地下管线点探测技术

地下管线点探测技术（精选九篇）

地下管线点探测技术 篇1

为了更好地对城市空间进行合理的利用, 需要全面掌握城市地下管网的布设情况, 所以国家开展对城市地下管线的探测工作, 以此为基础, 建立城市空间数据库。对城市的地下管线情况进行普查, 掌握地下空间的利用情况, 可以为城市整体规划、建设和管理等工作提供重要的基础数据, 为合理的开发、利用、综合管理城市地下空间的等工作奠定坚实的基础。

某市根据城市快速发展的需要, 利用已有的城市基础测绘数据, 进行地下管线探测与空间数据库的建立, 以更好的为城市地下空间的合理利用提供基础数据。

2地下管线探测的技术路线

2.1地下管线探测对象

在整个测区范围内, 埋设在地下的各种燃气、热力、通讯、电力、工业、给水、排水等各类线缆和管道 (沟、暗河、暗渠) , 和在测区范围内的民航、铁路等其它单位的各类专用管线 (部队除外) , 都是本次地下管线探测的对象。

2.2地下管线探测内容

对地下各类管线进行探测时, 首先应查明测区内各类管线的铺设情况, 其内容包括:管线在地面的投影位置和埋深[1], 还要查明管线类别、规格、材质、电缆根数、载体特征、孔数及附属设施等, 探查时, 应绘制草图, 并在地面上相应位置设置管线点的标志。

2.3探测仪一致性校验和方式试验

管线探查的主要工具是底线管线探测仪, 在使用前应对该仪器进行一致性校验以及方法试验, 进行校验时, 充分利用测区范围内已知的地下管线。探测仪的一致性校验包括定深一致性校验和定位一致性校验。校验应按以下方式进行, 投入生产使用的地下管线探测仪, 其定位和定深的中误差不能超过规范相应的限差的二分之一。2.3.1选择一已知的单管线, 利用一种信号施加的方式, 用相近的工作频率、发射功率以及收发距离, 用接收机探测地下管线的平面位置和埋深。2.3.2利用钢尺测量探测仪器探测到的地下管线平面位置和管线实际的平面位置的差值, 计算出探测仪探测到的地下管线的埋深与实际埋深间的差值, 并把比较结果记录在规定的表格中。2.3.3更换接收机, 重复以上校验, 直到工作所使用地下管线探测仪都完成上述校验为止[2]。

2.4探测的一般规定

2.4.1地下管线的电缆根数与孔数, 载体特征与附属设施等, 探查后应绘制草图, 还需要在相应的地面点上设置管线标志。

2.4.2在管线特征点的地面投影位置上应设置管线点。管线的特征点包括转折点、分支点、变材点、交叉点、变径点、变坡点、起讫点、上杆以及管线上的附属设施、地面建、构筑物的边界及中心点等, 如果存在平面位置相同的变深点, 探测应定测为两个点。如果探测到管线的平面位置相交, 那么还需要在管线交点附近管线延长线3-5米处进行定点探测, 以确保相交管线空间位置的正确性。在交叉路口, 要根据实际的情况增加探测密度, 以保证的进行管线断面的判定。2.4.3在窨井 (包括闸门井、检查井、仪表井、阀门井、人孔与手孔等) 上设置明显管线点时, 管线点的位置应设置在井盖的中心。当地下管线中心线的地面投影偏离管线点, 其偏距大于超过0.2m时, 应以管线在地面的投影位置设置管线点, 窨井作为专业管线的附属物处理, 且管线点的特征记为“井边点”。2.4.4当电力、通讯 (含电信、有线电视等) 等管线附属物如人孔 (手孔) 有二个及以上井盖称为一井多盖, 井盖实地定点编号, 进出管线实地定点, 井内不连线。2.4.5在没有特征点的管线段上, 视地下管线探测任务不同, 地下管线的管线点间距应符合下列规定:城市地下管线普查和专用管线探测, 宜按相应比例尺设置管线点, 管线点在地形图上的间距应小于或等于15cm;厂区或住宅小区管线探测, 宜按相应比例尺设置管线点, 管线点在地形图上的间距应小于或等于10cm;施工场地管线探测, 宜在现场按小于或等于10cm间距设置管线点。2.4.6当管线弯曲时, 管线点的设置应以能反映管线弯曲特征为原则。至少在圆弧起止点和中点上设置管线点, 当圆弧较大时, 应适当增加管线点, 以保证其弯曲特征。2.4.7当管线进入非探测区时, 要在非探测区的边界处设置管线点, 管线点的特征记为“非探测区”, 以便于图示和确定管线的延伸方向。2.4.8当管线被建筑物压盖时, 要在管线进出建筑物的边界处设置管线点, 管线点的特征记为“进出房点”。2.4.9管线点均应设置地面标志 (预制水泥桩、刻字、铁钉、木桩、油漆等) , 标志面宜与地面取平。管线点标志一般应设置在特征点或附属物中心点上, 管线点的地面标志应设置牢固, 保证在管线探测成果验收前不毁失、不移位和易于识别。隐蔽管线点可用铁钉或木桩打入地面至平, 在其周围明显地物上标注记号并用红色油漆标注管线点编号。2.4.10地下管线探查应在充分搜集和分析已有资料的基础上, 采用实地调查与仪器探查相结合的方法进行。2.4.11管线探查现场应使用铅笔按管线探查记录所列项目填写清楚, 并应详细地将各种管线的走向、连接关系、管线点编号等标注在相应大比例尺 (如1:500) 地形图或带状图上, 形成探查草图交付地下管线测量工序使用。

2.5实地调查

实地调查是在现况调绘图所标示的各类管线位置的基础上实地核查, 应查明每一条管线的性质和类型。对明显管线点上所裸露的地下管线及其附属设施做详细的调查、记录和量测。填写“明显管线点调查记录表” (见附录) , 同时确定必须用仪器探查的管线段。调查表应根据《昆明市地下管线普查数据标准》中的相关规定来填写[3]。

2.6仪器探查

2.6.1仪器探查是在现况调绘和实地调查的基础上, 根据不同的地球物理条件, 选用不同的物探方法进行探查。2.6.2采用物探仪器探查地下管线, 在现况资料不足或重要及复杂地段 (如交叉路口等) 进行搜索时, 进行重复扫描以确保管线无遗漏。2.6.3探查方法及仪器的选择。 (1) 对隐蔽地下管线的探测, 根据不同的材质、不同的地球物理条件, 采用不同的物探方法进行探测。 (2) 电磁法为本次工程的首选方法, 即采用英国雷迪公司生产的RD400、RD4000、LD500系列地下管线探测仪和日本富士公司生产的PL960地下管线探测仪, 以及瑞典MALA公司生产的RAMAC/GPR地质雷达, 根据管线的敷设状况, 选择使用被动源的工频法、甚低频法, 主动源的直接法、夹钳法、电偶极感应法、磁偶极感应法、示踪电磁法、电磁波法等方法进行探测。

结束语

地下管线探测能够为城市的整体空间利用, 提供基础数据, 探测数据的的全面性和准确性关系能否为以后的各项建设提供高水平的基础服务, 因此及探测技术路线的设计至关重要。

摘要：本文介绍了地下管线探测的重要意义, 叙述了地下管线测绘项目的技术路线, 对以后的类似作业具有参考价值。

关键词：管线探测,施工测量,技术路线

参考文献

[1]龚俊, 王新洲, 王文庆.城市地下管线信息管理系统的探讨[J].地理空间信息, 2005 (3) :9-11, 37-40.

[2]蔡宽余, 杨晓慧.城市地下管线信息管理系统的设计[J].上海地质, 2005 (2) :37-40.

地下管线点探测技术 篇2

关键词：物探技术；地下管线探测技术；综合分析；具体应用

地下管线的探测技实际上就是对城市中地下的各种管线进行测绘的一种交叉技术，采用不同的探测方法对城市中地下管线的埋设的具体位置进行测绘。然后对地下管线的分布进行编绘。

一、几种常用的物探技术的分析

城市的雨污水的分流改造等都必须在明确城市的基础上进行。物探的方法是基于探测目标与周围介质的物理性质的差异的基础上进行的。根据管线的材料可以将管线分为金属管线和非金属管线两种。一般来说可导电的管线有光缆和电缆以及给水管道等，其中给水管道又有导电性较差的球墨铸铁管和导电性较好的铸铁管。而排水管大多数采用的是不导电的PVC材料，燃气管道使用的是PE材料，也不导电。总之，不论目标管线使用的是金属材料还是非金属的材料，埋设环境与管线之间存在的物性差异才是物探方法进行应用的基础。

（一）电磁感应法。由于导电的金属周围存在一定的磁场，因此可以通过对该磁场进行接收来判断地下管线的具体深度与埋设的具体位置，电磁感应法是进行地下管线探测最为有效的方法。该种方法能够有效的使用于金属地下管线的探测，主要包含了光缆线、电缆线以及导电性能较好的铸铁的给水管道等等。为了能够更好的确定地下管线的深度与位置，提高电磁感应发进行地下管线探测的效率与准确性，管线中的电流最好应该使用人工激发的方式，并且还应该根据目标管线类型的差异，使用不同的人工激发的方法。人工激发的方法主要哟偶感应法、夹钳法以及直连法三大类，其中感应法主要适用于不存在露口的光缆线以及电缆线等等，由于该类地下管线不能通过夹钳法与直连法进行探测，因此最好使用感应法进行探测。感应法主要是使用发射机线圈在目标地下管线上产生感应电流，然后利用接收机对管线电流所产生的磁场进行接收，进而判定地下管线的具体深度与位置。夹钳法主要适用于光缆线以及电缆线等，即不存在接口同时也不允许仪器与管线进行直接连接的管线，该方法主要是通过在目标管线上进行加夹钳，让目标管线产生感应电流，从而产生磁场，确定地下管线详细位置。而直连法主要适用于地线管线的管道直径较大的金属管，通过导线将管道与管线仪的发射机进行直接连接，从而确定地下管线的具体位置。

（二）电磁波法。电磁波法主要适用于非金属对的地下管线，该方法主要是在地面进行布置测线，然后利用探地雷达的发射天线进行电磁波的发射，接收天线主要负责对管线所反射的电磁波进行接收，然后根据接收的电磁波与发射的电磁波之间的管线，确定地下管线埋设的具体深度与位置。电磁波法主要适用于对非金属管线的探测，该方法具有探测的地下管线的位置明显，但是使用该方法进行地下管线位置的探测的工作效率较低。

（三）弹性波法。弹性波发主要用于道路路面下的非金属管线的探测，道路路面下的非金属管线使用探地雷达进行探测的效果较差，但是使用弹性波发进行测量，能够有效的解决探地雷达中存在的问题。由于道路一般使用的是沥青或者是水泥，因此具有非常良好的弹性波激振条件。当震源激振后，便会引起激发点质点的振动，然后通过应力波的方式向地下进行传播，当波阻发生变化时，应力波会被地面上所布置的传感器进行接收，接收方式又可以分为反射共偏移观测系统和自激自收两种。

（四）瞬变电磁法。瞬变电磁法主要适用于含有雨和污的管道以及自来水管道等，瞬变电磁法主要是使用不接地的回线向地下发送脉冲电磁场，然后激发地层介质产生二次电磁场，然后利用线圈对二次电磁场进行接收，然后对所接收的信息进行分析，从而达到探测地下管线目标的目的。使用该方法进行地下管线的探测与探地雷达进行地下管线目标探测相似，由于金属管道或者是管道中含有导电物质的反应的是低电阻，非金属管道或者是管道中不含导电物质反应的是高电阻，从而便能有效的推断出地下管道的具体位置和埋设的深度。瞬变电磁法主要有反应灵敏、不仅能够适用于含水管线和自来水管线的探测，同时对其他类型的管线的地下测量也有一定的反应。但是使用该方法对地下管线进行测量，对管线的直径与埋设的具体位置等反应的不够精确，并且由于低电阻与高电阻是相对的概念，范围大都是根据经验进行划定的，但是由于管道中的导电物质会引起管道电阻发生变化，因此使用该方法进行地下管线测量，应该结合已有管线的信息进行综合的判断。

二、管线测量技术

管线的测量技术主要是在进行质量探测的前提下，对地下管线所测取的成果进行测绘，并且还应该注意测绘工作与管线探测之间的衔接处理，最后还应该确保探测成果编制工作与图件编绘工作的顺利进行。地下管线的控制测量时根据地形测量与管线点连测所建立的图根控制。其中图根控制是采用电磁波测距导线进行布设的，地下管线点的高程的测量与平面位置采用的是全站仪进行测量。

结语

综上所述，通过上文的分析，可以得出以下几点结论：1、进行金属管线的测量最好选用电磁感应法。2、非金属管线的测量最好使用电磁波法。3、电磁干扰较大的非金属管道最好使用弹性波法进行测量。4、没有露点的金属管线或者是含有导电介质的地下非金属管线最好选用瞬变电磁法进行测量。

参考文献：

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[3]沈林勇，李亚旻，章亚男等.基于PSD的地下管线探测装置设计与分析[J].光学精密工程，2008，16（8）：1429-1435.DOI：10.3321/j.issn：1004-924X.2008.08.015.

[4]王法刚，叶国弘.频率域电磁法在探测地下管线中的应用[J].岩石力学与工程学报，2001，20（z1）：1787-1789.DOI：10.3321/j.issn：1000-6915.2001.z1.039.[5]林广元.厦门市地下管线探测和信息化的设计与实践[J].测绘通报，2005，（4）：43-46.DOI：10.3969/j.issn.0494-0911.2005.04.013.

城市地下管线探测技术方法及其应用 篇3

1 地下管线分类及探测

1.1 地下管线分类

城市地下管线按照权属单位不同, 可分为给水、排水 (雨水、污水、雨污合流) 、燃气、电力、通讯 (电信、移动、联通、有线电视等) 、热力等市政公用管线以及铁路、民航、军用等专用管线, 是城市基础设施重要的组成部分, 担负着输送能量、传输物资、传递信息的重要任务, 是整个城市赖以生存和发展的物质基础, 是城市名副其实的生命线。

1.2 地下管线探测

地下管线探测方法一般分为两种:一种是采用井中调查、开挖样洞或简易触探相结合的方法, 这种方法在我国早期城市管线普查中应用较多, 目前主要应用在某些复杂地段的管线探测及检查验收中使用;另一种是仪器探测与井中调查相结合的方法, 近年来在我国城市地下管线探测中广泛使用。

2 地下管线探测前提条件分析

地下管线探测是以地下管线与周围介质 (土体) 的密度、磁性、电阻率、介电常数等物性参数差异为前提, 采用地球物理方法对地下管线进行定位的技术。城市地下管线包括给水、排水、电力、电信、燃气、热力、工业等, 这些管线按材质大致可归纳为三大类:第一类为由铸铁、钢材构成的金属管线, 如给水、燃气、热力以及压力雨 (污) 水管线等;第二类为由水泥、塑料等材质构成的非金属管线, 如重力流式雨 (污) 水管线、PE材质燃气管线、PVC材质给水管线等;第三类为带金属骨架的管线 (指内芯为铜、铝材质, 外层为塑料的电缆) , 如电力电缆、通讯电缆等。

上述管线作为探测目标体, 其与周围介质 (土体) 之间均存在密度、波速、电阻率、介电常数、导磁性、导热性等某一方面或几方面的物性参数差异, 这些差异是能够运用物探技术对其进行有效探测的地球物理前提。

3 城市地下管线探测技术方法

3.1 城市地下管线探测技术基本原理

地下管线的存在往往会改变天然的或者人工的地球上物理场的分布情况, 而后会产生异常。通过对着这些异常的分布情况、形态及性状的研究, 可以获得与地下管线位置相关的资料, 为我们进行地下管线探测奠定了理论基础。

3.2 城市地下管线探测方法

现场探测时, 可根据不同材质、不同类型的地下管线与周围介质之间的具体物性参数差异, 按照有效、快速、经济的原则, 选择某一种或多种物探方法进行探测。地下管线探测中采用的物探方法主要包括电磁法、地质雷达法、高精度磁法、高密度电法、浅层地震波法等, 其中电磁法和地质雷达法是目前地下管线探测中最常用、最有效的方法。

3.2.1 电磁法

电磁感应法是利用天然电磁场或人工电磁场源对管线进行激发, 在地下管线中产生电流, 管线周围形成电磁场, 然后采用仪器测量其分布特征, 确定管线的空间位置。该方法为地下管线探测的首选方法, 根据管线的敷设状况, 可选择使用主动源法中的直接法、夹钳法、感应法等。

(1) 直接法:适用于有出露点的金属管线探测。直接法有三种连接方式:双端连接、单端连接及远接地单端连接。即将发射机专用输出电缆的一端与被探测的金属管线相连接, 另一端接地或接到金属管线的另一端, 利用接收机搜索被探测金属管线产生的电磁信号, 对管线进行追踪定位。该方法能使接收机接收到较强的电磁信号, 对管线的定位及定深精度相对较高, 但管线必须有出露点, 并具备良好的接地条件, 而且接地线应尽量与管线走向呈垂直状态分布, 接地点在理论上是离激发源越远越好, 但地线过长及跨越其他管线可能引起旁侧管线对探测目标管线的干扰。

(2) 夹钳法:是利用管线探测仪配备的夹钳 (亦称耦合环) 夹在被测目标管线上, 通过耦合环把交变电磁场信号加载到被测管线上, 以实现对目标管线的追踪定位的目的。

(3) 感应法:是利用发射机发射谐变电磁场, 使被探测的地下管线产生感应电流而形成电磁场, 通过接收机在地面接收地下管线所形成的电磁场, 达到对被探测管线进行搜索、追踪、定位之目的。

3.2.2 地质雷达法

地质雷达法:即地质雷达剖面扫描法, 是利用脉冲雷达系统连续向下发射高频电磁波, 并由接收天线连续接收地下管线等不均匀目标体反射回来的电磁波, 再经过专用软件处理, 获取地下不同目标体雷达波的反射图像, 通过对图像的分析解释, 直接确定管线埋设位置和埋藏深度。

3.2.3 示踪法

将能发射电磁信号的示踪探头或导线送入非金属管道 (沟) 内, 在地面用接收机接收探头或导线发出的电磁信号, 从而确定地下非金属管线的走向和埋深。该法可用于有出入口的非金属管道和人防工程的探查。该方法信号强, 效果好, 但必须有出入口。

3.3 城市地下管线探测技术方法应用

由于地下管线埋设条件各不相同, 因此探测现场情况也千差万别, 有些管线有明显出露有些长距离无明显点;有些管线埋深大, 有些管线几乎贴近地表埋设;此外管线埋设的环境也区别也很大, 有些道路管线稀少, 有些道路管线埋设密集, 因此在方法选用时应根据不同场地条件选用合适的方法。

(1) 出露情况:现场有出露点的管线, 可采用直接法、夹钳法;规模较大的管道, 也可将发射机直接放置在管顶顶部。无出露点的情况下, 可采用感应法施加信号探测, 注意施加点尽可能选择在埋深浅、临近管线少处。

地下管线点探测技术 篇4

【摘要】随着城市现代化的发展，地下管线的密集度越来越大，在大量的城市地下施工过程中，地下管线的保护越来越显得重要，掌握施工地段地下管线的敷设又是确保地下管线和施工安全的前提，该文简要介绍了地质雷达的基本原理和数据处理方法，并结合工程实例，分析了地质雷达在探测地下管线分布中的作用。

【关键词】地质雷达；探测；地下管线

Application and Analysis of Ground Penetrating Radar in Underground Pipeline Detection

Li Hui-qi，Gao Tao

（Anyang City Architectural Design and Research InstituteAnyangHenan455000）

【Abstract】With the development of urban modernization， the underground pipeline is becoming more and more intensive. Underground underground pipeline protection is becoming more and more important during the construction of large number of urban underground. It is also important to ensure the underground pipeline and construction The paper introduces the basic principle and data processing method of GPR， and analyzes the function of GPR in the detection of underground pipeline distribution.

【Key words】Geological radar；Detection；Underground pipeline

近年来，随着城市现代化的发展，地下管线的密集度越来越大，在大量的城市地下施工过程中，它们的安全直接关系到经济建设、市民生活，同时，也影响到施工人员的人身安全。因此，如何在施工时，避免破坏这些地下管线就变得越来越重要。地质雷达作为一种高分辨探测技术，能够探明施工区段地下管线、线路的敷设情况，避免由于不明地下管线的分布而造成施工时挖断管线带来的损失，确保施工安全，近年来得到了普遍的应用。

1. 地质雷达探测原理

（1）地质雷达（GPR）的原理概括地说，它是通过对电磁波在地下介质中传播规律的研究与波场特点的分析，查明介质结构、属性、几何形态及其空间分布特征。地质雷达由地面上的发射天线 T 将高频电磁波（主频为106～109Hz）以宽频带短脉冲形式送入地下，经地下目标体或不同电磁性质的介质分界面反射后返回地面，为另一接收天线 R 所接收，而其余电磁能量则穿过界面继续向下传播，在更深的界面上继续反射和折射，直至电磁能量被地下介质全部吸收。

（2）地质雷达发射天线在介质表面向其内部发射频率为数百兆赫兹的高频电磁波，当电磁波遇到不同界面时会发生反射及透射，反射波返回介质表面，又被接收天线所接收（所用的天线为收发合一的屏蔽天线）。此时，雷达主机记录下电磁波从发射到接收的双程旅时△t，当电磁波在介质内传播的速度V已知时，可由D=Vo△t/2式求出反射面的深度即目标体的深度。

（3）由此可知，电磁波的反射系数取决于界面两边媒质的相对介电常数的差异，差异越大，反射系数也越大。

2. 仪器设备

本次检测使用的是美国劳雷公司生产的（GSSI） SIR-3000地质雷达，该地质雷达由发射、接收和控制三部分组成。发射部分由脉冲发生电路和发射天线构成，产生并发电磁脉冲；接收部分由接收天线、高频放大电路和采样电路构成，接收的高频信号被放大后，采样电路变换为低频信号，送到信号处理电路；控制部分是由产生整体装置同步信号的基准同步信号发生器、控制采样电路的采样控制器、处理接收信号的信号处理电路、以及显示处理信号的输出显示部分组成的。采样数据经一定处理后，由输出显示设备输出探测结果。

3. 工程实例一

3.1工程概况。

本工程位于某市居民住宅区内，根据现场调研及资料的情况来看，目前两侧多为已拆迁后的居民住房，在原道路两侧已用砖墙围档；在群众路和交通路地下通道范围内均有一组军用光缆和电信长途通信光缆未拆迁。另外在本工程施工范围内地下管线错综复杂，有上水管、煤气管、电话电线、污水管、雨水管、电力电缆、照明、信号和有线电视等九大类地下管线，部分线路分布在施工开挖区内，施工期间必须切实做好管线的处理方案，确保各类管线的安全和正常使用，才能避免窝工，提高效率其工作顺利与否，直接影响到工程的施工进度。因此，探明施工区地下管线、线路的敷设情况是确保施工安全的重要前提。

3.2探测情况概述。

根据道路平面布置和管线埋深情况，分别在道路两侧的中心线上布置了两条主测线，在两侧人行道及原居民区部分别布置了20条测线。探测天线采用了100MHz、400 MHz 两种天线。其中在两条主测线上采用了 100 MHz 天线进行探测，时窗设置为200ns，探测深度为7m左右。在两侧人行道及原居民区布置采用 400 MHz 天线进行探测，时窗设置为50ns，探测深度为2m左右。根据地质情况，介电常数均采用经验值15。

3.3数据处理。

应用地质雷达方法在采集地下目标体的有效反射信息时，还会接收到各种规则的或随机的干扰信息，地质雷达数据处理的目的，就是为了压制这些干扰波，最大限度地突出有效波，以便提高雷达记录的信噪比和分辨率，提供和显示记录中包含的与地下目标体的位置、形态、结构和属性等有关的信息，为地质雷达资料解释服务，地质雷达数据资料处理流程图详见图2。

3.4资料分析。

根据地质雷达波的探测原理，当两个介质的介电常数相差较大时，雷达波会发生明显的反射、绕射等现象。选取2组典型的地质雷达波图形，当雷达波扫描至地下管线时，雷达波会产生明显的绕射现象。我们可以清楚地看出地质雷达波的反射现象，弧形的大小反映了反射物体的大小，由于地下管线较小，雷达波上呈小弧形反射，下水道呈弧形较大的空洞式反射。通过对时间及速度参数的计算更准确的得出管线的实际位置。这与施工单位提供的城市地下管道布置图相吻合。

4. 工程实例二

某市区地下管线补测工程中燃气管线大多数都为塑料管线，少数给水管线为塑料管线，所以在收集资料后，我们确定以探地雷达探测为主要手段进行探测。

4.1平行管线异常的判别。

（1）城市地下管线探测中，平行埋设的地下管线在实际探测中经常遇到。探地雷达采用剖面法探测，目标管线的异常只能通过对单个剖面的分析解释来确定。由于管线密集埋设，剖面记录除显示目标管线异常外，含有许多非目标管线异常及浅部不均匀干扰异常，有些异常形态和规模几乎与目标管线一样，且相互叠加，无法准确判别哪个目标管线异常，因此，探测解释前现场了解目标管线的大致位置和埋深及剖面记录范围内可能存在的其它管线的规格、材质、位置、埋深等情况，有助于排除非目标管线异常，准确判定目标管线异常。

（2）根据给水砼管探测记录剖面，图像显示在水平位置为0.89m、1.25m和2.22m有3处异常，埋深分别为0.73m、1.57m、0.83m。由已探测管线及现场调查分析可知，第1个异常和第3个异常为电信，中间异常即为目标管线给水。

4.2不均匀介质干扰异常解释。

城市道路路基及管道上覆回填土层中通常夹杂着许多块石、砖头等建筑垃圾，这些孤立的块石砖头与周围土质在电性特征上存在一定差异，在雷达剖面上形成复杂干扰异常，影响目标管线异常的识别。在外业探测过程中，可在测点附近改变测线位置多次施测比较；在异常解释时，应充分了解目标管线规格、材质、埋设情况及其反射波的异常形态、规模及波形特征，结合管道的连续性、干扰的随机性的特点，从众多干扰中，识别出连续出现、波形特征稳定的目标管线反射异常。在干扰严重路段可采用钎探或开挖验证。由于管线规格较干扰体大，因此异常形态规模也较干扰异常大，图2在1.8米埋深0.8米处有不规则反射弧，经判断应为地层起伏引起的干扰，图3在1.5米至3米处地下有杂质干扰，导致给水管左半边反射弧完全被屏蔽掉了。

4.3地表建筑物干扰的判断。

城市地下管线一般敷设在人行道至第一排建筑物前，雷达探测地下管道时，雷达波除了下地下传播外，还有部分雷达波传向空中，地下管线的雷达反射波与建筑物的雷达反射波同时被雷达接收机收到，异常都反映在雷达剖面图上，因此在判读雷达图像时首先要排除建筑物的干扰。建筑物干扰异常一般为强烈的斜线，长度较长，范围较大。

4.4排水管沟探地雷达异常判别。

（1）由于排水方沟顶部是平面的，探地雷达探测断面的雷达图像不会显示出与圆形管道相似的曲线形状，判断其平面位置和埋深难度较大。正确分析管沟雷达图像的突破口在于找准方沟的两个顶端沟边上，雷达图像上若有两个相似的、相互对称的坡度异常，且两异常之间距离与管沟宽度一致，即可确认两沟顶边的位置。管沟位于马路车行道下，规格为4000mm×2500mm，顶盖板为0.2m厚预制水泥板。探地雷达剖面图的上层异常，为正向连续同向轴板状体异常，正向同向轴对应内部空间顶界面，按波速v=0.09m/ns界面到地面厚度为1.2m，方沟宽度为4000mm。

（2）以上几种情况是我们在使用探地雷达探测管线常碰到的现象，为尽量避免这些情况给我们的探测带来错误，我们就需要在不同的地方多做些雷达断面，以及在情况允许的条件下适当开挖验证。

5. 结论

通过采用地质雷达对地下管线的探测，现场地下管线位置的记录得到了准确的反映，然而，更深入一步，如从中分析求证出管线的粗细、材质，以及其中的充填物和其他信息，则需要进行从施工参数的选取到后期数据的处理和解释等一系列的细微工作。由于地质雷达在应用过程中效率高、无损伤并能实时展示地下图像，适合在城市各种场合使用，因此，随着人们对地质雷达进一步研究，它必将成为城市管线探测的最有效工具。

参考文献

[1]袁明德. 探地雷达探测地下管线的能力[J]. 物探与化探， 2002，2（26）：152-155.

地下管线普查修补测的探测技术研究 篇5

随着我国城市信息化的推进, 城市地下管线信息化建设取得较快发展。到目前为止, 我国开展城市地下管线普查和信息系统建设的城市总数量已近1/3，因此，如何实施管线竣工测量和普查修补测，实现动态更新便提上议事日程[1,2,3,4]。

为迎2010亚运的城市规划建设的需要，2009年广州市规划局开展了白鹅潭测区（28.9平方公里）的地下管线普查修补测项目。作业采用内外业一体化方式，全面开展物探探查、测量及内业工作，项目突出了管线拆除（废弃、修改）调查工作，共探测管线总长度371.3公里，1:500综合管线图504幅，管线点22195个，落实拆除废弃或更改的地下管线70公里，探地雷达剖面270条，实现了在广州市管线信息库全面、系统的更新。本文主要介绍地下管线普查修补测项目的有关探测技术。

1 广州市地下管线普查修补测工作内容

广州市地下管线普查修补测工作内容，包括资料收集、现场踏勘、控制测量、外业调查、管线探查、管线测量、地形图修补测、内业数据处理等，标识删除、废弃、更改的管线、检查验收、内业成果入库等几个阶段。

要求依据管线现况图，探明图上无而实地存在的地下管线，即从已有管线中排查并发现新增管线、对发生变更和删除的已有管线进行更正。

广州管线普查修补测的最佳实施技术路线见图1。

其中，第1步和第2步是从现有的广州地下管线信息库（包含原普查数据和多年的已经进库竣工数据）将数据取出转换到DWG格式，将给水、排水、电力、电信、煤气、工业、热力等管线的点和线按一定的颜色和图层（称为管线普查资料）的DWG格式、直接在管线图上捆绑属性数据，提供给管线普查单位。

外业在第3步进行管线实地管线探测，按有关探测技术规定实施，内业在第4步直接在管线图上修改属性数据，作删除/废弃/更改的管线的标识，除对新探测的数据按普查技术要求入库外，第4步把修改后的属性值提取出来，生成XXXXXXSFG.txt文件（XXXXXX表示6位的压缩图幅号），第6步处理GIS数据库, 更新GZUPSS管线系统。

2 主要技术标准

该项目的主要技术依据是：（1）《城市地下管线探测技术规程》（CJJ61-2003）； (2）《城市测量规范》（CJJ8-99）； (3）《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ73-97）； (4）《广州市地下管线普查技术规程》广州市规划局1995年；（5）项目技术设计书。

3 地下管线修补测的实施过程

3.1 现有的地下管线数据的输出

从现有的地下管线信息库（包含原普查数据和多年的已经进库竣工数据）将数据转换成DWG格式，它按管线的点和线按一定的颜色和图层（称为管线普查资料）的DWG格式，同时提供管线成果dbf文件等，给管线普查单位当基础资料。

3.2 资料的收集

测量资料的收集。收集测区、级导线点、四等GPS点和1∶500地形测图的图根点。这些点的平面和高程系统是广州坐标系，精度满足地下管线探测的要求。

管线报建资料、管线竣工资料的收集。收集测区内地下管线，普查单位向各权属单位（自来水公司、煤气公司、污水公司、电力、电信有关部门）收集竣工资料、报建资料，了解旧管删除的情况。作为本次修补测的参考依据。

3.3 管线探查方法

3.3.1 中心技术难点

修测项目与以前的普查和竣工测量的作业方式不同，探测作业难度大，没有现成的规程规范，许多技术问题处于摸索阶段，很多技术和规则要不断讨论、修改。项目难点主要表现在：

新旧管线的接边问题。这要求探测作业组具备较高的辨别新旧管线能力，特别是在管线密集的情况下，在现场辨别图上管线对应于实地位置和有无变化的能力。

小管径给水和煤气以PVC、PE管居多，探测困难；存在非开挖施工深埋管线，需要探索新方法。

管线的删除、废弃、更改的图上表示方式、入库的格式文件、最终成果图的表示方式等，都必须在工作量达到一定程度，发现并讨论解决方案，再总结并形成技术规定。

3.3.2 疑难管线的探查

(1）非金属管线的探查

非金属管线主要用RIS-K2地质雷达探测，其中给水PVC、砼管线探测效果明显，PE煤气管道大部分地方效果明显，但有些地方效果较差。雷达探测的非金属管线有：PVC给水管线（约1390m）、PE煤气管道（约2740m）、给水砼管（约2220m）等，总长度约6.3km。

(2）超深管线探查

目前管线施工手段越来越多，除开挖施工外，还大量采用非开挖技术施工，包括顶管、定向钻、盾构等。在市区穿越道路、房屋、河流及其它障碍物，大多采用顶管、定向钻施工，管线埋设较深，通常在3米至十几米不等，用常规方法很难探测。本测区我们采用RD8000管线探测仪，用低频、高功率发射、长距离接地的方法探测效果较好，但管线较密、埋设太深的地方效果也不太理想，探测效果不好的地方采用虚线相连，探测的超深管线总长度约3km。

(3）未穿电缆的电力电信管线探测

本测区未穿电缆的电力电信管线较多，按照《规程》可直接用虚线相连，但为了提高测区的探测质量，用雷迪公司生产的穿线仪，并结合地质雷达进行探测，而两种方法都无法解决时，才用虚线表示。

(4）密集、复杂管线的探测

对于管线铺设密集、复杂的情况，简单用管线仪探测难以达到预期目的，此时可采用探地雷达探测。如图2为PVC给水管道（DN150, h=1.02m）与电力电缆 (h=0.61m) 中心间距为0.5米的雷达探测剖面。当使用管线仪从给水管的分支管（DN100，铸铁）采用直连法探测时，由于该段PVC管无电磁信号，故极易将电力电缆的信号误认为水管的信号，导致错误的探测结果。但采用雷达探测后，就能够将它们识别、区分开来。

3.4 地下管线的测量

平面控制和高程控制在条件许可的情况下优先运用GZCORS系统快速定位技术，提高工作效率，GZCORS测量依据《GZCORS城市测量技术规程》（本院编）有关规定执行。

GZCORS-RTK测量按精度可划分为三级、图根和碎部，点位平面中误差（相对于起算点）不得大于±5cm。控制点编号由6位数组成。控制点编号为：“X”+1位修测区序号+“R”+3位数序列号（如X2R001代表第2修补测区RTK或CORS点第001号控制点，余类推）

3.5 计算机处理技术

3.5.1 数据格式[5]

外业工作完成后, 以原始记录和管线测量数据为依据, 编制管线数据文件, 以*.dbf格式存贮地下管线数据库文件, 以*.dwg格式存贮地下管线图形文件。

3.5.2 管线属性数据录入、生成

(1) 数据库的录入。管线点属性数据表中, 管线点的空间属性数据, 按照一定的数据格式, 用程序自动进入, 避免手工输入出现差错, 其他属性数据采用手工录入。手工录入的管线属性数据应采用换人检查和使用软件自查相结合的方法进行100%的检查。

(2) 数据库的生成。地下管线修补测工作反映了地下管线的现状, 因此新补测的管线成果应和原地下管线成果要求建立统一的管线数据库。为与原有管线区别，修补测的点号后增加字母“X”标识，即：图上点号由一位管类代码+顺序号+X组成，而且以1:500图幅号为单位，每幅从1号开始。

3.5.3 地下管线图编绘

地下管线图成图采用计算机成图软件在计算机上根据dbf数据文件提供的地下管线属性数据自动生成cad图形。对于数字地下管线探测, 计算机成图软件是内业数据编辑、数字成图的核心技术, 软件功能包括数据录入、图型生成、图型编辑、图幅自动分幅、输出打印等功能。数据编辑和图形编辑是由自行开发的软件来完成的。最后利用计算机成图系统分别自动生成管线点成果表、管线编码链、综合管线图。

4 结语

通过2009年广州市地下管线普查修补测的试验，制定并完善了《广州市管线普查修补测技术规定》，全部数据成功地更新了广州管线信息系统库，效果良好。

随着城乡一体化建设步伐的加快和旧城改造的实施，地下管线竣工测量和管线普查修补测都是实现地下管线动态更新的重要手段, 本文章介绍的地下管线修补测有关技术，实现地下管线GIS数据库的更新的方案，或许对国内同行有借鉴作用。

摘要：国内许多城市都开展了地下管线普查, 建立了管线信息系统, 但是在数据更新方面作法不一。本文介绍了广州市地下管线修补测的工作内容和具体实施, 重点介绍了管线探查方法、拆除废弃更改管线的计算机处理技术, 为城市地下管线修补测及信息系统更新提供了新的思路。

关键词：地下管线,管线探测,动态更新,信息系统,修补测

参考文献

[1]李学军.我国城市地下管线信息化发展与展望[J].城市勘测, 2009, (01) :5-10.

[2]洪立波.积极推进城市地下管线信息化建设[J].城市勘测, 2007, (S1) :1-4.

[3]江贻芳, 陈倬, 张风录, .地下管线动态更新管理体系的建立[J].工程勘察, 2005, (5) :14-19.

[4]潘文俊, 方门福.深圳市地下管线动态管理方法初探[J].城市勘测, 2008, (2) :105-108

地下深埋拉管高压电力管线探测技术 篇6

1 地质雷达管线探测技术

1.1 探测原理

地质雷达 (GPR) 通过电磁波, 对地下不同介质的电性差异表现出不同的反映, 在地面接收到电磁信号后, 通过对地质雷达图像的后期处理、分析与解释, 以分辨地下介质 (埋藏物) 。

地质雷达通过发射天线向目的体发射高频短脉冲电磁波, 发射的电磁波在地层中传播, 传播的路径、电磁场强度与波形都随着地下介质的性质不同而改变, 电磁波由地下介质反射后被地面接收系统接收。通过读图, 即根据接收到电磁波的物理特性, 包括旅行时间、电磁波振动幅度与电磁波波形等, 结合经验数据, 可以分析出地下介质的物理性质。地质雷达的反射探测原理及反射-记录见图1。典型的地质雷达探测系统见图2。

1.2 经验性原则

(1) 材质判断。金属管线的相对介电常数较小, 导电率强, 衰减极大, 金属管顶部出现极性反转, 无管底反射;而非金属管衰减小, 顶部反射极性正常, 管底部反射同相轴明显, 由此可以区分金属管线与非金属管线。图3显示了典型的管线模拟地质雷达图像, 管内考虑为无介质状态, 其中A、B、C分别表示混凝土管、PVC管、金属管管顶的反射波;D、E分别表示混凝土管、PVC管管底的反射波;对于金属管, 在F位置无管底反射波。从以上分析可知, 地质雷达不仅能提供各类管线的具体位置, 而且对非金属管线而言, 还能提供内部流动体、管线大小等信息, 从而可识别各类管线。

(2) 管径判断。管的直径越大, 反射弧的曲率半径越大。对非金属管而言, 管顶与管底的反射时间差越大。

(3) 天线选择及比对。不同频率天线探测深度及探测精度不同, 对于比较复杂的地质及工况, 需要采用天线阵, 即采用适合的不同频率天线对同一对象进行探测。在图像解释阶段可以互相比对、互相印证, 大大提高图像解释的准确度 (见图4) 。

2 工程运用

2.1 天线选择及测线布置

根据工程现场实际调查情况, 确定在探测过程中采用RAMAC地质雷达CUIII主机。可以选用的地质雷达天线包括:25 MHz超强地面耦合天线 (RTA) 、100 MHz主频屏蔽天线、250 MHz主频屏蔽天线和500 MHz主频屏蔽天线。表1为各地质雷达天线的理论探测深度。

考虑到探测的实际精度和深度, 高压电缆预计埋深在10 m以上, 主要依靠100 MHz主频屏蔽天线探测, 再结合25 MHz超强地面耦合天线来辅助判断。

2.2 地质雷达探测基本流程

地质雷达探测的基本流程见图5。

2.3 关键技术实现

数据处理与分析是探测的关键步骤, 处理工具主要是Ground Vision数据采集软件和Reflexw雷达处理及解释软件包。

探测时采用Ground Vision数据采集软件进行雷达探测数据的采集。在探测或后处理时, 采用Reflexw进行滤波处理 (滤波功能采用去DC漂移、时间增益、AGC自动增益控制、平滑、背景去除、带通滤波及删除平均道等) , 采集图像可实时显示。

2.4 图像解释及结论

探测后典型的未经过后期处理的管线地质雷达图样见图6, 图样呈明显的双曲线型, 表明存在明显的管线内电力线路的干扰。经过降噪技术处理后 (见图7) , 对图像进一步详细解释, 得出判断如下:在慈海桥里程DK2+278—282, 与盾构隧道大致成90°方向, 深度为13.5～15.0 m处存在管径较大的管线, 管道材质为非金属, 具体材质难以判断;在地面以下3.2 m位置还存在一处管线。

此处埋深13.5～15.0 m的管线距离盾构隧道二次深孔加强注浆顶部约2 m, 在施工中要严格控制注浆压力, 防止浆液扩散过大。

3 结束语

通过该工程管线探测实践, 总结如下:

(1) 在满足探测深度要求的条件下, 采用25 MHz、100 MHz两种地质雷达天线进行探测, 对形成的图像进行综合比对, 以加强图像解释的准确度。但25 MHz天线分辨率较低, 需要研究新的方法综合考虑探测深度与分辨率。

(2) 此管线探测周边情况较为理想, 管线之间的干扰较少。如在管线密集、干扰较大的区域进行探测, 则对图像解释人员素质及经验要求将大大提高, 应遵从“由已知区域到未知区域”的图像解释原则, 综合考虑周边环境进行读图。

(3) 由于管线埋深较大, 观测面上的异常范围扩大, 相应的水平定位误差增大, 通常以异常范围的中心作为基点, 与施工验证的情况基本吻合。

根据最终施工效果, 本次电力管线探测提供了较为准确的管线位置判定, 为施工提供了安全保证。随着地质雷达硬件设备及后期处理、图像解释技术的进一步发展, 地质雷达必将在城市管线探测工作中发挥更大作用。

参考文献

[1]葛如冰, 曹震峰, 彭飞.地质雷达在给水管线探测中的新进展[J].勘察科学技术, 2008 (4)

[2]杨向东.地下管线综合探测技术在道路改造中的应用[J].物探与化探, 2001 (6)

[3]王水强, 万明浩.不同地质雷达测量参数对数据采集效果的影响[J].上海地质, 1999 (3)

[4]袁明德.探地雷达探测地下管线的能力[J].物探与化探, 2002 (2)

[5]陈敏.探地雷达技术在岩溶地区的探测应用[J].科技信息, 2011 (12)

浅谈城市地下管线探测方法 篇7

关键词：城市,管线探测,地下管线,方法

1 引言

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, 是城市能量输送、物质传输和信息传递的重要载体, 其空间位置及属性信息是城市赖以生存和发展的物质基础, 被誉为城市的“生命线”。近年来, 随着城市化的不断发展, 敷设的地下管线也在不断增多, 做好地下管线的现状摸查, 可以为城市地下空间的合理开发利用、综合管理、城市数字化、智慧城市建设等奠定坚实的基础。城市地下管线种类多, 涉及给水、排水、燃气、电力、供热、通信、工业等众多领域, 用单一的方法无法完整地探测管线的空间状态;因此, 要做好地下管线的探查工作, 首先要弄清各种专业管线的种类、规格、材质及其设计施工要求等, 以便选择合适的探测仪器和方法, 保证地下管线探查的质量和效率。作者根据自己的工作体会, 结合工程实例谈一下城市地下管线探测方法和原则。

2 工程实例

2.1 测区概况

广州市某小区综合管线探测, 测区内民宅密集、商铺林立, 污染源多以生活污水为主, 此次排水整治将对现有雨污水管道进行改造, 污水进行截污处理, 雨水管道直排进河涌, 实现雨污分流。需查明待整治范围内各类地下管线的平面位置、走向、高程、埋深、管径、材质及权属单位, 绘制综合地下管线图, 为设计、施工及勘察钻孔阶段提供准确可靠的地下管线基础资料。经实地探查, 本测区有给水、排水 (包括污水、雨水) 、煤气、电力、路灯、电信等六大类共八种现状管线分布。

2.2 探测原则

为了保证地下管线摸查全面可靠, 采用以下探测原则:

(1) 首先对测区进行初步勘查, 从而了解管线的大致分布情况, 为以后的系统摸查打下基础。勘查工作由经验丰富、比较熟悉当地情况的测量人员利用地形图到现场通过查看或向管线产权单位、街道询问, 初步标出管线分布, 确立摸查的重点与难点, 以避免摸查的盲目性。

(2) 遵循从简单到复杂、先易后难、先浅后深、从已知到未知的原则。在开展管线摸查时, 首先选择管线少、干扰小、条件比较简单的区域开始, 然后逐步推进到相对条件比较复杂的地区;同时将探测方法在已知地下管线埋设的地方进行试验, 评价其方法的有效性和精度, 然后推广到未知区域开展探查工作。

(3) 遵循“从主干线到次支线”的原则。首先从主干线开始摸查, 然后顺藤摸瓜、追根溯源。

(4) 遵循“方法有效、快捷、轻便”的原则。在相对比较复杂的条件下, 选择用多种方法结合的方式来探查测区的管线, 以提高对管线的分辨率及对探测结果可靠程度。

(5) 地下管线探测的取舍标准应根据各城市的具体情况、管线的疏密程度和委托的要求确定。本项目参考《城市地下管线探测技术规程》 (CJJ61-2003) 中的地下管线普查取舍标准执行 (见表1) 。

2.3 管线探测基本技术要求

2.3.1 基本技术要求

地下管线测前应全面收集、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、施工图及其技术资料, 还应收集相应比例尺地形图, 测区及附近测量控制成果等。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。地下管线测量一般采用现行《城市测量规范》和《城市地下管线探测技术规程》作为技术标准。

2.3.2 基本精度指标[6]

地下管线隐蔽管线点的探测精度一般为:平面位置限差为0.1h;埋深限差为0.15h (h为管中心的埋深, 小于1m时按1m计) 。

地下管线点的测量精度为:相对于邻近控制点, 点位中误差不超过±5cm, 高程中误差不超过±3cm。

2.4 管线探测方法

地下管线探测量方法包括明显管线点的实地调查、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, 就是利用各种地下管线本身所具有的与其周围介质不同的物理特性及其与周围环境特征的关系来查找埋设在地下的各种管线的空间状态 (位置、埋深、走向) [1]。地下管线种类繁多, 很难用单一的方法完成所有管线的探测工作;针对不同的管线可以采用不同的探查方法[2], 如对电力、电信以及金属质的管线, 用管线探测仪;对非金属管线可采用调查和地质雷达探测相结合的方法, 文献[3]根据城市新型地下管线的特点, 针对非金属管线和非开挖超深管线等新型地下管线的探测难点, 从理论及应用研究着手, 提出了一套有效的探测方法和技术措施。根据本项目特点和实际情况, 采用的探测方法主要是采用隐蔽管线点物探调查法, 隐蔽管线点物探调查法主要有有电磁法、示踪法 (探头追踪法) 和扫描 (盲探) 法。

2.4.1 电磁法探测

电磁法是以地下管线与周围介质的导电性和导磁性差异为主要物性基础, 根据电磁感应原理观测和研究电磁场空间分布规律, 从而达到寻找地下管线的目的。在工作中, 通过发射线圈提供谐变电流, 在其周围建立谐变磁场, 该场称为一次场, 当发射机发出的电磁信号遇到地下金属管线后, 产生感应电流和感应电磁场, 称为二次场或异常场, 在地面上通过接收机探测二次电磁场异常后, 便可确定地下管线的位置和埋深。

实际工作中, 被查金属管线邻近有较多平行管线或管线分布情况较复杂时, 我们一般采用直连法、夹钳感应法、压线法或选择激发法等方式进行探查。当采用直连法时, 要求把信号施加点上的绝缘层刮干净, 保持良好的电性接触, 而且接地电极合理布设, 保证接地点上有良好的接地条件;当采用夹钳感应法时, 夹钳套在被查管线上, 要求保证夹钳接头通路。压线法[4]是通过改变发射线圈与管线的相对位置, 达到既能抑制干扰信号, 又能增强目标信号的目的, 包括水平压线法、倾斜压线法和垂直压线法。其中, 后二种方法是1996年在广州市地下管线普查过程中研究总结的成果。对于近问距并行的管线, 可以通过改变激发方式或解释方式来进行探测, 不同的方法各有所长, 亦有局限之处, 在操作时应结合现场条件和仪器情况灵活运用。

2.4.2 示踪法探测

示踪法主要是探查有出入口的非金属管道[5], 该方法是将示踪探头伸入管道中, 在地面上通过接收机接收探头的一次场信号, 根据地面接收机的信号强弱判定管线的大致走向和埋深。该方法只能对无压力的管道, 且有出入口, 操作相对比较麻烦, 效率较低, 只有在常规方法无效的情况下才使用, 对查找排水管道的预留口该方法比较有效、适用。该方法可探测的管线包括:无压力的排水预留管道 (主要是确定排水管道的预留口位置) 、过路套管等。

2.4.3 扫描 (盲探) 法探测

根据管线探测的基本要求, 为防止漏掉一些管线分支及不易察觉的管线异常, 我们对测区内部分区域进行了扫描 (盲探) 法探测。本次工作采用英国产的RD8000型管线探测仪进行圆形扫描 (盲探) 工作, 用感应法进行探测。工作时保持发射机位置固定, 接收机在距发射机适当距离的位置上, 以发射机为中心, 沿圆形路线扫测。水平偶极发射时, 扫测要注意发射线圈与接收线圈对准成一条直线。当接收机发现异常时, 利用“70%”测深法进行定位定深;然后两机互换位置, 将该异常追踪到已知属性的管线上。

2.5 地下管线点测量

2.5.1 地下管线控制测量

地下管线控制测量应在城市的等级控制网的基础上布设图根导线点。城市等级控制点密度不足时应按现行的行业标准《城市测量规范》 (CJJ/T8-2011) 的要求加密等级控制点。

2.5.2 地下管线点测量

管线点测量是在地下管线探查工作完成后, 依据管线点地面标志和编号进行管线点测量。管线点的平面位置可以图根控制点上采用极坐标法, 导线串联法或支导线法测定;管线点的高程用图根水准或测距三角高程导线法连测。

3 结束语

城市地下管线埋设错综复杂, 而且管线之间的埋设距离很近, 用单一的技术手段往往不能够准确地判断管线的状态。在管线埋设相对复杂的情况下应采用多种物探方法相结合的方式, 来提高探测准确性。近年来, 随着新材料的发展, 非金属材料管道的使用也越来越多, 地下非金属管道探测技术也越来越引起人们的重视。今后应逐步提高探测技术水平, 以及数据采集和分析能力, 来提高地下管线的探测精度, 促进城市地下管线探测技术更快更好的发展。

所获荣誉及奖励:广州市优秀工程勘察设计奖获工程勘察三等奖。

参考文献

[1]章剑峰, 钱强强, 俞杰, 等.复杂情况下城市地下管线探测体会[J].城市勘测, 2010 (3) :148~152.

[2]杨向东.地下管线综合探测技术在道路改造中的应用[J].物探与化探, 2001, 25 (6) :477~479.

[3]曹震峰, 张汉春, 葛如冰.城市新型地下管线的探测方法及其应用[J].勘察科学技术, 2009 (4) :458~462.

[4]陈穗生, 梁瑜萍.复杂条件下地下的管线探测方法[J].物探与化探, 2008, 32 (1) :96~100.

[5]陈露露.示踪法在复杂条件下地下管线探测中的应用[J].中国西部科技, 2011, 10 (25) :22~26.

用Excel管理地下管线探测数据 篇8

在进行地下管线数据处理的过程中, 管线测量单位通常需要购买专业的管线数据处理软件, 作业员需经过进行包括数据录入、生成管线图、形成管线成果报表、生成管线数据库文件等专业培训后才能完成地下管线数据的入库工作。然而笔者认为利用Excel进行地下管线数据的管理更加简洁、方便、节省成本。因为Excel在电子表格、图表和数据分析三个方面具有卓越的功能优势, 我们可以非常便捷的填写大量的数据, 便捷地制作各种图表, 配合运用丰富、简单的函数和强大的数据分析工具进行管线数据处理。通过Excel和简单函数的运用加快数据录入速度、减少人为错误、可实现测量库和物探数据库的合并、生产管线成果报表、生成管线数据库文件, 可节省软件购置成本, 减少管线数据处理工作量。

地下管线作业工序

一般地下管线测量流程包括管线资料收集、管线外业属性调查、管线点外业测量、管线数据内业编辑处理、管线数据检查、生成管线数据库文件、输出管线成果报表等工序。

地下管线数据特点

地下管线数据构成复杂、内容多。

地下管线数据由测量库坐标数据和物探库属性数据构成。

(1) 测量库数据是一组关于管点位置的空间三维数据。测量库根据“物探点号”与“物探库属性数据”进行联系。

(2) 物探属性数据是现场通过调查探测手段获得的关于管点、管段的有关属性数据。一般记录在纸质记录薄或使用智能手机、IPAD等直接用Excel形成属性数据表。管线属性数据包括管点数据和管线数据, 管点、管线的属性项根据管类的不同略有区别。

管点数据属性项包括管点编号, 物探点号, 成图点号, 地物编码, 代号, X坐标, Y坐标, 地面高程, 埋深, 管点高程, 连接类型, 附属点号, 旋转角, 井盖材质, 井盖直径 (长*宽) , 井底标高等。

管线数据属性项包括起点点号, 终点点号, 起点埋深, 终点埋深, 管线 (沟) 权属, 材质, 管径 (宽*高) , 埋设日期, 埋设方式, 数据来源, 起点高程, 终点高程, 管段类型, 管道形状, 施工工艺, 运行状况, 根数, 总孔数, 孔数, 管孔排列, 管材, 孔径, 占用孔数, 颜色, 图号等。

针对这一特点, 可以利用Excel表格轻松进行模板定制。

管线数据量大

地下管线测量项目一般包含多种管线种类, 且数量大, 按照传统的专业软件通常需要逐个数据进行录入, 这是一项非常繁琐的工作, 而录入数量大的数据正好是Excel的优势。

管线数据具有一定的重复性规律

在同一个测量项目中, 在某一特定的区域内, 同一种管线的相当一部分属性数据具有重复性。例如一条污水管道在一段地形起伏相对较小的路段, 一般它的材质、管径、管道形状、施工工艺、管段类型等属性是相同的, 这些重复性的工作可以通过Excel的表格自动填充或直接拖动方式实现。

管线数据具有相关性

例如管线数据中的起点的“管点高程”等于该管点的管点数据中的“地面高程”减去管线数据中的起点的“起点埋深”, 自流排水管线的管点数据中的“埋深”为该管点在管线数据中以其为起点或终点相对应的“起点埋深”或“终点埋深”的最大值等, 这些相关性的数据完全可以使用简单函数实现计算和检查验证。

Excel数据录入

利用Excel在电子表格制作方面的优势, 根据不同类型的管线数据预制不同的表格模板, 解决管线数据构成复杂、内容繁多、数据量大特点带来的数据录入问题。管点数据及管线数据录入预制模板如图1所示。

简单函数运用

针对管线数据的相关性, 利用定位函数、引用函数、几何运算函数等简单函数实现管线数据的计算及检查验证。

运用简单函数实现管点的“图号”自动计算

根据《宁波市地下管线探测技术规程》的规定, 图幅号由8位数字组成, 前3位为X坐标前三位, 4-6位为Y坐标前三位, 7-8位为01~16的分幅号。首先取前六位利用MID函数, 例如C2为X坐标, D2为Y坐标, 输入“MID (C2, 1, 3) &MID (D2, 1, 3) ”, 分幅号计算, 采用2×2格网等级分裂为4个2×2格网的运算思路进行运算, 先通过“MID (C2, 4, 3) 及MID (D2, 4, 3) ”求出X、Y坐标的百米位坐标, 再根据4个分裂的2×2格网的分割线对应数值为“500”和“250”, 然后将第一步得到的百米位坐标根据公式:“ (1-INT (百米位X坐标/500) ) *8+ (INT (百米位Y坐标/500) ) *4+ (1-INT (MOD (百米位X坐标, 500) /250) ) *2+ (INT (MOD (百米位Y坐标, 500) /250) ) *1+1”求算, 最后通过公式“ (前六位*100+分幅号) ”实现依据管线平面坐标自动计算8位图号。如图2所示。

利用Excel“单元格引用”实现测量库到管点数据表的引用

Excel中单位格的引用非常简单, 只需在需要引用的单位格输入“=被引用单位格”或者在输入“=”后点击被引用单位格后, 单位格引用即可轻松完成, 如图3所示。

根据简单函数实现管线数据的计算和检查

管线数据中部分数据是根据测量库数据和物探库数据计算而得的, 这部分数据可以利用定位函数、引用函数以及几何运算得到。例如管线属性表中“起点高程”的计算, “起点高程”值等于该管点的“地面高程”减去该点的“起点埋深”, 先利用MATCH函数依据该点的“物探点号”在测量库中得到它所在的记录行, 再利用OFFSET函数依据偏移值得到所在记录行中所在的列号, 最后减去物探库中的“起点埋深”值即可。如图4所示。

生成管线成果报表

通过Excel的表格模板预制实现管线成果报表的生成, 管线成果表的数据同样也是利用简单函数实现。如图5所示。

生成管线数据文件

管线数据库文件一般使用MDB格式, 由于Excel与Access同属Microsoft Office家族, 可以直接使用Access提供的外部数据导入功能, 导入*.xls格式的Excel文件中的管点属性表和管线属性表, 生成管线数据库文件。

结语

根据上述采用Excel以及简单函数对地下管线数据的处理方法来看, 利用Excel进行数据录入可以大大提高数据录入的效率, 通过简单函数的相关运算可以将测量库数据和物探库数据最终生成管线数据库文件和输出管线成果报表。作业方法简单, 提高了作业效率, 也降低了单位的作业成本, 值得推广应用。

浅谈城市地下管线探测与建库 篇9

1 管线探测

1.1 技术依据

CJJ 61-2003《城市地下管线探测技术规程》;

CJJ/T 8-2011《城市测量规范》;

GB/T 7929-1995《国家基本比例尺地形图图式第1部分l:500、1:1000、l:2000地形图图式》, 部分符号按2007版图式注记;

GB 18314-2009《全球定位系统 (GPS) 测量规范》。

1.2 技术指标

1.2.1 探测取舍标准

城市地下管线是指埋设于地下的各种管道、线缆、盖板沟以及与地下管线直接关联的管线设备和构筑物以及附属设施的空间地理、安全运营管理等属性信息。本次探测的取舍标准见表1。

1.2.2 管线成果精度要求

1) 管线点的探查精度。

隐蔽管线点的探查精度:平面位置限差δts为0.10h;埋深限差δth为0.15h。

(式中h为管线的中心埋深, 单位为cm, 当h<100cm时以100cm计算) 。

明显管线点的量测精度:量测中误差不大于±5㎝。

2) 管线点的测量精度。

平面位置中误差ms不得大于±5㎝ (相对于邻近控制点) , 高程测量中误差mh不得大于±3㎝ (相对于邻近控制点) 。

1.3 作业流程

城市地下管线探测的作业流程为:搜集资料、现场踏勘、方法试验、实地调查、仪器探查、布设测量控制网、城市管网管线点测量、城市管网图编绘和成果检查验收。探测任务较简单及工作量较小时, 上述程序可适当简化。

1.3.1 地下管线探查

管线探查应在城市管网现况调绘的基础上, 采用实地调查和仪器探查相结合的方法进行。城市管网探查工作包括对明显管线点的实地调查和量测以及对隐蔽管线点的探查。在明显管线点, 按照调绘图上标示的地下管线附属设施和附属物点的位置进一步进行核查, 并对明显管线点作详细调查, 对埋深用钢尺进行量测, 填写明显管线点调查表, 同时确定必须用仪器探查的管线段。, 对地下管线的隐蔽管线段, 要根据不同的物理场条件、选用不同的物探方法和仪器进行探查。对金属管线一般使用金属管线探测仪探测, 对较大管径且封闭性的有压非金属管线如砼质给水管线要采用地质雷达探测。

1.3.2 管线测量

城市管线平面测量使用全站仪或采用GPS全野外数据施测, 用统一的格式记录, 利用软件进行数据处理。最后生成坐标成果数据文件。城市管线高程测量宜采用水准测量, 亦可采用电磁波测距三角高程测量。城市管线测量区域无大比例尺基本地形图或地物变化较大时, 地形图应测绘管线两侧第一排建 (构) 筑物;管线两侧无建 (构) 筑物的, 应测绘管线中心线两侧20m范围内的地形地物。

1.4 质量控制

地下管线测量成果应在过程控制的基础上进行质量检验, 地下管线测量成果质量检验包括地下管线点测量精度检验和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的检验。地下管线测量成果质量检验应符合下列要求:

1检验点、边应在测区内均匀分布、随机抽取, 检验点、边数量不得少于测区内管线点及对应边总数的5%;

2) 检验时应复测管线点的平面位置和高程, 量测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, 并按公式 (1) 、 (2) 、 (3) 分别计算管线点的平面位置测量中误差ms、高程测量中误差mh和间距测量中误差。

式中△si、△hi、△di———分别为重复测量的管线点平面位置较差、高程较差和间距较差;

n———重复测量的点 (或边) 数。

质量检验时的点位测量中误差不得大于±5cm (相对于邻近控制点) , 高程测量中误差不得大于±3cm (相对于邻近控制点) , 间距测量中误差不得大于图上±0.5mm, 否则应返工重测。

2 地下管线数据建库

管线数据库是由管线点库、管线线库等要素构成的基本数据库, 其中包括要素间的空间关系及相关属性信息。库体按管线种类进行统一组织, 一般一种管线对应二个表结构, 即点结构和线结构。在系统使用过程中, 通过服务器来远程调用现有管线数据库数据。

地下管线空间信息、属性信息及其他有关信息, 应按照要求通过数据处理软件录入到计算机, 建立管线信息数据库。采用电子手簿记录的管线信息可通过数据通讯或转换形成管线信息数据库。数据库应经检查排除错误, 保证信息数据的准确与完整。最后, 将数据库数据以mdb格式存储, mdb文件与MSAccess7.0及以上版本兼容;图形数据以dwg格式存储, dwg文件与Auto CAD2000及以上版本兼容, 作为正式成果提交。

3 结语

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。随着城市建设的迅速发展, 对地下管线的依赖性也越来越强。但是, 由于历史和现实的各种原因, 地下管线管理滞后于城市的发展水平, 已成为阻碍城市建设和经济发展的瓶颈。因此, 加强城市重要基础设施地下管线的管理与信息化建设, 是保障城市建设和可持续性发展的需要;是完善城市功能和形成良好的投资环境, 以及地下空间的合理开发利用, 实现地下管线安全防范和保障维护的需要;为加快经济发展, 建设资源节约型和环境友好型社会、加快城市现代化进程的可靠保障。

参考文献