城市地下管线调查工程作业的一般流程

2015-03-29丁亚进齐永良

测绘通报 2015年1期

丁亚进，齐永良

(北京市测绘设计研究院，北京100038)

城市地下管线就像是人体内的神经和血管，日夜担负着传输信息、输送资源的工作，被称为城市的生命线，是城市赖以生存和发展的物质基础。

地下管线作为城市的重要基础设施，担负着传输信息、输送能量和各种物料的配送的重担。随着我国城市建设的飞速发展，地下管线与地面建设之间的矛盾越来越突出，给地面建设带来了诸多不便，因此需要提供准确、可靠的地下管线赋存情况的资料。但长期以来由于管线埋设年限不同、资料不全、管理不善、探测手段落后等各方面的因素，导致管网现状资料残缺不全且不够准确，给管理带来许多不便。

一、当前形势

据北京市市政市容管理委员会统计，北京市全市范围地下管线长度总计超过了15万km，井盖超过200万个。全市有供水、排水、电力、通信、广播电视、热力、燃气、工业等8大类地下管线及其附属设施，分别属于几十个权属部门管理，还有大量管线找不到直接的管理者。目前，北京市掌握地下管线资料最多最全的是北京市市政市容管理委员会和北京市规划委员会。掌握的管线总长度只有4万km左右，所占比例还不到全市总长度的30%。

近年来，各个勘察测绘单位接到的管线测绘工程越来越多，尤其在2014年《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》出台之后，全国许多大中城市先后开展了管线普查工作，管线测绘市场达到了空前的繁荣。不管是为了管线的管理，建立管线数据库，还是为了新埋设管线的设计，都需要有较为齐全的地下管线资料作为依据。

二、管线测绘工程的一般流程

本文把该类工程的作业流程进行了总结，如图1所示。

图1 管线测绘工程的作业流程

1．明确工程目标

联系甲方或设计人员，明确管线测量范围，了解工程目的、管线资料的用途，以及其他附加作业要求。

通过沟通，了解甲方需要本次管线测绘达到的目的、所提供管线数据的用途:如为了建立管线数据库，方便管理和维护所用，还是为了新埋设一条管线，设计路由所用，或是为了在已有的管沟里增加新线路所用。这些对应的作业侧重点是不同的。

2．现场踏勘

巡视测区内的管线密集程度，分析新老管线的比例情况。

对于一般密集程度的测区，可以采用按区域调查的方法，减少作业人员的巡查距离，提高作业效率。一次巡查，就把测区内的各种管线井查全，调查相关数据。这种方式便捷又高效，通常对于中小型的管线工程，都是采用这种模式，可以有效地控制工期，满足甲方使用。

对于大面积的普查工程，或管线密集的城市主干道，或已投入使用的小区、单位大院等高密集程度的测区，可以采用按种类调查的方法:针对供水、排水、电力、通信、广播电视、热力、燃气、工业等8大类，一次巡查只调查一种或两种管线，通过多次巡查最终完成全部管线调查任务。这种方法的优点在于，管线调查人员在外业调查和记录的时候，所查管线有比较好的连续性，脉络清楚，且不易丢漏管线。虽然会造成巡查次数的增加，但在高密集程度的测区，这种作业方式在工程最终评价时，一般都能够达到优质且高效的目标。

此外，踏勘时还要观察测区内的交通状况，如果测区内车辆较多，或路由所经道路较宽，车速比较快，或中央有隔离护栏的，为了作业安全，宜采取来回往复式巡查，一次只查半幅路范围，减少穿越快速路的次数。

3．资料搜集

搜集的资料包括控制点、地形图、管线设计资料、存档竣工资料，甚至是管线管护人员绘制的走向示意图等。

参考资料的搜集在任何工程里都是不可或缺的。尤其在小区管线类的管线密集区，丢漏管线是在所难免的。因为管线密集到一定程度，新管线埋设时会遇到这样或那样的难题，为了躲避各种障碍，新管线会作变径、下扎、上翻或迂回等各种措施，这类的管线特征点如果未留设检查井的话，靠仪器是难以探测清楚的。

因此，搜集已有管线资料的工作非常重要，若没有作竣工测量，且没有设计图可以参考，则可以找管线权属或管护单位的示意图，甚至管护人员现场指认，再加以探测确认。

4．外业调查

核实已有管线资料的正确性，调查新增管线数据，并绘制草图。

这是取得管线第一手数据的直接途径，是管线最终成果的基础。所有管线的走向、埋深、管径、构筑物种类等，都是外业调查获得的，因此进行外业调查时不能求快，要认真细致地调查量取相关数据。

在今年出台的由北京市规划委员会组织人员编写的《北京市地下管线基础信息普查工作总体方案》中，对管线调查的内容作了比较齐全的描述:调查地下管线的空间位置情况，包括各专业管线及其附属设施、综合管廊的种类、数量、功能属性、材质、管径、平面位置、埋设方式、埋深、高程、走向、连接方式、管线特征，掌握其空间分布状况。

在即将拟定出台的《北京市地下管线探测技术规程》里，对管线调查的内容作了更加齐全的描述:地下管线的类别、平面位置、走向、埋深、高程、偏距、规格、材质，以及管线的附属建(构)筑物等，宜查明地下管线的电缆根孔数、压力、电压、建设年代和权属单位或运行管理单位。

上述绝大多数内容都是需要在外业调查的时候查明获取的。

5．捋清管线脉络

捋顺每条管线在测区内的来龙去脉，争取做到每条管线都来有源头，去有去向。必要时借助探测仪器追踪，或咨询相关管线管护人员、单位。

这一步骤需要对逐条管线进行分析，看是否都有来处，去向明白。有去向不明的，可以在测区外有目的地查找相关种类的检查井，必要时候，需要借助仪器进行探测。比较常见的探测方法有两种，分别是管线探测仪探测和探地雷达仪探测。管线探测仪为电磁感应原理，针对的是埋深小于4 m的金属管线，主要有给水、电力、通信、热力、燃气等。探地雷达仪主要适用于大口径及埋深较大的管线，但是抗干扰能力较差，在城市地下管线调查中局限性很大。

不管哪种仪器探测，都只能作为一种辅助手段。对于重要的管线，探测不清时，有条件的话，要采取探扦法、挖探坑法等手段，寻找管线出露位置进行确认。

6．踩点

布设控制点，采集各管线点的坐标及高程数据。平面控制和高程控制根据工程要求，可以布设附合导线也可以布设GPS-RTK点，高程控制测量应起算于等级控制点，并布设附合水准线路，不应超过两次附合，以满足工程要求为准。管线点数据采集办法见表1。

表1 管线点数据采集办法

1)管线点的平面位置采集:可采用导线串联法或极坐标法。水平角观测一测回，光电测距不宜超过150 m，钢尺量距应双次丈量，距离不宜超过50 m。管线点的高程宜采用直接水准连测，站数不宜超过50站。单独线路每个管线测点宜作为转点。

2)坐标高程一体化采集:该办法现在也有部分单位在用，即使用三角高程法，在全站仪采集坐标点的同时，采集测点高程。这种方式的优点是效率高，缩减工期，缺点是高程精度不易控制，中误差比用直接水准串测大。

7．编绘成果

将所有管线调查数据合并，入库，并编绘管线成果图。

由于管线调查内容逐渐丰富，数据量越来越大，传统的仅有井位和高程等少量信息的二维管线图已经不能满足甲方需要了。现在，利用地下管线信息系统将调查信息合成，使每个管线特征点都带上属性，可以单独查询每个点的所有属性信息，形成三维的地下管线成果。该格式的成果成为如今全国大多数的测绘单位的通行格式。

该模式的管线数据成果还可以把不同区域、不同种类的管线进行汇总，形成地下管线库。

地下管线入库的过程应在地下管线信息系统的支撑下进行。将一个地下管线探测工程的成果入库时，首先要在系统中登记工程基本信息，然后导入或录入地下管线信息，之后按照图幅或工程范围等将数据进行接边，如果有多媒体数据等还需要进行数据集成，最终形成地下管线数据库。

8．综合分析

综合分析各条管线走向的合理性，分析各相邻管线，交叉管线有无三维空间上的冲突。

这一过程在管线少、管线不密集的区域看不出多大必要性。但是，对于管线密集的交叉路口，城市主干道，小区管线等情况，就需要作业人员进行细致的综合分析。因为很多管线单一看的时候是非常合理的，有始有终，连接有序，但是一旦所有管线、地形编绘到一起的时候，就会出现很多冲突和明显不合理的地方。如主干管线两个检查井之间穿越了立交桥、河道、楼房等，就会出现在立交桥深槽路段，根据前后检查井内高程拟合出来的管线高程数据不合理，管线出地面了;或相邻近的管线互相穿插，电力线穿越了电信井室，雨水污水管顶与管底出现相撞等。此时必须要采取井间加点或外业复核等办法，一一解决。