城市地下管線普查的實施與質量控制

摘 要：地下管線是城市的重要基礎設施，掌握完整、準確的地下管線信息是城市建設管理、城市應急和地下管線運行維護管理的基本保證。結合巴中市地下管線普查技術要點，本文對地下管線普查技術標準、作業(yè)流程、數(shù)據(jù)成果處理及質量控制等重要環(huán)節(jié)作了詳細闡述。

關鍵詞：地下管線普查；管線探測；方案實施；質量控制

城市地下管線是城市基礎設施中的重要組成部分，是現(xiàn)代城市高效率、高質量運作的基本保證。進行城市地下管線的基礎資料普查，準確摸清城市地下管線的分布情況，將地下管線的屬性信息和空間信息結合起來進行存儲和管理[1]，建立一套完善的城市地下管線信息管理系統(tǒng)，是城市規(guī)劃、建設和科學管理的重要依據(jù)，對現(xiàn)代城市的建設和發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1 項目概況

為準確掌握巴中市巴州城區(qū)的地下管線鋪設現(xiàn)狀，充分利用地下空間，避免在城市建設中由于管線資料不全或與現(xiàn)狀不符等因素，導致挖斷（破）管線的事故發(fā)生，給人民群眾的生活造成諸多不便和不必要的經(jīng)濟損失。為此，巴中市規(guī)劃管理局委托四川省第三測繪工程院于2012年對城區(qū)及外圍甲方指定區(qū)域進行全面的管線探查測量，采用先進的探測技術獲取管線相關信息，應用計算機技術，建立地下管線數(shù)據(jù)庫，編制綜合地下管線圖。

普查內容為查明給水、雨水、污水（含雨污合流）、燃氣、電力、路燈、廣電、電信（含移動、網(wǎng)通、聯(lián)通、鐵通）、交通信號、軍用光纜、長途通信線路等所有地下管線的平面位置、高程、埋深、走向（流向）、規(guī)格、材質、管線性質、權屬單位、管線附屬構筑物；架空線路包括城區(qū)內的通訊和電力，城區(qū)外的高壓電力。

測區(qū)地形復雜，四面環(huán)山，高程落差較大。河流主要屬渠江水系，呈樹枝狀分布，城區(qū)沿巴河兩岸修建、地勢狹長，老城區(qū)道路狹窄，人、車較多，新城施工路段較多，加上工期內陰雨天氣較頻繁，這為管線普查工作帶來一定難度。

2 技術標準

2.1 成果（產品）主要技術指標和規(guī)格

坐標系統(tǒng)：本次地下管線測量平面坐標系統(tǒng)采用巴中市城市獨立坐標系；高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準。

成圖比例尺：編繪1：500比例尺地形綜合管線圖，提交的管線圖形采用*.dwg、屬性文件采用*.mdb文件格式存放。

成圖規(guī)格：采用50cm×50cm正方形分幅，圖號采用圖幅西南角坐標，X坐標在前，Y坐標在后，中間加短線連接，X、Y以公里數(shù)為單位，1：500取小數(shù)點前2位，小數(shù)點后2位。

2.2 地下管線探測規(guī)定

（1）隱蔽管線點探查限差：平面位置限差δts不超過0.10h；埋深限差δth不超過0.15h。h為管線中心埋深，h<100cm時按100cm計算。

（2）明顯管線點埋深量測限差：明顯管線點深度量測限差為±5.0cm。

（3）精度要求：隱蔽點探查的水平、埋深中誤差（Ms、Mh）應小于或等于限差的0.5倍。明顯管線點埋深檢查中誤差（Md）應小于或等于±2.5cm。地下管線點的測量精度：平面位置中誤差ms相對于鄰近控制點不得大于±5cm，高程測量中誤差mh相對于鄰近控制點不得大于±3cm[2]。

3 作業(yè)流程設計與實施過程

3.1 基本程序

地下管線探測的基本程序包括接受任務、收集資料、前期工作準備、實地踏勘、儀器檢驗、方法試驗及技術設計書編寫、管線探查、管線測量、臺組自檢、互檢、項目質檢、數(shù)據(jù)成果與管線圖編制、編寫技術總結報告、普查成果資料提交與驗收等步驟。

3.2 已有資料情況

巴中市城市獨立坐標系平面控制成果及1985國家高程基準的高程成果。其中城市獨立坐標系平面成果D級GPS點5個，2個Ⅰ等1985國家高程基準水準點，經(jīng)現(xiàn)場踏勘點位保存完好并可以利用。

其它資料包括：已有的各專業(yè)管線圖；所測管線的設計圖、施工圖、竣工圖（含變更圖等）及技術說明資料；各專業(yè)管線資料及技術說明在管線探測的過程中可作參考用；城區(qū)1：500地形圖，作為綜合管線圖的背景底圖使用。

3.3 軟件和硬件配置要求

在該工程項目中，投入6套管線探測儀，雙頻GPS2臺套、全站儀2臺套，電子水準儀一臺；主要應用軟件：FoxPro9.0中文版、AutoCAD軟件以及自行開發(fā)的“地下管線數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”。

人員配方面，各生產單位在接受生產任務后，將制定各自承擔項目的工作計劃，把項目任務劃分成塊，量化分解到每個作業(yè)組，每個作業(yè)組長為相關的責任人，該項目我院擬投入8個物探組、2個測量組、1個內業(yè)處理組、1個質量檢查組。

3.4 地下管線探測

地下管線探測包括管線探查和管線測量兩部分工作內容。前者是現(xiàn)場查明各種地下管線的敷設現(xiàn)狀及在地面的投影位置、埋深、規(guī)格、管線類別、材質等屬性，并在地面設置管線點標志，內業(yè)錄入的管線信息數(shù)據(jù)庫；后者是對查明的管線點及附屬設施進行測量，計算出各管線點的三維坐標，生成管線坐標數(shù)據(jù)庫。根據(jù)管線信息數(shù)據(jù)庫和管線坐標數(shù)據(jù)庫處理編繪生成綜合地下管線圖，同步建立完整的地下管線數(shù)據(jù)庫。

3.4.1 地下管線探測項目

管線探測作業(yè)的對象包括地建筑物、特征點、附屬物以及量注項目。地下管線探測的種類包括給水、排水、燃氣、供電、電信、有線電視、熱力、工業(yè)、綜合管溝等[3]。探測點包括特征點以及附屬物的中心點，地面建筑物包括水源、凈化池、泵站、水池、取水構筑物、化糞池、、暗溝、地面出口、出口閘、變電室、配電房、高壓線桿、地溝、控制室、差轉臺、發(fā)射塔、放大器、槽道、煤氣站、調壓閥、儲氣柜、地溝、鍋爐房、冷卻塔、支架、動力站等；特征點包括探測點、多通點、變徑、管堵、預留口、出入地、非普查、進出水口、井邊點等；附屬物包括閥門、消防栓、水表、水表、化糞池、變壓器、電桿、電塔、各種檢修井、接線箱、燈桿、信號燈、攝像頭、排水、排氣、排液、排污裝置、閥門、各種檢修門、調壓箱、各種檢修井等。量注項目包括管徑、材質、斷面尺寸、電纜根數(shù)、電纜根數(shù)、壓力等。

3.4.2 地下管線探測方法

各類管線探查點的編號由臺組號+管類代碼+流水號組成。全測區(qū)內管線點的外業(yè)編號應唯一。例如：“2JS125”為第2小組給水的第125號點。管線圖上各類管線點的編號為圖上編號（內業(yè)編號），其組成方式為管線代碼與流水編號。例：“JS1”等，圖上管線點編號由內業(yè)完成，其編號原則為：由上向下、由左向右，先編主干線，后編分支線。

明顯管線點量測的內容為：管線的埋深與管線的斷面規(guī)格（管徑）。埋深量測要采用經(jīng)檢驗合格的鋼卷尺和量桿量測，讀數(shù)至厘米。對地下管線的斷面尺寸（寬×高）量測時，遇有不規(guī)則的電力、電信管塊，斷面尺寸按最大斷面量取，斷面應包括所有的管孔。斷面尺寸（管徑）量測讀數(shù)記錄單位為毫米。

隱蔽管線探查時，應根據(jù)不同地電條件選擇不同的工作方法和工作參數(shù)，滿足精度要求。對于地下管線較密集，又相互交叉、重疊、干擾的地段，根據(jù)現(xiàn)場條件，管徑大小及被探管線與周圍介質的差異特征等特性，探測時要從易到難，從已知到未知，從外圍到局部，采用多種方法綜合探測。探測時應留心觀察周圍管線的相對位置和可利用信息，盡量采用受外界干擾小的直接法、夾鉗法。當存在干擾時，應查明干擾原因及影響幅度，以便進行修正。

3.4.3 地下管線測量

地下管線測量包括圖根控制測量和管線點連測。圖根控制點一般采用臨時標志（刻有十字的水泥釘標志），圖根點編號按T001、T002…等順序編號。圖根點可采用單基站RTK測量模式作業(yè)，在不能施測RTK的地方布設二次附合圖根導線或支導線。管線點可采用單基站RTK測量模式直接采集坐標，在不能直接測量的情況下，采用全站儀測量。全站儀極坐標法測量坐標時，光電測距三角高程測得地面高程，定向檢查點平面較差不應大于±5cm高程不應大于±3cm，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。管線點測量的測距邊長不應大于150m，定向宜采用長邊。

3.5 管線數(shù)據(jù)處理

將外業(yè)探查獲取的管線屬性數(shù)據(jù)手工錄入到物探數(shù)據(jù)庫中，將外業(yè)測量采集的管線觀測數(shù)據(jù)轉換到測量數(shù)據(jù)庫中，手工錄入外業(yè)點號，并進行100%校對檢查，無誤后形成管線探查屬性數(shù)據(jù)庫和管線點坐標成果庫。

管線圖編繪完成后，把最終管線探查屬性數(shù)據(jù)庫和管線空間屬性數(shù)據(jù)庫轉換成業(yè)主要求的mdb格式和dwg格式數(shù)據(jù)，作為正式成果提交。mdb格式數(shù)據(jù)文件包括管點信息表、管線信息表，其表結構按甲方提供的數(shù)據(jù)標準執(zhí)行，轉換到甲方要求的數(shù)據(jù)格式。dwg格式數(shù)據(jù)文件包含所探測管線的圖形和屬性數(shù)據(jù)，以圖幅為單位存儲，最后轉換到要求的數(shù)據(jù)格式。

3.6 管線圖生成及編繪

通過外業(yè)采集、管線數(shù)據(jù)錄入等，生成原始管線數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)庫檢查軟件生成最終的數(shù)據(jù)庫，然后用自行開發(fā)成圖軟件生成綜合管線圖。綜合管線圖應詳細規(guī)定規(guī)定管線的代號、顏色、管線圖標注樣式、管線圖圖層、管線點符號圖例表、地下管線圖中字體和字的大小等。

內業(yè)要將外業(yè)采集成果形成各種管線的計算機管理數(shù)據(jù)文件及管線資料數(shù)據(jù)庫。采用計算機輔助制圖技術，編輯繪制綜合管線圖。編輯綜合管線圖要遵循下列規(guī)則：管徑、斷面尺寸、總孔/已用孔、電纜根數(shù)等注記在管線變異處兩側或三通、四通點及拐點兩側，直線段同類管線相同注記可刪去；管點注記在每幅管線圖中必須保證唯一，同一幅圖的各種管類的數(shù)字序號均從“1”開始；地下管線圖中點號、數(shù)據(jù)注記等，不應壓蓋管線及其附屬設施的符號；每幅管線圖中應有兩到三個扯旗。

4 質量控制

質量管理組織的中心思想是：確保工程質量，本著“精心測繪，求真求準，優(yōu)質服務，求誠求信”的質量方針，力求精益求精，把作業(yè)中出現(xiàn)的質量問題及時處理，保證整個探測工程能夠順利地完成。具體措施如下：

4.1 強化作業(yè)人員質量意識

強化全體項目參與人員的質量意識，牢固樹立“用戶至上，質量第一”的思想，加強質量管理，力創(chuàng)優(yōu)質工程。為了確保該工程的成果質量，施工前對進入測區(qū)的所有技術人員進行認真學習技術設計書，使大家明確自己的工作職責，切實掌握有關條文。

（1）探測組和測量組嚴格按技術設計書的要求探測和測量各種管線，作業(yè)人員應根據(jù)調查和所獲得的資料進行探測和測量，在現(xiàn)場繪制管線連接手圖，并進行仔細校核。原始記錄手圖要規(guī)范和清晰。

（2）內業(yè)組根據(jù)探測組提供的探測手圖、管線連接圖等信息資料進行數(shù)據(jù)錄入和圖形編輯，及時檢查、發(fā)現(xiàn)問題，及時反饋，及時改正，所有錄入的成果數(shù)據(jù)，小組進行100%的校核，質檢組再抽查30%的比例檢查，確保成果質量。

（3）作業(yè)人員要做好每天的工作記錄，如工作進度、遇到什么問題及問題處理情況、存在哪些遺留問題等等。

（4）作業(yè)組嚴格按規(guī)程的要求，對全部成果進行室內100%的自查，野外按5%比例進行抽樣檢查，同時應作好記錄隨同成果上交項目工程組，以便核查。

4.2 制定并執(zhí)行嚴格的檢查制度

（1）嚴格質量檢查制度，逐級進行檢查。建立質量三級檢查制度：小組自查→項目級檢查→院級檢查。各級檢查工作必須獨立進行，并做好檢查記錄，每一個工區(qū)必須在隱蔽管線點和明顯管線點中分別抽取不少于總點數(shù)的5%，進行幾何精度和屬性調查結果的重復探查。對于檢查不合格的工區(qū)，應分析原因并及時糾正后，重新進行探查。

（2）日常的檢查力度，項目組要隨時對作業(yè)人員的成果質量進行抽查，及時發(fā)現(xiàn)不規(guī)范、不合理的現(xiàn)象。

（3）各個工序按要求設置質檢員，質檢員必須做到：盡職盡責，對違章作業(yè)、不重視質量的現(xiàn)象及時糾正，并及時令其停工整改，同時給予一定的經(jīng)濟處罰。

（4）做好原始資料、成果生產過程資料和最終成果資料的管理工作，按要求統(tǒng)一標準進行整理、裝訂、歸檔等工作。

（5）加大各類文檔資料和報告的檢查和審核工作，上交的各類文檔資料和報告須經(jīng)項目負責人簽字才能提交。

5 結 語

項目開始前預計工作量為1200km，實際工作量為1261.420km，實際工作量與預估工作量大致相當。涉及到的1：500管線圖幅245幅；涉及到的1：10000管線圖幅31幅。本項工程地下管線普查工作，資料整理完整，各項工序的實施，探測成果各項精度指標滿足業(yè)主要求。

項目現(xiàn)在已完成，但是我們在該項目上走了不少的彎路。其一由于巴中城區(qū)大面積的道路施工，而我們又沒有掌握每條道路的具體施工時間，導致部分路段在完成管線探查后沒有及時安排人員測量管線點，結果管線點標志基本被破壞，探查工作不得不重新進行。其二由于部分街道正在進行管線遷建及道路改造，這些路段的管線現(xiàn)狀已同我們探測的成果有很大的差異，經(jīng)過溝通，這部分道路變化管線的探測工作是在道路改造完工后進行的。為避免生產過程中出現(xiàn)以上情況，如遇有道路改建等得項目，建議在其他項目在開始之前對整個測區(qū)的施工做好合理安排。

參考文獻

[1]華安中.城市綜合地下管線建庫管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].中國優(yōu)秀博碩士優(yōu)秀論文數(shù)據(jù)庫，2006.6.

[2]北京市測繪設計研究院.CJJ61-2003城市地下管線探測技術規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[3]周鳳林，洪立波.城市地下管線探測技術手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.

作者簡介：楊秀伶（1984-），女，河北唐山人，助教，主要從事高校測繪工程專業(yè)教學與研究工作。