复杂条件下的城市地下管线测量方法探讨

复杂条件下的城市地下管线测量方法探讨

樊二平,石磊

呼和浩特市自然资源规划设计研究有限公司 呼和浩特市 010000

摘要：随着社会城市化水平的不断提升，城市建设作为城市化进程中重要的组成部分，地下管线系统的完善关系到城市的建设和平稳运行。随着城市规模的不断扩张，各种地下管线形成了错综复杂的网络系统，对地下管线管理造成了一定困难。利用现代测绘技术不仅能够使地下管线的设计和布局变得更加科学合理，而且还能从根本上降低测绘工作难度，减少人工成本投入，提升地下管线的测量质量和效率。

关键词：城市；地下管线；测量方法

1地下管线及其测量

地下管线的测量属于城市工程测量业务，主要包括地下水、排水、供热、燃气、工业、通讯电缆、电力等。

地下管线测量分为新地下管线测量和地下管线测量，其测量方法与线性工程几乎相同。现有的地下管线中，往往会添加稀有或未知的管道，因此，事后维护是确定地下管线的位置、形状、埋藏深度以及其他相关活动的重要工作。

在实际工作中，需要整合数据，创建地下管线地图。

2城市地下管线测量的现状

城市地下管线的正确测量，是发展地下基础设施的重要保障。随着我国城市的快速发展，地下管线的开发难度加大。现在，一些城市的地下管线建设数据明显不足，这对未来的管道研究和测绘工作产生了巨大影响。尤其是当突发事件导致管道破裂，需要大面积停工时，不但会影响维修速度，还会扰乱城市居民的日常生活。

地下管道测量通常使用地下“外壳”仪器（如探头）完成。但是，我国目前已开发、引进了多种不同类型的地下管道检测设备。在长期的发展过程中，设计、工作人员可以根据不同的情况采用不同的测量方法，可以准确地识别地下管线的位置和深度，调查获取的数据的准确性可以为分析和安装提供基础。

测量任务允许测量技术人员独立跟踪测量区域，地理景观建设需要使用各种形式的测量设备，全站仪可以有效降低投资成本，操作也比较简单，因而受到许多人的欢迎，并被广泛用于数字化地下管道测量。

3现代化测量技术应用分析

3.1 RTK技术应用分析

RTK定位技术是在载波相位观测值的基础上发展而来的实时动态定位技术，它以实时性、准确性、高效性、操作性、简便性等多种优势在测量领域得到了广泛应用，在工程测绘、道路防线、坐标点定位等多方面发挥了重要作用。其主要是将测站点在所制定的坐标系中显现出来，实现三维定位，数据精度达到厘米级。同时在RTK技术操作模式的构建下，基准展可利用数据链将观测的数值和测站坐标的具体信息传输到流动站。流动站再将采集的GNSS卫星数据、利用数据链收集的基准站信息，遵循定位原理，对整周模糊度未知数进行实时解算，同时还对流动站的实时精度和地处坐标数值进行计算。通过对基准站和流动站数据的监测与分析，能够帮助专业人员随时掌握质量情况和计算结果，通过对各种数据的判别和调整，在不影响测量结果的同时，进一步提高了实时数据精准度。

3.2 全站仪测绘技术运用分析

作为测量工作中应用性最强的测绘仪器，其在推广和应用过程中具有以下优点：

1）在工程施工范围内，如果有高大树木阻挡或者大型建筑遮掩导致卫星信号被干扰，应用全站仪进行测绘能够有效避免其带来的影响。

2）全站仪是一项融合激光技术、微电子技术和机械技术的全站型高技术电子测量仪器，具有测量距离远、角度全面等优势，可以在应对各种天气状况的同时，减少障碍物的影响，完成快速、精准测量，当前主要应用于地下管线的测量工作中。由于地下管线测量工作需要较长工期，并且在回填工作期间测量工序相对繁琐，所以这项工作往往需要多人配合，致使在增加大量财力、人力的同时，和其他测量方式相比工作量更大。

3.3 地下管线探测仪应用分析

地下管线探测仪也称作路由探测仪，主要是由发射机和接收机两大结构组成。其通过管线探测仪发射机所形成的电磁波，将发送信号以多种手段发射连接的形式，使地下被探测管线能够及时接收到传送信号，并对电磁波进行感应。当地下管线表面出现感应电流之后，地下管线上方的感应电流会朝远处传播，在这个环节中，电流由可利用地下管线朝地面辐射电磁波。因此，地下管线探测仪接收机在进行地面探测作业时，电磁波信号从地下管线的正上方位置被接收到，更加准确地利用信号强弱的变化来甄别地下管线的具体方位和变化走向。

4复杂条件下管线探测技术要点

4.1 常规管线探测技术

(1)根据管线的类型、材质、管径、埋深、出露情况、地域情况及干扰情况选用合适的探测仪器、工作频率、探测方法以及天线模式等。必要时，应在测区或邻近的已知管线上进行探测方法试验，以确定方法和要求的有效性、精度、有关参数。

(2)电磁法探测分为直接法和间接法。当测区管线分布情况单一时，宜采用间接感应法；当目标管线邻近有较多平行管线或管线分布情况较复杂时，可根据具体情况，选择不同的仪器激发方式或激发位置，以提高区分能力和探测精度；也可采用直接法、夹钳感应法等直接激发信号的方式进行探测。

(3)当非金属管线外敷示踪铁丝时，可查明示踪铁丝位置。同时，应根据示踪铁丝与目标管的埋设位置关系，对探查位置做相应调整以确定目标管位。对示踪铁丝与目标管的埋设位置不一致的情况，应在手图及资料中注明，若非金属管线有开口时可考虑采用示踪线法。

(5)管线点应设置在管线特征点（包括分支点、转折点、变坡点、起止点以及管线附属设施等的中心点）的地面投影位置上。在没有特征点的管线段，应在其直线段中间增设管线点，以控制管线走向。

4. 2 深层地下管线探测技术

(1)导向仪探测：利用穿管器将导向仪的传感器送入管内，传感器发射特定的电磁信号，接收器在地面上接收传感器的信号来实现定位定深。项目中若未跨越河道的深层管线，主要采用该方法进行探测。

(2)惯性定位仪测量：惯性定位仪的工作原理是设备内搭载惯导里程组合导航器元件，会随时将设备运行数据传输给内部处理模块，计算出仪器的空间运行轨迹，最后通过系统管理软件输出成果数据。由于不受场地、周边信号干扰、管线长度、埋深、材质的影响等优势，在穿越河道、建筑物下方的深层管线定位定深中发挥了重大作用。

4.3地下管线测量

完成对管线点的探查工作后，对地下管线点展开测量，管线测量工作的开展需要借助探查草图。此探查草图是由探查工序提供，图上标注包括管线的位置、走向、连接关系等信息，此项目中地下管线点涉及平面位置、高程的测量，通过全站仪极坐标法开展实测。

结论

随着城市现代化建设的进程，各类地上建筑及地下管线新建和更新频繁，地下管线的动态管理是必需的，故此建议尽快出台管线管理条例，及时对地下管线进行长期动态更新及维护管理，及时反映地下管线的客观现状，特别是要加强对非金属管线埋设的管理，在做好管线埋设竣工测量工作的同时更要做好非金属管线示踪线（或示踪器）同步埋设的监察与管理工作。在以后道路改造和建设前，都应做相应的地下管线详查或普查，旨在查明规程要求普查范围以外的管线和新增、变更管线，做到防微杜渐、减少意外安全事故的发生。

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