浅谈城市地下管道的综合管线

刘杰

摘要：城市地下管线错综复杂，在进行城市道路综合管线设计时，要充分考虑地下管线可能出现的交叉冲突，采取相应的技术处理措施，以确保管线工程的顺利实施，减少施工阶段的设计变更。针对目前城市地下综合管线布设现状，总结出地下综合管线管理存在的问题和地下管线信息系统在城市道路综合管线中的应用。

关键词：地下管线、城市地下管道、综合管线

Abstract: urban underground pipeline complex, in the city road comprehensive pipeline design should be taken into consideration when underground pipeline possible cross conflict, adopt corresponding technical measures, to ensure the smooth implementation of the pipeline project, reduce the construction stage of the change of the design. According to the present situation of urban underground comprehensive pipeline layout, summarized the underground comprehensive pipeline management problems and underground pipes information system in urban road comprehensive application of pipeline.

Keywords: underground pipeline, urban underground pipelines, comprehensive line

中图分类号：TU81文献标识码：A 文章编号：

前言

城市地下管线是重要的城市基础设施，是城市赖以生存和发展的根本，是城市规划、建设、管理的重要基础。在进行城市道路地下综合管线设计时，经常出现管线交叉冲突问题。为保证管线工程的顺利实施，应尽量在设计阶段采取相应的技术措施进行避让处理，以免施工时出现过多的设计变更，甚至造成不可挽回的损失。因此，在进行城市地下管道综合管线设计时，要收取现有的地下管线的资料。

一 地下管线信息系统的应用

在功能强大的地下管线信息系统中，本文涉及应用最多的是查询和输出功能，系统可以运用SQL查询、区域查询、关键字查询、模糊查询等，快速获取所需地域范围的数据库资料，选择相应的管线系统图层，实时显示生成用户所需要的各种分层和组合管线分布图，并且打印或输出地下管线图。系统输出的地下管线图格式后缀为*.DXF，DXF格式文件是一种常用的数字交换格式，在AutoCAD可以直接打开，点击存盘会自动存为 *.DWG格式文件。将获取的地下管线图与设计的综合管线图进行叠加，检查管线水平间距是否满足规范要求，利用專业管线设计软件可以对管线交叉处进行交叉点检查，可以判断是否冲突。

管线水平间距检查比较简单，可应用AutoCAD查询距离功能，命令为dist，测量两个管线中心到中心的距离，再根据管径和壁厚计算管道间净距，也可以采用专业管线设计软件检查。笔者使用的是市政管线7.0专业版，各种设计管线的属性都是定义的，其中包括管线类型、管径、管材、壁厚、标高等。叠加进来的现有管线也要进行定义，在该软件专业菜单栏点选“管线综合”下拉菜单，选取“定义管线”，将叠加进来的地下管线图与设计管道平行或相交的管线逐条定义，定义管线类型、管材、管径。再选取“定义管高”→“管道某段标高”分别定义管线的两个节点标高，实际上就是对该段管线的两个端点定义 Z 值，定义后的管线图层自动转为软件对应的管线图层。检查管线水平间距点选“管线综合”下拉菜单选取“断面”→“标准横断面”，弹出“管道横断面设计”对话框，点选“图面提取”按钮，在需要检查的断面位置分别点选第一点和第二点，并确定剖面方向，再点选“绘制断面”按钮，即可绘制出选定道路断面位置的标准横断面，标注出管道中心到中心的距离。图中道路断面和管道位置、标高都是按比例绘制的，很直观地判断该断面管道间的相互关系。

管道交叉检查是在上述管线定义的基础上，点选“管线综合”下拉菜单选取“竖向检查”，提示“选择对象”，框选要检查的管线，提示输入管线间距“按规范 G/ 输入管道间允许的最小间距（m）<0.20>”。可以选择按照规范管道竖向允许间距，或输入一个值，软件默认 0.2 m。满足要求时，提示“管线竖向间距全部符合要求”，如果小于允许间距会在交叉点出现一个圆圈，并提示“圆圈标志处管道间距为×××，是否标注”，输入 Y 可在图中标注两个管道的标高和高差，如果出现负值说明管道冲突。管线交叉竖向检查都是除去管道壁厚垂直净距，在定义管线选择管材时壁厚为软件默认值，可以在“设置”下拉菜单“管道规格”进行修改。软件还可以对交叉点编号定义，生成交叉垂距表。可以很清楚地显示管线交叉点是否冲突，以便做相应的避让设计。

二 对地下管线的测量

对地下管线进行测量主要的内容，首先就是需要建立一个地下管线的测量网，为地下管线中的点进行联测和为对管线的绘图提供一定的基础；其次就是需要进行管线的联测，确定管线的位置和坐标；最后就是需要对地下管线进行测绘。

3.1地下管线的测量

城市地下管线的测量就是需要在高等级的控制点的基础上进行的，在测量的时候，就是需要使用全站仪进行全面的测量。需要使用极坐标的方法来进行测量平面的高度。然而高程就是需要采用电磁波的三角法来进行施测。由于地下管线的测量比一般的测量的要求更要高一些，在测量的过程中就需要利用中杆来进行施测。

3.2 相关数据的计算

首先就是要对需要测量地点中所需要的数据进行测量，而在测量的过程中主要的一句就是城市的平面、高程控制网。首先高程控制网的要求就是要符合精度良好的要求。

3.3 测量的控制

工作人员在对地下的管线点进行测量的过程中，要与地面的部分结合进行。平面的控制测量主要采用一种静态的测量方式，在一定级数的基础上，布设相应的级数，并作为测区首级的控制；在此基础上要进行点加密作为图根的控制，高程的控制主要就是采用水准测量方式进行。在各级的各网的各点中都进行联测。

三 地下管线探测的方法

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。管线探测的基本原理是建立在理想条件下，设地下只有一条水平无限载流管线、管线周围介质为高阻且空间无电磁干扰，观测剖面为与管线正交的地面水平线。根据管线材质类型的不同，探测的方法也有多种。

4．1非金属管线的探测方法

对于非金属管线，目前采用较多的是地质雷达的方法。这种方法是利用脉冲雷达系统，连续向地下发射脉冲宽度为几毫米的视频脉冲，然后接受从管壁反射回来的电磁波脉冲信号，它的原理是利用地下管线与周围介质之间的物性差异来探测地下管线的，是一种使用高频电磁波探测地下介质分布的非破坏性探测仪器，通过剖面扫描的方式获得地下剖面的扫描图像。雷达通过在地面上移动的发射天线向地下发射高频电磁波，在地下旅行的电磁波遇到不同的电性界面时，就会发生反射、透射和折射。电介质间的电性差异越大，反射回波能量也越大。反射到地面的电磁波被与发射天线同步移动的接收天线接收后，通过雷达主机精确地记录下反射回波到达的时间、相位、振幅、波长等特征，再通过信号叠加放大、滤波降噪、图像合成等数据加工处理手段，形成地下剖面的扫描图像，通过对雷达图像的判读，便可得到地下管线的分布位置和状态。地质雷达对非金属管道是比较有效的，但目前其价格比较昂贵，普及率较低。

4．2电力、电信管线的探测方法

由于电力电信管线本身就携带有一种“源”。直接使用探测仪便可对其追踪、定位、定深。若信号较弱时，可采用夹钳法，运用此法时，应将夹钳一端接到发射机上，夹钳夹到目标线缆上，打开发射机，选定一个合适频率，余下的操作与直接法相同。此方法对于管径较细的管线尤为适用。

4．3金属管线的探测方法

对于金属管线的探测，主要使用直接法和电磁感应法进行探测。直接法对有暴露点的金属管线十分有效，是将发射机信号输出端直接连在被测管线上，其特点是信号输出强、抗干扰性强。电磁感应法对于暴露点极少和较大管径的金属管道探测比较适合。

四 地下管线测量的基本体会

通过对很多地下管线的测量，总结出以下几点体会:首先就是要进行大规模的地下管线的测量之前，就是需要制定一个比较实际的计划。地下的管线在探测与测量的工作中之前要保持一个良好的工作状态。要要有条不紊的进行操作，不能够出现相互影响相互干扰等等现象。其次就是需要在地下管线的探查中,对一些比较隐蔽的管线要进行认真的排查，这也是一向比较重要的工作。在探测的工作中，有时在地下的探测的工作是比较微弱的，有时也是比较强烈的，这都会严重影响到测量的准确性，所以在实际的工作中，就是需要选择一个比较合适的探测方式,这是比较重要的，尤其是在探测管线比较密集的地区。另外在对管线点测量的过程中，需要对控制和测量过程中的基本点进行定位，需要采用GPS的定位。并且需要保证其测量的准确度。所以所有的测量最好都使用碎步的测量，来保证管线测量的精度。最后就是在测量的过程中，要做好测量与工序的良好衔接，在现场中的点与标记要良好的进行结合。

五 结束语

近年来，国内许多城市均已进行了地下管线普查，并建立了管线信息管理系统，在进行城市道路地下综合管线设计时可充分利用这些资源，采用现代科学技术的数字化地下管网信息，用于城市建设规划和设计实践，提高规划、设计的效率和质量是非常必要的。地下管线被誉为城市的“生命线”，是城市赖以生存和发展的物质基础。经济的不断发展也带动了城市建设的步调，然而地下管线中的设施发展也逐渐的被重视起来。越是复杂的地下管线的布局，越是对城市的建设有更重要的意义，由此可见城市中的管线测量工作是非常重要的。