标精度，以保证其平面精度。平坦开阔地区可使用RTK，联测3个以上已知平面坐标点，求解平面转换参数，并通过使用对中杆以提高其平面精度；高程精度在高程异常变化比较平缓的地区，通过联测6个分布均匀的、能够覆盖整个测区的已知高程点，求解高程转化参数，施测的RTK高程精度能满足规程要求的精度。

5.2规范管线特征点位置标注

雨水、污水、路灯、电信等明显管线点相比电力井盖而言稍微小一些，一般都是单盖，并且其井盖几何中心基本就是该类管线的特征点，基本不存在中心偏移的情况，然而在外业实际调查中，由于作业人员的忽视或操作不规范，管线点位的标注不在井盖的几何中心。

由于地下管线井盖在设计时既要考虑其耐腐蚀性和强度外，还要具有防盗等功能，使得各类管线井盖比较重。在开井调查时，因为用力作用的原因使得井盖旋转180°打开，调查结束后将井盖盖回时，却是直接将井盖回推过去，这就导致井盖位置与之前的实际位置发生180°旋转。管线探测工作是先调查后测量，井盖在不被第二次打开时，其精度统计满足要求，但是在检查时，既要检查埋深精度又要检查点位测量精度，势必要采取重复打开井盖调查再测量的作业方法，这就会使原来的1号点旋转180°，实际检查时测得的点位是2号点处，如图2、图3所示。从图中可以看出，1、2号点之间的距离与几何中心明显差了很多，这就是为什么作业人员在点位精度检查时中误差满足规程要求，而在项目最终检查或验收检查时出现点位精度统计超限问题的原因。因此在作业过程中一定要注意，无偏心的井位要标注在几何中心位置，从而避免井盖重复打开过程中因井盖旋转引起的测量误差，提高测量精度。

6、数据录入精度控制

传统的数据录入是按照外业调查表或管线草图，进行内业录入，经过内业数据录入这个工序，难免会出现数据录入错误的情况，因此可通过采用电子平板进行数据记录代替外业调查表进行精度控制，即将录入软件安装在电子平板上，由外业人员现场直接输入，录入员与调查员采用数据回报，进行数据确认，实现所调即所得的功能，减少了数据二次输入发生错误的概率，从而保证了成果精度。

7、结束语

城市建设的迅速发展要求城市地下管线的管理全面信息化，要确保地下管线信息系统数据的现势性，实现动态化的管理，实时更新和补充数据库内容，保证信息系统的革命力。地下管线信息系统获取基础数据的重要手段就是地下管线探测，地下管线探测的准确性在管线数据库建设和利用方面起着举足轻重的作用。然而，城市地下管线探测是一项涉及多权属单位和多学科、多专业的综合性与技术性很强的系统工程，因此一方面要采用新方法、新技术、投入新仪器，另一方面要不断提高探测人员的技术水平和责任心，从而达到地下管线探测精度控制，使其满足规程要求。