城市道路地下管线探测研究

刘 艳 萍

(焦作市基础地理信息中心，河南 焦作 454000)

城市地下管线是城市空间基础地理信息的重要组成部分[1]，也是城市赖以生存和发展的基础[2]，随着我国城镇化建设的不断深入，愈发凸显了地下管线的重要性[3]。为了加强城市地下管线工程的规划与管理，摸清城区管线工程现状，进一步提高城市综合服务功能，充分发挥各类管线在国民经济发展和城市建设中的整体效益，更好的服务城市规划建设[4]，本文以博爱县城区为例，根据相关要求，完成博爱县城区八条主要道路的管线探测工作。

1 研究区概况

博爱县位于河南西北部,太行山南麓，豫晋两省交界处，地理坐标：东经112°54′～113°12′，北纬35°2′～35°21′之间，总面积435 km2。本研究所包含的八条道路均位于博爱县县城，其中人民路、发展大道为新修道路，道路宽阔，交通流量较小，人流较少且两侧地形空旷，管线铺设规整，其余6条道路位于老城区，车流量较大，人流拥挤，井盖老旧不易撬开，部分井室存在积水对管线探测造成很大影响，且两侧建筑物较高，对管线测绘有一定影响。

2 研究方法

2.1 总体研究思路

利用博爱城区及周边保存完好的部分D级GPS网点为基础，布设E级GPS控制网，实测四等水准，采用连续运行卫星定位服务综合系统(CORS)布设图根控制点，按全野外测量法施测1∶500数字地形图；利用水准仪或RTK，沿管道铺设走向施测纵断面，每20 m按设计要求施测一个横断面；收集已有地下管线资料，制作地下管线探测工作底图，采用外业调查和利用管线探测仪探测等方法确定管线位置和埋深，利用全站仪测定管线点坐标，将管线位置和管线要素套合到现状地形图上，编绘1∶500管线地形图。

2.2 地下管线探查方法

由于地下管线种类不同，材质不同，其本身所具有的地球物理特征也各有差异，因此在测区开始探测前，应选用不同的仪器、不同的工作方式并选择不同的地球物理条件、代表性的路段、不同的管线埋深情况进行方法试验，通过对已知地下管线上的数据比较或足够的代表性的开挖点验证、校核。通过试验，对所投入探测的探测仪进行全面的检查、维护和清点，确定其仪器主机及配件齐备完整，性能稳定，一致性对比良好的情况下投入生产，并确定探测方法和探测仪器的有效性和探测精度，选择最佳的工作方法、合适的工作频率、确定最佳收发距，最大限度的克服干扰，以提高探测精度，确定探测方法和探测仪器的修正系数或修正方法。采用实地调查结合管线探测仪，对道路范围内的给水、排水、电力、电信、天然气、综合管沟管线进行探测。

2.2.1探测要求

1)各类管线属性按技术设计要求在外业进行记录，根据管线的相对位置将管线的走向、连接关系标绘到草图上，并将各类管线编码和管线规格、管线点号及埋深等属性分别记录。

2)管线规格量取：圆形断面量取内径；矩形断面量取内壁的宽和高；不规则塑料管块其规格量取最外围矩形的宽和高，单位用mm表示。电力和通信为多根管道组成管块埋设时，不直接量取，以管径乘管道数为断面尺寸。

3)管线以其在地面投影实际位置设置管线点，一般为管线的特征点上(如三通、转折点)或附属物上，各种附属设施在其几何中心设置管线点。在各类窨井上设置的管线点，管线点标志设置在井盖的中心，管线地面投影偏离井盖中心大于0.2 m的，以实际投影位置设置管线点。

4)当地下井室每条边均大于1.2 m时实测井室和井盖位置，井室作为构筑物，井盖作为附属物单独存放，管线地面投影偏离井盖中心大于0.2 m时，以管线在地面的投影位置设置管线点，管线延长线偏离井盖大于0.2 m时，在井壁处设置管线点。

井室每条边不全大于1.2 m时，只量取记录井室大小，不投影井框位置。圆柱井或者手孔仅调查记录属性，无井室大小。

5)管线探测时均进行连续追踪，当管线长度超过75 m无特征点时，在其直线段上增设管线点，以控制管线位置及走向。为了保证能准确表述其弯曲特征，当管线弯曲，圆弧较大时，适当增设了管线点，至少在圆弧起讫点和中点上设置管线点。管线施工为抛物线顶管的，在两井之间适当位置增加探测点，并在调查表埋设方式栏中填写“顶管”。

2.2.2探测方法

1)地下管线探测首先充分收集和分析已有的资料，并在实地踏勘的基础上确定每一路段上管线的种类及其分布情况，然后采取相应的方法进行探测。

2)排水在外业探查时，各明显点的埋深、管线规格等属性能下井的均下井量测，不能下井的用定制的钢管扎到管(沟)底量测。

电力、电信管线在外业探查时，明显点采用下井量取的方式量测，隐蔽点采用感应法和夹钳法结合的方式探查。

天然气管线材质多为PE，有示踪线的采用直连法进行探查，没有示踪线的由产权单位人员指认位置，现场标记，并记录埋深及相关属性。

给水管线根据明显点采用实地量测，隐蔽点管线材质为铸铁时，采用感应法探查，管线材质为PVC或PE管时，由产权单位人员指认位置，现场标记，并记录埋深及相关属性。

综合管沟采用实地开井量测的方法探查；被淤泥杂物掩埋的排水井、给水井等用钢钎扎到管顶量测。

3 结果与分析

3.1 管线探测数据处理

根据外业绘制的草图，使用软件将各类管线绘制成矢量图形，并将各种管线属性录入到属性栏中，结合外业采集的管线点坐标数据完成管线图的绘制，实现了内外业一体化作业。软件能实现管线数据自动成图及横断面图等多种图件的自动生成，具备数据的查询、统计等功能，基本实现城市管网的计算机管理。管线探测数据内业处理流程见图1。

根据外业探测草图及外业探测记录表，使用软件绘制电子草图，电子草图包括管线点、管线及管线属性，管线点按照规程以不同的符号化块表示，管线段采用直线连接，相关属性存储在CAD实体对象的属性中。之后根据电子草图和测量文件，使用“坐标匹配”功能，自动匹配草图上无坐标的管点和管线至正确位置；输入命令“ZBPP”，输入测区号和小组号，选择测量坐标文件(*.dat格式)进行坐标匹配。最后使用“软件”的管线数据质检功能，对成果数据进行检查，包括结构检查、空间检查、属性检查、逻辑检查、三维表达检查、分幅图检查等，主要保证成果在内容格式要求上是完全符合数据标准要求的，之后导出符合要求的管线成果表。

1)管线成果表依据管线测绘技术规程编制，并保持管线图上点号与物探点号一一对应。

2)以道路为单位装订成果表，每条道路按专业管线的类别装订，装订顺序依次为：电力→给水→排水→热力→燃气→信息与通信。

3.2 综合管线地形图编绘

在基础地形图的基础上，使用成图软件结合人工编绘生成管线图。将探测的地下管线资料(包括位置、材质、种类、埋深、管径等)套合到1∶500道路数字化带状地形图上，通过编辑整理，编绘1∶500综合地下管线图。

4 结语

在当前的城市规划建设中，地下管线工程的规划与管理具有重要意义。因此进行城市道路地下管线探测研究，可以更好地促进城市规划与建设。本文以博爱县城区为例，采用实地调查结合管线探测仪，对道路范围内的管线进行探测，结合道路数字化带状地形图，通过编辑整理，得到研究区综合地下管线图，研究结果将为博爱县城市规划与建设提供数据支撑。