地下综合管廊竣工测量技术方法

孙禄，崔英良，崔俊良

(河北九华勘查测绘有限责任公司，河北 保定 071000)

1 引 言

城市地下综合管廊竣工测量工作难度及复杂性较高，需要专业技术人员进行测量，其测量结果作为工程质量的一项重要依据，故本文以合肥高新区管廊为例，从确定综合管廊竣工测量方案、收集资料、数据采集、数据处理等方面进行了分析。

2 地下综合管廊竣工测量概述

2.1 地下综合管廊

地下综合管廊工程是指建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施，将给水、雨水、污水、再生水、天然气、热力、电力、通信等城市工程管线进行集中敷设在一起，实行“统一规划、统一建设、统一管理”集约化建设和管理，以做到地下空间的综合利用和资源的共享。杜绝了由管线运营商自行开挖敷设导致的施工混乱、资源浪费、重复开挖等弊端。

2.2 地下综合管廊测量内容

地下管廊廊体及附属设施测绘

(1)覆土前，管廊外部测量廊体外轮廓线、投料口、通风口、出入口等附属设施。

(2)覆土后，管廊内部特征点、测量内底、内顶几何中心线高程，舱体内壁轮廓线，支架长度、支架面与面之间间距，入廊管线管顶平面坐标及高程，带状地形图测量。

2.3 地下综合管廊竣工测量项目流程

项目流程包括：资料收集、现场踏勘、技术设计书编制、工作人员技术交底，首级控制，覆土前廊外碎部点采集、廊内图根控制点布设、廊内碎部点采集、数据处理、图形整饰，质量检查、竣工测量报告编写，如图1所示。

图1 地下综合管廊竣工测量项目实施流程图

3 地下综合管廊竣工测量方法

3.1 首级控制点测量

控制点的布设遵循先整体后局部的工作程序，先确定首级平面控制网，后进行控制点的加密。共搜集4个D级GNSS平面控制点作为本次合肥高新区地下管廊项目区域平面控制测量任务的起算数据；然后采用全球定位系统(GNSS)静态方法进行E级平面控制测量作业。

3.2 一级GNSS-RTK加密控制测量

一级GNSS-RTK加密控制测量利用安徽省连续运行卫星定位服务系统，观测4个测回，GNSS-RTK流动站观测时采用三脚架对中、整平，且每次观测历元数≥20个，观测值在得到RTK固定解且收敛稳定后开始记录，测回间平面坐标分量较差不应超 2 cm，垂直分量坐标较差不应超 3 cm，取各测回结果的平均值作为最终结果。技术指标如表1所示。

GNSS-RTK平面测量主要技术要求 表1

3.3 高程控制测量

本次高程控制采用四等水准测量方法进行，水准路线的布设根据GNSS控制点的分布按《城市测量规范》的有关规定执行。水准观测使用苏一光DSZ2水准仪，配双面木质标尺，按后-后-前-前的观测顺序单程观测。四等水准的主要技术要求如表2所示。

四等水准的主要技术要求 表2

四等水准最大路线长度≤15 km，四等水准的平差计算采用南方平差易2002高程控制网及数据处理软件包进行。按环闭合差计算每公里高差全中误差：

式中：W—经过各项改正后的水准环线闭合差(mm)；

N—水准环数；

L—水准环线周长(km)。

3.4 地下管廊竣工测量

(1)地下管廊图根控制测量

本次联系测量采用导线测量直接传递坐标及方位，采用经鉴定合格的全站仪布设成符合导线或节点网。水平角度观测一测回，测距观测一测回两次读数；高程采用三角高程与平面同时施测。本次廊内图根控制点全部预埋在管廊内底，在管廊未封闭时，通过导线测量方法将坐标引到该点，减少了由于测量短边引起的误差。

(2)地下管廊廊体及附属设施测绘

地下管廊竣工测量分为覆土前测量和覆土后测量。覆土前：管廊外部采用网络RTK法测量廊体外轮廓线、特征点、附属物。覆土后：管廊内部特征点、附属物测量采用全站仪测量其几何坐标。

管廊需测设内容：管廊每个仓分别测量其廊体空间位置、纵横断面，测量管廊的地面出入口、管廊起点、终点、转折点、交叉点、分支点、变坡点、台阶、断面变化点、材料结构分界点等特征点；测量投料口、通风口、蓄水池、安全出口、控制柜等管廊附属物。

(3)地下管廊内部管线测量

入廊的管线要进行竣工测量。管线测量与管廊内碎部点测量同步进行，方法一致。

管线测量的精度：平面位置测量中误差(指管线点相对于邻近平面控制点)不得大于 ±5 cm，高程测量中误差(指管线点相对邻近高程控制点)不得大于 ±3 cm；管廊内部管线与外部管线相交的地方要设置探测点，并赋“外接点”属性值；

(4)带状地形测量

采用网络RTK法对带状地形进行测量，测量范围为管廊中心线两侧 50 m。

4 数据处理

外业测量结束后，获得的数据包括：调查的明显点数据；综合管廊，及入廊管线的定位点数据；全站仪观测的电子坐标数据；依据外业绘制草图整理的管廊连接关系等。将外业测量的数据导入计算机，采用公司开发的坐标计算软件对各碎部点进行解算，利用CASS9.1软件对照外业草图将地下管廊编辑成图。采用公司开发的成图建库模块自动生成数据库。

4.1 竣工图编绘

采用先整体后局部的顺序进行图形绘制，即依照管廊轮廓、管廊中心线、管廊附属设施、单一管线顺序逐一成图。地下综合管廊综合地形图成果图采用彩色综合图表示，为突出表示地下空间地形图要素，地面地形图要素以灰色(RGB(80，80，80))表示，地下管廊地形图要素使用彩色表示如黑色(RGB(0，0，0))，地下空间区域可填充色块，加强图面效果。地下综合管廊综合地形图的要素类型分为点、线、注记三类，地下管廊平面图表示内容：管廊主体内外轮廓线；出入口、通风口、预留口及吊装口、蓄水池等管廊附属设施位置；高程注记信息；管廊内部设施名称(通风口、集水坑等)进行注记；为保证图面清晰，根据图面负载情况，地面地形图与地下空间地形图要素矛盾或重合的地物符号、道路名称、注记等适当取舍。具体如图2～图5所示：

图2 成果图

图3 成果图

图4 横断面图图

图5 纵断面图

4.2 数据库的建立

(1)管线数据库建立

将采集的属性信息以及收测的管廊点保存成Excel表格(*.xls格式)，形成线表及点表，使用数据输入模块导入数据库(*.mdb格式)，形成包含点线信息的总表。对外业采集的属性数据，依照质量检查规定进行检查。数据的检查项目有：数据完整性检查、连接类型检查、重线检查以及往返记录检查、排水流向检查、超长检查、两点距离相近检查。

(2)建立管廊SHP数据

利用ArcGIS 10.2软件将管廊*.dwg格式转为*.Shp数据。建立管廊总范围面、分层范围面、管廊文字注记、管廊点状实体、管廊现状实体数据库(如图6所示)。利用ArcGIS 10.2将数据库中各属性挂接到对应SHP数据中。

图6 管廊总范围面数据表

(3)数据入库

将数据导入数据库的过程中，需根据要素的属性信息和预先定义的要素归类法则，将Point、Polyline、Polygon类型的要素提取分类归入到对应的各个要素类中。数据转换导入过程中不得出现数据丢失、要素变形、属性错漏等质量问题，保证数据导入前后要素数目、类型一致。在导入过程中，常见的错误类型及处理技术方法如下：遇到“坐标超出边界”“节点高程值不一”“构面线自相交”等问题时，应根据转换程序提供的错误信息，对数据检查，找出引起该类错误的要素，分析原因对其进行重绘或要素类型转换处理。处理后的数据应再次导入数据库测试，若仍存在该类问题，则应再次对数据进行分析、修改、导入，直至该类错误不再出现为止。

5 地下综合竣工测量的注意事项

(1)地下管廊都是深埋于地下，所以要在管廊覆土之前，利用GNSS-RTK技术测量管廊外轮廓及附属设施。

(2)在管廊内部预埋设图根控制点，管廊主体未封闭之前，作联系测量，将坐标传递到廊内预埋点上。同时预埋设控制点可作为变形监测点，为管廊运营后提供了变形监测数据基础。

(3)进入地下管廊施工区时，做好安全保护措施，备好防毒面具、安全帽，反光衣，照明系统等。因为竣工测量时可能与管廊设备安装产生交叉施工，故要特别注意人身安全，以防发生碰撞、砸伤、以及可能的触电等事故的发生。

(4)外业测量过程中可能无法准确测量中心位置，无法准确测量综合管廊几何中线位置，后期内业处理时将点位调整到中线位置。

6 结 语

随着全国地下综合管廊建设的大范围开展，竣工测量工作也紧随而来，但是目前国内并没有明确的综合管廊竣工测量规范可以参照，为此，在开展竣工测量之前，制定一套可供参考的竣工测量流程是必要的。本文简单阐述了合肥高新区综合管廊的竣工测量的流程及方法，不足之处请多多指正。