管线测量范文

时间:2023-11-20 06:32:12

管线测量

管线测量篇1

关键词:地下管线;测量方法;质量控制

Abstract: the underground pipeline measurement in the construction of urban and industrial factory occupies very important position, along with the city construction into the fast lane, underground pipe network construction is increasingly obvious, the importance of attention by the government departments at all levels. Real-time, accurate and reliable underground pipeline information, is the urban underground space planning, construction and underground pipeline operation maintenance and management, emergency management and so on the basis of the city. This paper mainly discusses the method of underground pipeline measurement and the factors affecting underground pipeline detection straight to quality control measures are put forward.

Key words: underground pipeline; Measurement methods; The quality control

中图分类号:TU990.3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

随着城市建设步伐的加快,地下管线设施发展也十分迅速。城市地下管线布局非常复杂,纵横交错,组成了规模庞大的城市地下管网。规划部门和建设单位往往通过地下管网测量资料了解管线分布的详细情况,如地下空间大小、埋设深度、隐蔽程度等。事实上因城市地下管线埋设情况不清而致管线损坏的施工事故不断发生,为此造成的人民生命财产损失难以估算,教训十分深刻。由此可见,城市地下管线测量的必要性和重要性是不容忽视的。

一、地下管线的探测方法

1、地下管线的探查

在实际工作中地下管线测量工作分为地下管线的探查与地下管线的测量两部分。地下管线的调查主要针对明显的线点(主要有接线箱、变压器、消防栓、入孔井、阀门、窨井等附属设施)进行。作业员根据工作图上的井位和管线位置将沿线两侧建筑物间的所有窨井逐一打开,一一量测管径、走向、管道位置、深度等直接数据,并对走向判断不清的管线进行查证。由于地下管线具有不可见性,所以地下管线的探测除了要求管线探测仪器达到应有的精度,而且要求管线探测人员在实际工作中具有很好的判断能力和丰富的经验,即根据现场地下管线的不同种类、材质、管径、疏密程度、地电情况,采取不同的探测方法。

2、地下管线测绘

本次地下管线测量是以外业探查现场绘制的草图为依据而进行的管线测量。地下管线测绘的内容包括:

1)建立地下管线测量控制网,为管线点联测和管线图测绘提供基础;

2)行管线点联测,确定管线点的坐标与高程;

2.1地下管线图的测绘

1)控制测量我们进行地下管线点测量时,与地面部分相结合进行。平面控制测量采用静态GPS测量方式,在已有C级GPS点的基础上,布设D级、E级GPS网作为测区首级控制,在此基础上进行RTK点加密作为图根控制。高程控制测量采用水准测量方式进行。D级、E级GPS网中各点均进行四等水准联测,对于测区内的埋石图根点联测等外水准,不埋石图根点使用GPS拟合高程。

2)管线点测量地下管线点测量在已有各等级控制点的基础上进行,测量时使用托普康GTS-226型全站仪,采用极坐标法施测其平面位置,高程采用电磁波三角高程法施测。由于管线点的测量比一般的地物碎部点测量精度要求高,测量时使用对中杆配合施测。野外采集的各管线特征点平面位置相对于邻近控制点不大于±5cm,高程测量中误差相对于邻近控制点不大于±2cm。

3、未还土地下管线测量的特点及施测方法

未还土地下管线测量的特点:

1)边施工边测量,东一处、西一处,没有规律,没有预见性;

2)施工完马上就要埋上,这就要求施测准确,最好现场进行复检一次,确保数据的正确;

3)由于是施工现场,控制点不容易保存;

4)施工周期长,控制点必须便于保存,能反复、多次使用。施测前应作好收集资料的准备工作,主要是收集各种管线的设计图,合理有效地利用好设计图,有利于提高地下管线测量质量,提高作业效率。

施测方法:

1)一般采用全站仪直接施测管道各种特征点处的外顶或内底高及平面位置。

2)在空旷地区,建筑物不太稠密的住宅区和大马路上,可采用GPSRTK测量各管道每个特征点的3维坐标。

4、已竣工的地下管线测量的特点及施测方法

已竣工的地下管线测量的作业程序是:先用物探方法在实地探查出各管线的类别、管径或断面、管(沟)内底高、管外顶高等项目,并且把各特征点在实地标出,然后用全站仪或RTK测定各特征点的三维坐标,再用成图软件把采集的数据展绘在地形图上进行编辑。

1)已竣工的地下管线测量的特点:

①管线的特征点全部埋在地下,需要用物探的方法将特征点的数据反映到地面上来,同时查明地下管线的平面位置、走向、埋深及其他各项属性。然后对各管线的特征点进行施测和制作专业管线图或综合管线图。

②管线特征点的密度大、数量多,并且多种管线平行交叉、给探测增加很大的难度,而且在施测过程中由于距离太近造成点号混乱等。

③工作周期长、工作量大,给多组作业的衔接带来难度。已竣工的地下管线测量的外业工作主要包括管线探查和管线特征点的测量这两道工序。而管线特征点的测量必须在探查工作完成后才能进行,这样一来,对整个工程的进度将会有一定的影响。

2)金属地下管线的确定。金属地下管线的确定,常用的方法是用金属探测仪进行探测。探测时,仪器由发射机和接收机两部分组成,发射机是一个震荡器,经由发射线圈向空间发射高频率信号,经过接收机的检波、放大,可以转换成音响和仪表指示等形式表示出来。当接收机线圈偏离中心线时,声音变小,由此可确定地下金属管线的走向和填埋深度。

管线测量篇2

[关键词]地下管线;探查;方法;过程

1、前言

地下管线探测技术已应用多年。早在第二次世界大战末,人们为了寻找战争遗留的地雷和其他未爆炸物而试图将物探技术应用于实际,但当时只有一些常规物探方法,由于分辨率低、抗干扰能力差,效果不大。进入20世纪80年代末,研制者们采用新型磁敏元件、新型滤波技术、天线技术、电子计算机技术使这类仪器的信噪比、精度和分辨率大大提高,且更加轻便和易于操作,实现了高精度、高分辨率。又由于计算机软件技术的开发,使得探测数据能够通过计算机进行处理,从而形成了一项适用技术。

1.1 地下管线探查方法

地下管线探查是指应用地球物理勘探的方法对地下管线进行定位、定走向、定埋深。它的原理是:地下管线的存在会改变天然的或人为产生的地球物理场的分布,即产生异常。研究这些异常的形态、分布、形状可获得地下管线位置的有关资料。常用的管线探测方法:

(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。

为克服这些缺点,国外已研制出具有仪器输出阻抗与被测管线阻抗自动区分信号的探测仪,可最大限度地避免被测管线的电磁信号受周围环境的干扰。可见,地下管线探测技术理论、仪器装备、电算解释应属物探理论及技术范畴,但又不同于常规的工程物探;应用领域应属于工程测量,又与常规的工程测量不一样,它是运用物探的原理对地下隐蔽体进行准确测量的技术。

1.2 地下管线测量

地下管线测量是指对管线点的地面标志进行平面位置和高程连测;计算管线点的坐标和高程、测定地下管线有关的地面附属设施和测量地下管线的带状地形图,编制成果表。

地下管线测量一般包括以下内容:控制测量,已有地下管线测量,地下管线定线与竣工测量,测量成果的检查验收。控制测量应在城市的等级控制网基础上布设,其方法为现有的成熟的测量方法均可采用。如电磁波导线,静态、快速静态和动态GPS测量。管线点的平面位置和高程测量可采用GPS测量、导线串联法或极坐标法等。

1.3 地下管线信息系统

地下管线信息系统是地下管线探测的重要组成部分,可以是采用各种技术和手段,探明查清地下管线的空间位置、基本特征和属性,以电子数据形式存储在计算机能处理的介质上,实现信息的计算机管理。地下管线信息管理系统功能实用、信息规范、运行稳定,信息现势性好,技术先进。

地下管线信息系统应具备下列功能:(1)地形图库管理功能;(2)管线数据输入与编辑功能;(3)管线数据检查功能;(4)管线信息查询、统计功能;(5)管线信息分析功能;(6)管线维护更新功能;(7)输出功能。

2、地下管线探测作业程序

2.1 地下管线探测应遵循的原则

探测地下管线应遵循以下原则:从已知到未知;从简单到复杂;方法有效、快捷、方便。

2.2 地下管线探测的基本程序

任何工作都要有规章、程序和实施步骤,以便于科学化管理和确保工作质量。地下管线探测的基本程序包括:接受任务,收集资料,现场踏勘,仪器检验和方法试验,编写技术设计书,实地调查,仪器探查,建立测量控制,地下管线点测量与数据处理,地下管线图编绘,编写技术总结和成果验收。

2.3 在施工前的准备

详细查清沿线受施工影响范围内的各种地下管线的情况,分析预测地层隆降对管线的影响,并在施工中加强监测,针对不同的管线,采取合理的保护措施。对变形敏感的管道增设监控量测点位,并定期进行变形、位移监测,发现管道出现变形、位移等不良现象时,及时进行加固处理。(1)、施工前组织专门的管线调查小组,配备管线探测仪进行地下管线调查工作,必要时人工挖孔探测。通过准确测量、坐标定位,将管线的位置、埋深如实描绘在图纸上,并在原地做出明显、易找的标记。(2)、进一步收集工程施工范围内的所有管线图纸和管线竣工资料,结合地质情况、周围环境及管道的试验结果,分析、确定现有管线的种类、位置、形状、尺寸、材料、入孔位置、接口状况,并将分析情况、结论递交有关部门确认。最后报监理工程师和业主存档。(3)、查清各类管线的允许变形量与有关单位协商确定,并报监理工程师备案。

2.4 现场试验

对一个测区进行地下管线作业时首先是现场踏勘,了解现场情况,并尽可能收集已有的地下管线资料和控制资料。进行现场方法试验,选择合适的探测仪器和探测方法。

地下管线探测作业进场后,首先是对现场内地下管线明显管线点进行调查和必要的勘测,并结合收集的地下管线资料在工作图上绘制草图,有条件时应询问知情人。

根据工作草图,遵循地下管线探测原则对隐蔽管线进行探测,探测时应注意管线点的设置,起点、转折点、变坡点、变径点、多通点、终点应设置管线点,管线点的设置过少不能真实反映地下管线的走向,过多会浪费工时。应根据实地情况,该设点的地方必须设点,不该设点的地方尽量少设。隐蔽管线探测完以后,应将探测的管线点绘制到工作草图上,并对测区内的所有管线进行系统编号,一般管线点编号由管线属性代码、管线线号、管线点序号组成。如T0305表示天然气管线的第3条线第5个点。在一个地下管线探测工程中不能有重复的管线点编号。

3、结语

管线测量篇3

关键词:地下管线;测量;质量控制

中图分类号:O213文献标识码: A

1地下管线测量方法

地下管线测量方法多种多样,常用的有全站仪直接测量法、RTK定位技术(是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS技术)、全站仪配合EPSW、地下GIS系统法等。各种方法优劣性明显,全站仪法简单常用,现在基本存在,但是在对数据的处理方面又较为耗时。RTK技术适用于未回填地下管线测量,实时传输的数据测量结果验证较为快速,但是需要比加大的空间进行测量。全站仪配合EPSW方法,对于数据处理方面是个较大的进步。但是对电脑使用者要求较高。GIS法局限性较大,建立完善的全球性GIS系统,是全球测量学研究者和工作人员的梦想,但是当今全球已经建立的大型GIS系统,在地下应用方面仅有莫斯科、伦敦、纽约等超级大城市才可以享用。

2未还土地下管线的测量方法分析

2.1未还土地下管线的测量特点

未还土地下管线的测量主要有以下特点:第一,一边施工一边进行测量,规律性与预见性都不高;第二,完成施工以后就需要立即埋上管线,因此对于施工以及测量要求都比较高。为了进一步保证测量数据的准确性,最好是进行一次复检;第三,由于需要在施工现场进行测量,因此测量的控制点难以保存;第四,由于施工的周期比较长,因此可能会反复用到控制点。

2.2未还土地下管线的测量方法

未还土地下管线的测量一般直接使用全站仪对需要测量管道进行特征点处内底、外高以及所处平面位置的测量。如果地下管道所处的地方比较空旷,还可以通过GPS-RTK技术来测量特征点的三维坐标。

3已竣工地下管线的测量方法分析

3.1已竣工地下管线的测量特点

已竣工地下管线的测量主要有以下特点:第一,测量管线的特征点主要都在地下,因此需要采用物探的方式标识特征点处的数据信息进行采集。探测数据信息主要包括管线的走向、平面位置以及埋藏深度等。第二,地下管线的特征点数量多,分布密度大,并且交叉现象明显,探测难度比较大;第三,由于测量工作的周期较长,任务较重,因此在采用多组同时作业的工作模式时会造成难以衔接的问题;第四,很容易出现漏探的情况;第五,测量结果的精确要求比较高。

3.2地下管线的测量控制分析

首先要根据测量地区建立以地下管线为中心的测量控制网,采集所需要的管线数据。在控制测量过程中,地下管线的分布要与地面情况结合起来,多采用静态的测量方法。控制网的布置需要以一定的等级作为测量的首级控制,并以此为基础进行图根控制测量,对控制网各级上的控制点进行联测。

3.3地下管线的调查分析

地下管线的调查范围主要包括雨污水、电缆沟以及电信电缆等。第一,要弄清楚电缆沟中管线的转弯点、变宽点、起止点以及埋设方式的改变。此外,还有管线排列方式与根数以及沟断面的尺寸;第二,检修井要全部打开井盖进行探查,弄清楚材质、管径、管底到井面的高度差以及雨水的最终排出位置、标高等;第三,电信电缆方面的管线需要打开全部的人孔与手孔进行调查,弄清楚孔间的连接关系,孔的数目、使用情况以及排列情况等。

3.4地下管线的测绘分析

测绘工作的主要内容是测量地下管线所在位置的三维坐标,然后将数据进行外业数据处理。测绘工作需要保证数据的精确度以及完整性。对于管线点,采用的测量方法为解析法,管线解析坐标的中误差应该不超过5厘米,地面高程的中误差即测量点与邻近高程控制点的距离应该不超过2厘米。

4小区地下管线竣工测量的特点

根据小区道路施工覆土前后不同阶段,小区管线竣工测量分覆土前测量和覆土后测量。覆土前测量一般包括以下几类管线:给水、污水、雨水、电力、电信、燃气等;主要是通过直接测定管线特征点来完成管线竣工测量工作,经常称为管线跟踪。覆土后测量指建筑小区内管线敷设完工后覆土,完成了路面铺装和绿地种植。通过物探方式将管线特征点数据信息采集,完成管线竣工测量工作,经常称作管线探测。

4.1管线跟踪的特点

鉴于管线施工完后的工程进度要求,需要及时覆土,这就要求在管线跟踪施测时要准确、及时,现场还得进行复验,以确保数据的准确性。另外,由于施工周期较长,施工场地变化使得控制点具有容易遭到破坏且使用频率高的特点。

4.2管线探测的特点

覆土后小区内市政管线特征点全部埋在地下,需要用物探的方法查明地下管线的平面位置、走向、埋深等,然后对管线特征点进行施测和制作管线专业图和综合图。有时由于管线特征点密度大,并且多种管线平行交叉,容易造成探测的难度和施测征点同一点平面坐标与高程坐标的不匹配,造成点号混乱。另外,由于施测人员的技术水平和工作态度等因素,管线探测容易出现遗漏、非金属管道不易探测等情况。

5小区地下管线跟踪的施测方法

5.1资料准备

主要是收集新建小区的市政规划图、施工总平图及设计要点(说明),依据城市规划部门审批通过的小区市政工程规划许可总平面图及配套施工图进行管线的跟踪测量能够有效保障地下管线竣工测量的质量和效率,从而确保资料的准确性和全面性。

5.2控制网布设

控制网可采用GPS RTK或测距导线及水准测量按《城市测量规范》的要求来布设。控制点的精度适用,密度适宜,点位不易被施工破坏,是提高效率、保证质量的重要前提。

5.3施测规范

在管线特征点的细部跟踪施测过程中,应采用全站仪及水准仪来进行平面和高程的测量。在施测过程中,关键在于仪器操作的规范及手簿记录的规范。

5.4加强检查

检查验收是提高产品质量重要环节。首先要对专业管线图按常规进行检查,然后再进行综合图的检查验收。事实上许多问题的都是在管线综合图上发现的。譬如,当某个测站上,后视方向立错了就会造成整测站管线偏移,在综合图上就表现出一种管线与另一种管线叠加在一起;再有,当某条管线的高程测错,则会造成不同种类的管线在平面位置上的交叉等等。

要依经验关注容易出现错误的地方,如电力、热力等管线在注记中容易将管外顶与沟内底高的种类注错。

要依靠管线本身的特点进行检查。如自流形式的管线如雨水、污水管线,管内底高都是从高到低,如果出现异常,十有八九高程出现错误。又如雨污水,市话等管线井距是固定的,不固定时,就需要分析原因。

在检查验收中,还要注意将管线的跟踪竣工测量图与管线的施工设计图进行比较,比较管线种类、走向、节点、交叉点、分支点、检查井、阀门井等项的位置、高程和管径。若发现竣工高程与设计高程不相符,就要分析原因,是否测量错误或标注错误,并要改正其错误。若发现施工设计图上有井,而竣工资料没有井,则检查是否漏测或工程本身未做。

6提高地下管线测量精度措施

首先,在正式测量工作开始之前,需要先对实际情况进行考察,制定详细的测量计划;其次,在探查地下管线时,应该认真排查隐蔽的管线。此外,探测地点的选择也是非常重要的;最后,在对基本点进行定位的时候,需要借助GPS技术进行。测量最好采用碎步测量来确保其精度。

结束语

改革开放带动了我国的经济高速发展,经济发展的背后,对基础设施建设的要求越来越高。地下管线布置的好坏直接影响到以后的城市发展和工业区扩大。往往小城市和农村等人口稀疏地区的地下管线比较简单,但是越是复杂的地下管线系统,对城市和工业区的影响越大,做好地下管线测量工作是极为重要的。

参考文献

[1]邱志辉.地下管线探测精度分析及运用方法[J].山西建筑,2011.6.

[2]李刚锋.市政管线测量方法的探讨[J].科技传播,2011.46.

管线测量篇4

【关键词】地下管线测量 测量方法 管线探测 管线数据 GIS RTK

中图分类号: [TU279.7+6] 文献标识码: A 文章编号:

0 前言

随着科技的飞速发展,数字技术已经成为当下最流行的表达方式。计算机在各个领域的运用和延伸导致数字式表达、数字式建模、数字式体现越来越多。

地下管线测量是一种加强对地下空间利用效率的方法。地下空间的充分利用,能够有效的节约土地资源,并且方便对管线的管理。在当今世界城市集中化、工业集中化的大前提下,各类大型城市、超大型城市和工业园区的形成,已经让城市和工业区地下管线的测量在大地测量学中占的地位越来越重。

在地下管线测量的过程中,会对数据有一个精度要求,对于不可见管线,要求相对要低一些,对于部分可见线路要求会高点。在测量的同时,由于不可见管线存在,整体精度受到影响,所以仪器导致的精度误差要尽量减小,所以对测量施工人员使用的仪器要保证较高精度。

1 地下管线探查

在地下管线测量现场,测量工作其实分为两部分:探查和测量。针对地下管线中较为明显的特点进行探查,是探查工作的重点。例如:供电系统的接线箱、变压器、消防系统的消防栓、市政系统的城市供水、排水设施等等一些基本的设施。探查施工人员要根据相关的工作图和有关部门提供的图纸对上述标志性设施进行探查工作。然而,在以往的探查过程中,对相应管线的走向、标高的探查会得到一些陌生的数据,甚至是离谱的数据。相关工作人员要对这些数据进行判断,是测量误差、方法错误、还是原本提供资料有误。

2 对地下管测线的量

地下管线测量工作的开展,首先要准确的建立一套地下管线测量网(也就是普通测量中的控制点),测量网的建立能够对全局测量提供一个基本绘图标尺和基础。然后就是对各控制点的周边进行控制测量,对数据整理进而形成一套完整的地下管线测量图。

2.1 相关数据的测量与计算

首先应保证测量的起始点为高级控制点,如果在测量范围内无高级控制点,应该用GPS对起始点进行联测。然后进行相关导线测量。《城市测量规范》规定:在测量导线时应保证平高加密,同时不应该超过两次的附合(对环境困难地区不超过3次)。对于环境相对困难地区,可适当加大工程量,以保证测量结果的准确性。

2.2 对测量相关控制

地下管线测量现场情况较为复杂,施工人员应根据测量级数要求和现场环境进行变更测量方法。例如对于未回填管线的测量,应注意控制点易丢失、现场变化大且不易保存的特点。施工人员在对地下相关测量时应采用静态测量的方式。对相关图根点进行加密处理,合理利用水准测量方法。

2 地下管线测量方法

地下管线测量方法多种多样,常用的有全站仪直接测量法、RTK定位技术(是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS技术)、全站仪配合EPSW、地下GIS系统法等。各种方法优劣性明显,全站仪法简单常用,现在基本存在,但是在对数据的处理方面又较为耗时。RTK技术适用于未回填地下管线测量,实时传输的数据测量结果验证较为快速,但是需要比加大的空间进行测量。全站仪配合EPSW方法,对于数据处理方面是个较大的进步。但是对电脑使用者要求较高。GIS法局限性较大,建立完善的全球性GIS系统,是全球测量学研究者和工作人员的梦想,但是当今全球已经建立的大型GIS系统,在地下应用方面仅有莫斯科、伦敦、纽约等超级大城市才可以享用。

3地下管线测量

3.1 地下管线测量的数据采集

无论采用哪种测量方法,在测量人员的细心下都会得出较为准确的数据,对测量结果进行数据采集,是能够影响后期成图的关键。目前,计算机与全站仪之间的数据传输已经刚反应用,通过对测量数据的采集。填入预先制作的表格公式进行计算,能够得出详细数据,这些数据将被用来制作后期测量图。

在数据采集过程中,要通过检测确定所得数据的真实性和准确性。提高测量准确性的方法如下:① 测量前对测量仪器本身进行对比试验,修正仪器改正系数能有效提高准确性。② 地下测量中埋藏管线的土质会对测量本身造成较大影响,测量之前对部分地段应进行开挖工作以确保数据的准确性(土质干燥疏松或含大量金属杂质则对结果影响较大,土质湿润密集杂质少则对测量结果影响较小)。③ 地下测量过程中,测量仪器由于在地下深度较大,导致信号接收不良,此时应改变接收器方位直到信号接收完全正常。④ 管线由于构成材质差异会导致导电性能不同,对地下管线测量也会造成直接影响。在地下探测和测量过程中,应对相关部门提供资料或图纸进行审阅,弄清构成材质。因材施测。⑥ 地下管线测量中经常遇到管线上下重叠甚至多层重叠的情况。对测量进度和难度都是一种考验。在测量过程中应寻找不重叠部分进行测量,另外条件不允许地区可选择少重叠部分。并修正重叠误差。对于重叠地区也可以用推算法,推算出管线的走向和布局。⑦对于地下测量中遇到的交叉点和重叠点,相关人员应该做到尽量避免,同时不应该进行深测。

3.2 地下管线测量的数据整理和成图

相关数据资料收集完毕,则需要输入计算机数据库中进行统一的整理。在整理过程中对测量数据进行对比、修正、平差。得出准确数据后,输入图形编辑软件中,进行成图工作。

成图过程中,工作人员应避免内外业脱离,细心分析数据结果,对于不符合数据要进行重新测量。在成图软件中,输入相应数据,系统自动会生成地下管线布置图。例如,实地大于0.5m的管线图中图例为4虚1双虚线来表示。形成完整的地下管线图之后,要进行一次实地检测。相关工作人员要带上成图去测量现场进行复查,观察是否完全一致。成图后建立基本档案,并且妥善保管以防丢失。

3建立完备的地下测量数据库

最初的GIS系统建立也是通过全球各国的努力,进行数据共享汇总形成的。在今后的地下管线测量中,高精度的测量数据应该被集中起来,形成一套完备的地下数据库。通过对数据库的完善和丰富,可以形成一套新的地下管线GIS系统。

4心得体会

笔者通过多次对地下管线的测量和通过本文的总结有如下几点体会:第一,“磨刀不误砍柴工”在每次测量之前应进行现场的初查,各项测量计划的制定。第二,在测量工作开展的过程中要专心致志,任何细微的失误都可能导致结果的错误。第三,工作的时候严格执行工作计划,切忌好高骛远,如果不严格执行工作计划,可能导致结果的不准确。第四,工作认真细心,测量和探查过程中,管线重叠位置要不急不躁的去观察分析,不能盲人摸象。第五,丰富自己的计算机知识,当今社会高速发展,计算机已经成为了工作不可或缺的一部分。第六,养成良好习惯,对每次地下管线测量所得到的数据进行装订整理,并且妥善保存。第七,积极交流,俗话说“三个臭皮匠赛过诸葛亮”在测量现场多和其他工作人员交流,会找到更好的解决问题的方法。第八,工作迅速不拖泥带水,在未回填管线测量时控制点易丢失,如果工作拖沓则会增加工作量。

5结语

改革开放带动了我国的经济高速发展,经济发展的背后,对基础设施建设的要求越来越高。地下管线布置的好坏直接影响到以后的城市发展和工业区扩大。往往小城市和农村等人口稀疏地区的地下管线比较简单,但是越是复杂的地下管线系统,对城市和工业区的影响越大,做好地下管线测量工作是极为重要的。

【参考文献】

[1] 陶喻 海盛建 荣陈国祥.城市地下管线测量技术设计[J].地质·勘察·测绘,2009, (5):56-62.

[2] 王见兵 苏铁柱 曹海军.城市地下管线测量与探讨[J].Land and Resources Herald(电子版),2011, (22):12-19.

[3] 朱天增.地下管线测量的方法和质量控制[J].监测与管理(电子版),2010, (14):74-82.

管线测量篇5

【关键词】城市地下管线;测量问题;方式方法;技术分析;

地下管线是指在城市范围内提供电、水、燃气、热力、排水、通信、广播电视、工业等管线以及其附属设施,保证城市能够正常工作运转的重要基础设施。地下管线就像是人类身体里的“血管”,无时无刻都承担着信息和能量传递的工作,是城市赖以生存的“生命线”。

1.地下管线测量概论

1.1地下管线概述

城市地下管线被称为城市的“生命线”,是城市基础设施重要组成部分。地下管线因其种类繁多、隐蔽性、信息量大和特殊性导致部分城市地下管线都存在一些问题。

1.1.1资料没有及时更新

由于城市地下管线相关部门对地下管线重视程度不高,没有及时对城市地下管线进行审查测量,也没有对资料及时进行更新导致地下管线资料过旧,对城市建设造成很大困难的同时也给人们带来诸多不便,影响人们日常生活。

1.1.2埋设过于复杂

地下管线因其种类繁多的特殊性导致地下管线埋设过于复杂混乱。地下管线种类不同,所属部门也不相同,致使各部门设计、埋设、管理上存在较大差异,最终结果就是地下管线埋复杂混乱。

1.1.3部门之间沟通不足

地下管线相关部门中是根据管线类型来划分,每个部门负责的地下管线都不一样,导致地下管线设计、建设、埋设、管理上的差异,但是部门之间没有进行及时有效的沟通,也缺乏足够的协调性,对地下管线管理重视程度不高。

1.2管线测量步骤

地下管线测量作业流程如下:

(1)地下管线隶属部门向下级部门或者施工队伍下达管线测量的任务;

(2)下级部门或者施工队伍接到任务进行前期工作准备工作;

(3)下级部门或者施工队伍进行设计后向上级报批技术设计书;

(4)技术设计书报批通过后进行管线探测、管线测量、相关数据输入资料库;

(5)测量完成后要对整个工作进行后期质量检查,确保无误;

(6)向上级部门提交成果进行检查验收。

2.地下管线埋设方法

随着科学进步,城市发展,地下管线数量不断增加从而使管线埋设方法也从原来传统方法渐渐向不开挖、不动土等环保、经济、安全的高科技走向发展。从地下管线发展历程来看,管线埋设方法经历了地上架空埋设、地下直接埋设、地下管道埋设、共同管道埋设和不开挖埋设等方法方式。

2.1地上架空埋设

地上架空埋设是指在地面以上进行管线埋设称为地上架空埋设。其有利条件主要是便于建设、操作简单、检查方便、维修快速和比较经济等;但是由于管线是埋设在地面上,暴露在空气中容易被氧化腐蚀,并且容易受到冰雹、大雪、台风、洪水等自然灾害或者是人类活动带来的危害,会给城市面貌带来不好影响。

2.2地下直接埋设

地下直接埋设方法是指在地下挖出3米左右的深度进而直接把管线埋设在里面。这样的埋设方法充分利用了地下空间,保持地面面貌简洁干净;但是地下管线埋设对于管线检查、维修带来一定麻烦,不利于维修工作的开展,并且在一些特殊管线上的埋设要求更高,困难也就越大。

2.3地下管道埋设

地下管道埋设方法是指将管线埋设在建设好的管道中,充分利用地下空间的同时也不会为管线检查和维修带来不利条件;但是地下管道埋设方法经济费用比较高而且需要在管道里面设立排水点,容易集聚可燃气体形成安全隐患。地下管道埋设下面也分为不通行地道、半通行地道和通行地道三个分支:不通行地道埋设使用面积比较小,地道使用材料少,有利于管道变形,但是检查和维护不方便,不容易发现安全隐患;半通行地道使用面积较大,投资也相对不通行管道增加,但是其有利于工作人员进行检查和维护;通行地道需要投资高,占地比较要大,但是便于工作人员进行维修和检查,相对比较安全。

2.4共同管道埋设

共同管道埋设也可以称为地下综合管道,与传统埋设方法而言是一种较为先进的埋设方法,是将两种或者两种以上的管道构成一个系统平台共同为城市埋设管线。其相对于传统埋设方法很好的避免了多次或者反复对道路的挖采,以便达到降低成本,节省投资和缩短建设周期的目的同时有利于道路使用寿命的延长。共同管道埋设是一种规划长远的埋设方法,能够充分利用地下空间,推动城市发展,为城市可持续发展提供发展空间,满足城市的长期发展。

2.5不开挖管线埋设

不开挖管线埋设方法是指在微开挖或者不开挖的情况下,在相关技术的帮助下对城市基础公用设施进行检车、维修、探测、更换和建设的高科技环保的一种埋设方法。与传统埋设方法直接埋设对比而言,不开挖埋设方法有着安全、环保、经济等优势,同时在管线埋设过程中不影响交通正常运行、不破坏城市建筑、不打扰居民日常生活、不破坏环境是具有很高文明程度的高科技技术。但是由于管线埋设都是在十几米甚至几十米深的地下加大了管线测量的难度。

3地下管线测量方法与技术分析

3.1测量方法

(1)地下管线测量的时候都是使用专业测量软件进行测量同时也需要专业人员进行操作;

(2)在测量的时候采用特定采集信息方法将得到的信息转换成信息图输入资料信息库;

(3)将测量区域内各个测量控制点进行利用图根导线测量方法到达管线测量目标和地形绘测成图的目的。测量方法和要求都要按照相关法律法规进行,收集数据时要取至毫米;

(4)进行地下管线点测量的时候根据极地坐标法和利用测距经纬仪来进行测量;

(5)在绘制地下管线图表时要按照《城市地下管线探测技术规程》及相关法律法规的要求进行操作:实际地下管线位不得与邻近地表上建筑物和道路中心线间距误差超过0.5mm;

3.2技术分析

地下管线测量方法可以利用现有方法进行测量,但是在测量过程中记录数据和绘测成图才是重中之重,更是需要专业技术和专业人员才能完成。

(1)在测量过程中将收集到的数据测绘成图的时候一般有四个图形是必备:断面图、局部放大示意图、专业地下管线图和综合地下管线图;

(2)根据测量得到数据绘测成图时图形不同要求也不同,综合地下管线图和专业地下管线图的要求是一样的,绘测成图时比例尺要求为1:500;而断面图和局部放大示意图则是根据实际情况随机应变,但是分傅幅编号和图示规格都要按照当地城市规定;

(3)在数字转换成图的时候,地下挂线图都必须按照要求规定进行操作,一般图幅规格都是50*40和50*50两种;

(4)在绘制管线图时,不同的管线图有不同的色彩要求:除了断面图要以单色绘制以外,其他三种都需要用彩色绘制。

4.结束语

城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分,是城市赖以生存的“生命线”。为了更好地推动城市发展,要积极进行地下管线的测量和管理,并且要不断提高测量技术,对测量技术进行改造使其更加完善,不但可以完善城市功能还可以推进城市发展。

参考文献:

[1]徐浩然.地下管线测量与技术分析[J].测绘与空间地理信息,2012,35(7):224-226.

[2] 董乃盛 . 浅谈城市地下管线测量技术的应用 [J].2012,15(12):63-65.

[3]汤慧强.地下管线测量方法和技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(15).

管线测量篇6

关键词:GPS定位系统;排水管道;控制测量;施工放样

中图分类号: S276 文献标识码: A

1管道工程的概况

本工程是本溪市内重点的发展对象,是关系到本溪市的今后发展战略。所以此次管道的布设考虑到人口的增加与社会的可持续发展,进行选择管线的路线与管径。本排水管道的布设分为两段分别为地工路与大峪沟,地工路长为4309.5568米;大峪沟长为4453.1972米,全长8762.754米。工程排水管道采用DN1000。

本工程的工期要求为63日历天,工程承包形式为施工总承包,所有材料均由施工单位自行采购,工程质量要求为合格,本工程项目资金来源为自筹。

测区已有资料:(1)1:1万地形图;(2)大峪东沟国家四等GPS点,辽宁科技学院校园1四等水准点高程均为1956年黄海高程系;(3)已知控制点如下表:

已知控制点数据

Known control point data

2 管道中线设计

2.1纵横段面设计

根据水流量设计出管道的直径要满足工程上的需要(根据《室外给排水规范》):水力计算:排水管渠的流量,应按下列公式计算:

Q=Av

式中: Q-设计流量(m3/s);

A-水流有效断面面积(m2);

v-流速(m/s)。

排水管渠的流速,应按下列公式计算:

式中:V―流速(m/s);

R―水力半径(m);

I―水力坡度;

n―粗糙系数;

排水管道在不同条件下的最小管径与相应最小设计坡度,宜按表4.2.10采用。

最小管径与相应最小设计坡度表4.2.10

Minimum caliber and corresponding smallest design slopeTable 4.2.10

一般情况下,排水管渠宜埋设在冰冻线以下。当该地区或条件相似地区有浅埋经验或采取相应措施时,也可埋设在冰冻线以上,其浅埋数值应根据该地区经验确定。管顶最小覆土深度,应根据管材强度、外部荷载、土壤冰冻深度和土壤性质等条件,结合当地埋管经验确定。管顶最小覆土深度宜为:人行道下0.6m,车行道下0.7m。

根据以上的要求和规范来规划本设计:

3控制网方案设计

本章主要确定坐标系统,讨论有关管线的控制网设计必要精度,同时对平面控制网和高程网进行网形设计,平面控制网的方案分为闭合导线,动态GPS两种;高程控制网应用水准测量[5]。

3.1平面控制网设计

本设计采用2个四等控制点分别是大峪沟与水泵厂。直接布设四等导线进行控制。另一个平面控制网为动态GPS做为首级控制,直接打点做为施工控制点。

3.1.1 导线控制网的布设

根据中华人民共和国国家标准《室外给排水规范》与《工程测量规范》GB50026-93 中管道测量规定:自流管线的中线测量,可按铁路测量的有关规定执行:

导线测量的主要技术要求表2.1.5

Traverse survey major technique request Table 2.1.5

线路的平面控制 ,采用导线的方法。 选择靠近线路贯通布设 ,导线点宜选在土层良好, 便于观测 ,易保存的地方。平面控制点 应根据需要埋设标石。

管线导线测量的主要技术要求,不应超过表5.2.3 的规定

铁路,一般公路导线测量的主要技术要求表5.2.3

Railroad, average highway traverse survey major technique request Table 5.2.3

注:n为测站数

线路中线的测量应布设附合导线其测量限差应符合表 5.2.17的规定

中线测量的限差表5.2.17

Median line survey tolerance Table 5.2.17

管线测量:自流管线测量的导线相对闭合差不应大于1/1000。方位角闭合差不应超过导线的高程闭合差不应超过(mm)。

根据以上规范与施工区的面积,选取了首级为四等闭合导线的控制网。有两个已知控制点:大峪沟K1,高力坟K2;详情如表格

控制网:布设了七个点,加两个已知控制点,八个边。

3.1.2动态GPS控制网的布设

3.1.2.1选点准备

选点人员在实地选点前,应收集有关布网任务与测区的资料,包括测区1:50000或更大比例尺地形图,已有各类控制点、卫星跟踪站的资料等。

3.1.2.2点位基本要求

(1)周围应便于安置接收设备和操作,视野开阔,视场内障碍物的高度角不宜超过;

(2)远离大功率无线电发射源(如电视台、电台、微波站等) ,其距离不小于 200m;远离高压输电线和微波无线电信号传送通道,其距离不得小50m ;

(3)附近不应有强烈反射卫星信号的物件(如大型建筑物等) ;

(4)交通方便,并有利于其他测量手段扩展和联测;

(5)地面基础稳定,易于点的保存;

(6) AA、A 、B 级GPS 点,应选在能长期保存的地点;

(7)充分利用符合要求的旧有控制点;

(8)选站时应尽可能使测站附近的小环境(地形、地貌、植被等)与周围的大环境保持一致,以减少气象元素的代表性误差。

3.2控制网精度分析

3.2.1 导线控制网的精度分析

我们可以从导线优化设计分析表格可以看出他的精度完全可以满足我们的施工上的精度。

3.2.2动态GPS控制网的精度分析

3.2.2.1动态GPS定位分类

(1)实时差分动态定位

客观存它是用设安在一个运动载体上GPS信号接收机,及安设在一个基准站之间的另一台GPS接收机,联合测得该运动载体的实时位置,从而描绘出该运动载体的运行轨道,故差分动态定位又称相对动态定位。

(2)后处理差分动态定位

它和实时差分动态定位的主要差别在于,在运动载体和基准站之间,不必像实时动态定位那样建立实时数据传输,而是在定位观测以后,对两台GPS接收机所采集的定位数据进行测后的联合处理,从而计算出接收机所在运动载体在对应时间上坐标位置。

3.2.2.2单点动态定位

其中矩阵:

(6-3)

3.2.2.3单点动态定位

Ρj0――对应第j颗卫星的伪距观测值

3.2.2.4伪距差分动态定位

所谓差分动态定位(DGPS),就是用两台接收机在两个测站上同时测量来自相同GPS卫星的导航定位信号,用以联合测得动态用户的精密位置。其中一个测站是位于已知坐标点,设在该已知点(又称基准点)的GPS信号接收机,叫做基准接收机。它和安装在运动载体上的GPS信号接收机(简称为动态接收机)同时测量来自相同GPS卫星的导航定位信号。

基准接收机所测得的三维位置与该点已知值进行比较,便可获得GPS定位数据的改正值。如果及时将GPS改正值发送给若干台共视卫星用户的动态接收机,而改正后者所测得的实时位置,便叫做实时差分动态定位。

4结论

通过本设计我能够进一步的掌握本专业的知识,本设计有些多的特别之处,如用动态GPS做控制网并且通过精度分析已达到本设计的规范要求;并且在施工测量中运用全站仪进行施工放样,取代了以往的光学仪器。但还有有待于解决的问题用全站仪的三角高程测量,是否能取代水准几何测量,这个问题在本设计中没有被提到。希望学者们共同来解决。本设计完全为了在排水管道工程的应用,这是历来设计所没有的,而且可以提高工程的进度并达到经济效益,为更好更快的建设社会做出一点贡献。

参考文献

[1]国家标准,工程测量规范(GB50026-93),北京:中国计划出版社,1993

[2]武汉测绘科技大学,测量学,编写组(第三版),北京:测绘出版社,1991

管线测量篇7

一体化无线遥测雨量站按照工程化要求设计而成,具有易安装,占地少,功耗低,无线覆盖距离远,维护成本低等优点,雨量站以高性能微控制器为核心,具有多通信信道、大容量数据存储及多传感器接口,是集数据采集、显示、存储、通信和远程管理等功能为一体的智能遥测数字终端设备。以GPRS信道接入时,无线自动雨量监测站的通信费用是以数据流量计算的,费用低廉,而且有很强的地域适应空间,只要移动电话网络信号覆盖的地方都能通信,并可实时监测当地的降雨量。一体化无线遥测雨量站自动测报系统由全天候数据采集单元(主板是YDH-1E或YDH-1E-WX)、翻斗式雨量计、太阳能充电系统、数据采集软件组成。可以实现降水量数据的自动监测、储存和传输,实现无人值守,具备全天候自动测报功能,巡检人员可通过数据中心实时查看降雨雨量和遥测站工作状态。一体化无线遥测雨量站自动测报系统的工作原理:当翻斗式雨量计翻斗雨量达到0.5mm时,翻斗翻转,触发磁敏开关(干簧管),雨量传感器输出信号(电脉冲信号),RTU(遥测终端)接收到信号后,根据设定雨量数据上报的时间及间隔控制通信模块工作,通过GPRS等数据终端将雨量数据包以无线传输方式发送出去,通过无线网络供应商转送到Internet,中心站前置接收系统经由Internet采集到雨量数据后,经分析处理存放在数据库,以供后台查询软件查询雨量数据。

2一体化无线遥测雨量站管理和维护

2012年4月一体化无线遥测雨量站开始运行,到现在已经正常运行2年有余。

2.1日常维护

分中心数据采集系统接收和处理各遥测站发回的信息,应加强数据采集系统的管理和维护,日常维护工作如下:

1)加强分中心网络通信的管理,确保网络畅通。

2)定期对数据采集系统UPS电源的自动切换功能进行试验。

3)做好接收系统的备份(包括数据库备份,可在数据库中设定定时自动备份数据库),当系统出现故障时能及时快速恢复。

4)定期对系统内每台计算机进行查毒和杀毒。

5)定期对系统的运行情况进行分析,及时发现和处理系统存在的隐患和问题,具体如,监控测站是否有异常、漏报数据,分析确定问题源头;监控遥测站电压,确定供电系统是正常的;监控测站发报使用的信道,确定信道质量,监控畅通率,寻找低畅通率的原因;远程按需提取补缺。

2.2定期现场维护

一体化无线遥测雨量站定期现场维护如下:

1)清洗雨量筒、集水漏斗、翻斗,疏通排水孔,调整雨量计翻斗的限位螺丝,利用量杯校核雨量计精度,校核后,根据校核结果,加水测试雨量计数据的采集和传输是否正常;

2)脱开蓄电池和太阳能接收光板的连接插件,用万用表检查蓄电池和太阳能光板电压,检查充电电流是否正常;

3)检查RTU基本功能、各项参数设置是否正确;

4)检查通信模块通信是否正常;

5)检测一体化遥测雨量站是否存在问题。

2.3常见故障及排除

当大批站点没有信号返回时,检查接收系统是否出现故障,因特网是否畅通(各遥测站是以GSM/GPRS为主通道,GSM/SMS为备份通道),手机卡是否还有费用等。当1个站点连续5h没有数据返回时(正常情况下整点小时是有数据返回的),该站点可能出现故障,应该查看该站最后发回的来报编码电压是否出现告警(站点编号和年份之间的11代表电压正常,01则是电压偏低了)。当遥测站点没有信号返回,需下站检修,要带足以下备件:好的免维护电池、GPRS模块(手机卡一起写好)、充电控制器、主板、雨量计、太阳能板、检修遥测站所需工具等。根据运行经验积累,一体化遥测雨量站主要存在以下可能的故障:

1)手机模块故障。故障现象为网络信号灯发送过程中熄灭,即NET掉线,刷新后网络信号灯发送过程中还是一样熄灭,检查手机卡各项正常,则为手机模块故障。更换手机模块后,重机模块参数,遥测站点发送信号正常。

2)手机卡故障。故障现象为网络信号灯发送过程中熄灭,即NET掉线,检查手机卡,发现没有信号,则为手机卡故障。更换手机卡后,遥测站点发送信号正常。

3)手机卡接触不良。故障现象为到站检查,发现各仪器正常,就是发不出信息,为手机卡接触不良故障。打开手机模块,取出手机卡,用橡皮擦拭手机卡,放回手机卡,重新测试,信号可以发出去,遥测正常。

4)主板个别元件故障。故障现象为,到站检查,发现遥测站点各仪器都正常,主板显示的各项数据正常,就是发不出信号,中心站收不到数据,且发送信号时,主板上的U13和Q1电子元件发热,很烫手,此时要考虑主板问题。经检查是U12芯片坏了,更换一个好的芯片(MAX232CPE),信号发送正常。

5)主板芯片接触不良。故障现象为,到站检查发现遥测站点各仪器都正常,主板显示的各项数据正常,但发不出信号,中心站收不到数据,手机模块数据发送时主板上的U13和Q1电子元件不发热,可能是主板芯片接触故障。把主板管理发送的U12芯片(MAX232CPE),擦试脚针,再放回去,遥测站点发送信号正常。

6)主板存在问题。故障现象为,到站检查,供电系统正常,发现主板显示屏不能显示数据,则为主板问题。更换主板后,遥测站点发送信号正常。

7)主板传感器接口存在问题。故障现象为遥测站点信号返回正常,但分中心接收到的雨量一直是0,到站检查,雨量传感器没有问题,则可能是主板传感器接口故障。更换主板后,遥测站点发送信号正常,接收到的雨量数据正常。

8)充电控制器故障。故障现象为,查最近返回的编码发现电压正常,初步判断可能是主板或手机模块有故障;到站检查后,发现充电控制器的灯都不亮,测电瓶和太阳板的电压正常,应是充电控制器坏。更换1个新的充电控制器,绿灯亮,遥测站点发送信号正常。

9)接线没有接好。故障现象,2013年1月初发现有几个遥测站没有信号返回,查最近返回的编码,发现电压过低,初步判断可能是充电控制器坏了;到站检查后,发现是太阳板线没接上充电控制器。由于电池过度放电,单靠太阳能充电是充不了的,只能更换新的电池。实践表明38A•h的电池在不充电的情况下可用9个月,一体化遥测雨量站虽然耗电少,但充电必须保证。

10)机箱进水。故障现象为,2013年9月9日兴业县铁南遥测站没有信号返回,查最近返回的编码电压正常,可能是主板和手机模块有问题,到站打开机箱发现机箱内有一窝水,经检查水是从太阳能线和雨量线流到机箱内的,因机箱外太阳能线和雨量线没有下吊低于进线孔导致。因机箱有水加上太阳的烘拷,机箱内产生大量水汽,主板有许多地方生锈,手机模块已坏,只能更换新手机模块。

11)其它问题。时间不对,站号不对;测站类型变为应答模式等,只要改为正确参数即可。

3结语

为减少各站点使用一体化无线遥测雨量站时的故障,保证自动测报系统的正常使用,提出以下建议:

1)在大容山莲花顶建有1个一体化无线遥测雨量站,该地方雾气重,雨量站经常出现故障,后来把主板、手机模块、充电控制器放入1个密封的箱子,再把密封的箱子放回机箱内,此后该站不再出现故障。建议雾气大、潮湿地方的雨量站点的主要电气部件要加以密封。

2)一体化无线遥测雨量站虽然具有易安装,占地少,易维护等优点,但与分体式遥测雨量站(即雨量传感器、太阳板放室外,遥测终端机、电池、充电控制器放在室内)相比,故障比较多,如手机模块和卡容易坏,主板容易出现故障,而分体式遥测雨量站很少出现这些问题。故在可安装分体式遥测雨量站的站点,更倾向使用分体式遥测雨量站,减少风吹日晒雨淋,有利于保护遥测终端设备,延长使用寿命。

3)一体化无线遥测雨量站(主通道为GPRS,备用通道为SMS,并通过Internet将雨量数据传回中心站)过度依赖移动运行商和Internet,当遇狂风暴雨、台风等恶劣天气时,移动基站和Internet任何一个环节出现问题,中心站都接收不到遥测雨量站的数据,因此为应对关键时刻(如恶劣天气收不到雨量数据)的数据通信,建议考虑卫星通信作为备份信道。

4)一体化无线遥测雨量站没有避雷装置,建议安装避雷装置。

管线测量篇8

关键词:梅江穿越隧道;涌水量预测

Abstract: Meijiang through the three line natural gas pipeline of West to east gas pipeline project, Meijiang crossing tunnel in Yudu county is located in the silver pit town in Jiangxi province Ganzhou City area, the inlet is located in carp Fen Cun, exit section is located in the high dam village, across the length of about 835m, the crossing mode for drilling and blasting tunnel, gas tunnel is located in the river bed the following is about 95m, in tunnel is complex, in order to ensure the safety of construction, operation, the basis of hydrogeological conditions of the tunnel site, carries on the preliminary evaluation and prediction of water inflow and provide the basis for the construction of the tunnel.

Keywords: Meijiang through the tunnel water inflow prediction

中图分类号:U473.2+4文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

1、工程概况

西气东输三线吉安-福州段工程起于西二线江西吉安分输清管站,途经江西吉安、瑞金,福建龙岩、漳州、厦门、泉州、莆田,终于福建福州,总长度为817km。其中吉安-漳州段长507km,管径1219mm,漳州-福州段长310km,管径1016mm。梅江穿越属西气东输三线天然气管道东段工程,隧址区位于江西省赣州市于都县银坑镇,西端入口处位于鲤汾村,东端出口处位于高坝村,总体呈东西向,穿越长度835m,所穿越梅江段河床宽广,所穿越低山山顶呈浑圆形,山坡较缓,植被发育。

2、地形地貌

梅江穿越隧道场地地形起伏较大,地面高程在131.57~215.07m之间,相对高差83m,隧道进口端山坡坡度约24°~32°,出口端坡度约19°~28°,植被茂密,河谷呈“U”字形,第四系残坡积覆盖层薄;中间梅江基本呈N-S流向,河道较顺直,河床宽广,阶地发育不明显,表层主要覆盖第四系冲积粗砂、卵石地层,厚5m左右,河流西岸山坡较高,坡度约35°,东岸山坡相对较低,坡度约44°。属典型的低山河谷地貌单元。

3、气象

隧址区属中亚热带季风湿润气候区,气候温和、雨量充沛、四季分明。多年平均气温19.3℃,多年平均降水量1523.0mm,多年平均径流量67.30亿m3。暴雨洪水多发生在3~6月,以6月最为集中,梅江汾坑水文站实测最大洪峰流量5470m3/s(1984年6月2日);降雪天气年频率为45%,年平均降雪日数0.9天。

4、隧址区地层结构

根据野外调查及钻探、物探揭示,穿越场区表层第四系覆盖层主要为第四系耕土(Q4pd)、残坡积(Q4 el+dl)碎石土、粉质黏土及冲积(Q4al)粉质黏土、粗砂、卵石层,主要分布于河谷地带,最大厚度约15.0m;下伏基岩为震旦系老虎塘组(Z2l)全~中风化长石石英砂岩、中风化泥质砂岩及强~中风化粉砂岩,节理裂隙较发育。

5、水文地质条件

(1)地表水

场区属梅江流域,梅江发源于宁都、宜黄县交界的王陂嶂南麓,自北向南流,过宁都县城后改向西南流,流经宁都吴村、洛口、东山坝、县城、瑞金瑞林寨、于都曲洋、段屋,最终在于都县贡江镇龙舌嘴注入贡水。主河长240km,流域面积6789.12km2,落差528m,平均坡降2.4‰,最大流量为5470m3/s,最小流量为221.38m3/s,平均流量为1133.8m3/s。1915年大水,灾情惨重。汾坑水文站实测最大洪峰流量5470m3/s(1984年6月2日),沿岸田庐受淹。1938年发生旱灾,粮食大量减产。1966年干旱时间达92天,受灾面积1.24万公顷。

场区受季节性影响,流量变化大,雨季易发生瞬时山洪,隧道进口离河流距离较远,高出河水面30m左右,对隧道进口无影响。隧道出口坡脚处高出河流洪水位大于20m,对隧道出口无影响。

(2)地下水

根据地下水的赋存特征,场区地下水类型可分为第四系松散层孔隙水、基岩裂隙水两类。

1)第四系松散层孔隙水

勘区内第四系松散层孔隙水主要赋存于斜坡表层粉质黏土及碎石土层及河床第四系冲积砂质粘性土及砂土、卵砾石层内,河床以河水渗透补给为主,山体部分则以大气降水补给为主,埋深随旱季、雨季而变化,受厚度的影响。河床第四系冲积层内,富水强度中等,富水动态变化大,迳流途径短,以渗流的形式向沟谷或溪流排泄,斜坡处,透水性较弱,含水层富水程度弱,受降雨影响更明显,旱季含水量很小或无水。

2)基岩裂隙水

场区内基岩主要为泥质砂岩、粉砂岩、长石石英砂岩,受构造影响泥质砂岩、粉砂岩、长石石英砂岩节理裂隙较发育,局部透水性较好,其富水强度弱,由大气降水和第四系孔隙潜水渗滤补给,含水量小,地下水径流为其主要排泄方式,工程地质测绘中发现进口段左侧沟谷中局部有裂隙水泉点出露。对场区内钻孔进行压水试验,结合区域地质资料及经验得出拟建场区管道穿越地层的渗透系数,如表1。

表1拟建场区各地层渗透系数

3)地下水位

场地水文地质条件较简单,地下水属第四系孔隙潜水、基岩裂隙水,场区地下水位随地形变化较大,勘察期间,稳定水位埋深为0.45~16.80m,平均4.71m,水位标高133.85~168.60m,平均145.80m,地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切,主要补给方式为大气降水,径流为主要排泄途径,地下水动态变化具季节性,年变化幅度5.00m以上。

6、隧道涌水量预测

(1)隧道涌水特征

施工隧道段,大气降水作为主要补充水源,地下水以基岩裂隙水为主,涌水动态随地表水的丰枯季节性具有季节性周期变化的特点,涌水量大小还与岩体的渗透性有关,岩体越破碎,涌水越强,根据水文地质试验,所穿越岩层为中等透水层,涌水点多与岩体破碎带有关,施工过程中应注意查明岩体破碎带范围。该项目中通过物探测试,查明两个破碎带范围:K0+470~K0+550、K0+760~K0+830。

(2)古德曼公式估算隧道最大涌水量

式中:Q0----隧道通过含水体地段的最大涌水量(m3/d)

K----含水体渗透系数(m/d);

H----静止水位至洞深横断面等价圆中心的距离(m);

d----洞深横断面等价圆直径(m);

L----隧道通过含水体的长度(m)

根据上述公式,计算过程与结果如下。

表2 古德曼经验公式计算隧道涌水量表

注:结合工程经验选取与隧道埋置深度相对应的渗透系数

(3)水平巷道法估算隧道正常涌水量

式中:Qs——隧道正常涌水量(m3/d);

B——隧道各段含水体长度,取隧道洞身长度(m);

K——含水体渗透系数(m/d),取值同上;

H——水柱高度(水位降低),采用地下水位高程至隧道底界距离(m);

R——隧道含水体降水影响半径(m),按 公式进行计算,其中S=H。

依据水平坑道法按不同岩性分段计算得出的隧道正常涌水量为2321.47 m3/d。计算见表3。

表3水平坑道法分段计算正常涌水量表

根据上述参数计算结果,拟建隧道开挖施工过程中正常涌水量为2321.47 m3/d,最大涌水量为42098.02 m3/d。正常涌水量表示在隧道运营期间的涌水量,最大涌水量表示在施工中(包括岩体静储量疏干过程和大雨期间)的涌水量。

7、结论及建议

1)工程所在区域内新构造运动不发育,无深大断裂通过,未发现不良地质作用,区域地壳稳定,适宜工程建设。

2)在该隧道中,根据实践经验,两个破碎带(K0+470~K0+550、K0+760~K0+830)不排除大量涌水的可能,在隧道施工过程中,应充分利用超前探水、遇水注浆封堵、及时衬砌防水等探、堵、防水措施,杜绝隧道施工过程中发生大规模透水事件。

3)对于洞身涌水量大、涌水点多、分散,排泄通道不明显的地段,按照“以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理”的原则,分别以“疏导、堵填、注浆加固、跨越、绕避、渲泄”等措施进行处理。

参考文献

[1] 铁路工程水文地质勘察规程 TB10049-2004.2004-04-01实施.中华人民共和国铁道部

[2] 陈崇希.地下水动力学[M].北京:中国地质大学出版社 2003

[3] 岩土工程勘察规范 2009年版.中国建筑工业出版社

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