浅谈城市地下管线的普查

秦超杰

摘要：数字城市改扩建的一大难题就是地下管网信息资料不全。现在随着数字城市的进一步完善，地下管线的普查正在有条不紊地进行。通过对地下管网的测量可以很清楚地确定地下管网的走向、位置、深度，为以后的城市发展提供依据。文章对地下管网普查进行了介绍。

关键词：数字城市；地下管网；管网测量；城市改扩建；物探 文献标识码：A

中图分类号：P208 文章编号：1009-2374（2016）20-0076-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.037

城市地下管线是指城市范围内供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、市政和工业等管线及其附属设施等多种类别。按材料可以分为三大类：第一类是钢铁材料组成的金属管线，如水、天然气管等；第二类是铜铝组成的电缆，如通讯通电电缆、网络电缆等；第三类是陶瓷、塑料、水泥构成的非金属管道地下管线。任何工作都要有规章、步骤。地下管线探测的基本流程是：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，建立施测控制网，数据处理，地下管线图编制成图，编写技术总结和成果验收。

1 物探是地下管网普查的前提

实地调查和仪器探测相结合的方法，是目前应用最为广泛的方法。在各种物探方法中，就其应用效果和适用范围来看，依次为电磁感应法、地质雷达法、地震波法、高密度电阻率法与常规电阻率法、井中磁梯度法等。

1.1 探查明显管线点

明显管线点是指部分裸露在地面的地下管线及其地面的附属物，如变电室、接电箱、检修井、燃气调压箱等。对这种管线测量首先要充分收集管线的设计资料和现时信息资料，通过实地调查来确定各类管线的管径位置和属性信息。

1.1.1 在进行逐个开井盖管线探查时要邀请相关专业人员开井，同时对测量所用的各种仪器都要经过专业检核，读数时要读到“厘米”上，保证数据精度。并且按照记录表样式填写管线详细的相应信息。

1.1.2 对变电室、接电箱、检修井、燃气调压箱等这些明显管线地物应在其几何中心点设置标志作为后期测量的基准点。

1.1.3 对所有的管线点布设形式都要满足国家《城市地下管线的探测规程》的布点要求，如果管线的密度满足要求，同时管线又无转角、分叉等情形可以直接连线；如果不满足（即相邻点距离大于70m）密度要求，则需要按下边介绍的隐蔽点所用的探测方法进行加密

控点。

1.2 探测隐蔽管线点

埋在地下的管线用常规手段无法获得地下管线详细信息的管网被称为隐藏管线。隐蔽管线点的探测相对复杂：不仅要求各专业相互配合、各工序通力协作，层次分明，而且还要遵守行业规范、牢记规定的要求，这就需要我们在借鉴经验的同时还要敢于探索，勇于创新。运用综合的手段或方法来进行管线准确定位（在普查开始前还要对定位的管线进行验证）。从已知到未知，从简单到复杂，方法上要有效、快捷和方便是在探测地下管线时应遵循的原则。

1.2.1 开挖和触探等简单方法。这种方法在开阔地带及容易开挖地带的施工地具有显著的效果。管线信号质量非常差不可以准确探定管线点的具体位置时也可以采用这种方法，但是这种方法适用范围窄，还要对管线目标地进行开挖回填等。

1.2.2 金属管线探测法。（1）电磁感应法具有探测精度高、抗干扰能力强、应用范围广、方式灵活、成本低、效率高等优点，所以是地下管线探测的主要方法。电磁感应法分为感应法、夹钳法和直接法。感应法适用于浅地的金属管线及带有金属的管线（电力、电信电缆等），也可以用于地下金属管线的无损检测，将发射机直接放在被测管线上方，依靠发射机的自身感应的传导信号。其缺点是信号易分散、常被干扰等；夹钳法用于探测小口径金属管线和电缆，但是被探测的管线和电缆必须有出露点；直接法适用于探测大口径的金属管线。按连接方式不同可分为单端充电法和双端充电法。其特点是信号强、定位、定深精度高，且不受邻近管线的干扰，可用于定位、定深或追踪各种金属管线，但金属管线必须有出露点。（2）地质雷达法运用范围宽广，既能探测非金属管线埋深，同时又可以探测金属管线位置。根据接收到电磁波的波形、振幅强度和时间的变化特征，从而推断地下介质的空间位置、结构、形态和埋藏深度。（3）地震波法探测地下管线时利用地下管线与周围介质的面波差异来定位地下管线。（4）高密度电阻率法和常规电阻率法的探测原理基本相同，高密度电阻率法实际上集中了电剖面法和电测深法的双重特点，可实现现场数据的快速采集，采集信息量大，并在现场进行数据实时处理，提高了工作效率。（5）井中磁梯度法：利用金属管线与周围介质之间的磁性差异，探测出地下管线的走向，得到地下管线在地表投影的确切位置和埋深。

1.3 非金属管线探查

由于当前地下管线探测仪普遍是使用金属管线对电磁波产生感应的物理特性而获取信号异常值的办法确定管线的位置和深度的，因此对非金属管线没有该物性的现象，是目前地下管线普查过程中存在的一个疑难点。对非金属材质（水泥、PVC、PE）的地下管道，无法采用管线探测仪进行探测。为了应对这些特殊材质的地下管道的探测，确保管线普查的探测质量及普查的完整性，可以利用地质雷达法对管线进行探查。

1.4 疑难管网的探查

采用多种方法来探查疑难管网的地下管线，应选择效果好、方便、快速、安全和低成本的方法；在管线分布相对较复杂的地区，运用一种施测技术方法往往不能达到管线测量的基本精度要求，这时应根据复杂程度采用适当的综合物探方法，来提高对探测结果的精度，使其满足要求。

2 地面点常规测量

2.1 控制测量

随着科技的快速发展，GPS所测得的精度完全可以满足管理部门对城市的运营和规划，同时GPS具有快速、优质、不受通视的限制的特点，所以它是最常用的方法。

2.2 管线点测量和地形联测

常采用全站仪、测距经纬仪运用串联法或极坐标法进行常规测量。地形测量的带状图包括管道及道路和临街建筑物的内围轮廓、层数、结构、分界线、门牌号和单位名称。两边测距边在100m时为宜，最大不得超过150m，但是后视定向要用长边定向。实际管线的中线与邻近的地上构筑物及相邻管线的间距中误差不应大于图上±0.5mm。

2.3 断面测量

位置是垂直于道路及管线中线。应该表示出来的信息有：管线的属性信息和横断面的地形信息。属性信息包括管类别、管深、管径大小、厚度等。地形信息有地下地上构筑物、路边线和各种管线的相对位置关系。

2.4 未回填土的地下管线测量

多采用全站仪直接测量管道各种特征点处的平面位置和外顶或内底高，在不受遮蔽、宽阔的房建区和大街上，可采用GPS RTK联合作业测量模式，测出各管道特征点的三维坐标数据。但是由于管线施工周期长，所以在布设控制点时必须要便于长存（可被重复使用），同时在施测前也要做好准备工作和资料的搜集，收集对象为各种管线的设计图，这样利用好设计图，有利于保证测量的地下管线质量，同时极大地提高工作效率。

2.5 已竣工的地下管线测量

先用物探方法在实地记录各类管线的相关属性信息，并且要把各特征点标出于实地，然后用RTK或全站仪法测定待测特征点的三维坐标数据，最后把外业所采集的基础数据信息运用相应的成图软件展绘在数据处理软件里，进行管线网的图形编辑。

3 建立统一数据库GIS管理

3.1 管线成图

利用AutoCAD二次开发下的产品对管线成图，与管线数据录入系统配套使用的，优秀的成图系统具有如下特点：直接利用数据库（mdb格式）成图；真正实现自动化成图。

3.2 数据管理

位置精度、属性精度、时间精度、逻辑一致性、数据完整性和合理性。这些指标是衡量数据的质量的重要信息。

将物探和测量所得到的点位信息整合为mdb格式，然后根据GIS数据库里已有条件下，查找数据库中逻辑、拓补关系是否正确及是否遗漏，同时也可以查询管线属性数据错误，经过数据查错的数据库完全符合规程规定的数据要求，可以满足数据在信息系统中的稳定运行。这样方便统一管理、及时更新。可以生成管理部门常用的绝大部分图件，方便市政规划、开发建设利用等。

参考文献

[1] 孟祥用.地下管线测量方法与控制[J].市政建设，2015，（21）.

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[3] 王学海.城市地下管线探测及地下管线信息系统建设[D].中南大学，2006.