淺談城市地下管線的普查

秦超杰

摘要：數字城市改擴建的一大難題就是地下管網信息資料不全。現在隨著數字城市的進一步完善，地下管線的普查正在有條不紊地進行。通過對地下管網的測量可以很清楚地確定地下管網的走向、位置、深度，為以后的城市發展提供依據。文章對地下管網普查進行了介紹。

關鍵詞：數字城市；地下管網；管網測量；城市改擴建；物探 文獻標識碼：A

中圖分類號：P208 文章編號：1009-2374（2016）20-0076-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.037

城市地下管線是指城市范圍內供水、排水、燃氣、熱力、電力、通信、廣播電視、市政和工業等管線及其附屬設施等多種類別。按材料可以分為三大類：第一類是鋼鐵材料組成的金屬管線，如水、天然氣管等；第二類是銅鋁組成的電纜，如通訊通電電纜、網絡電纜等；第三類是陶瓷、塑料、水泥構成的非金屬管道地下管線。任何工作都要有規章、步驟。地下管線探測的基本流程是：接受任務，收集資料，現場踏勘，儀器檢驗和方法試驗，編寫技術設計書，實地調查，儀器探查，建立施測控制網，數據處理，地下管線圖編制成圖，編寫技術總結和成果驗收。

1 物探是地下管網普查的前提

實地調查和儀器探測相結合的方法，是目前應用最為廣泛的方法。在各種物探方法中，就其應用效果和適用范圍來看，依次為電磁感應法、地質雷達法、地震波法、高密度電阻率法與常規電阻率法、井中磁梯度法等。

1.1 探查明顯管線點

明顯管線點是指部分裸露在地面的地下管線及其地面的附屬物，如變電室、接電箱、檢修井、燃氣調壓箱等。對這種管線測量首先要充分收集管線的設計資料和現時信息資料，通過實地調查來確定各類管線的管徑位置和屬性信息。

1.1.1 在進行逐個開井蓋管線探查時要邀請相關專業人員開井，同時對測量所用的各種儀器都要經過專業檢核，讀數時要讀到“厘米”上，保證數據精度。并且按照記錄表樣式填寫管線詳細的相應信息。

1.1.2 對變電室、接電箱、檢修井、燃氣調壓箱等這些明顯管線地物應在其幾何中心點設置標志作為后期測量的基準點。

1.1.3 對所有的管線點布設形式都要滿足國家《城市地下管線的探測規程》的布點要求，如果管線的密度滿足要求，同時管線又無轉角、分叉等情形可以直接連線；如果不滿足（即相鄰點距離大于70m）密度要求，則需要按下邊介紹的隱蔽點所用的探測方法進行加密

控點。

1.2 探測隱蔽管線點

埋在地下的管線用常規手段無法獲得地下管線詳細信息的管網被稱為隱藏管線。隱蔽管線點的探測相對復雜：不僅要求各專業相互配合、各工序通力協作，層次分明，而且還要遵守行業規范、牢記規定的要求，這就需要我們在借鑒經驗的同時還要敢于探索，勇于創新。運用綜合的手段或方法來進行管線準確定位（在普查開始前還要對定位的管線進行驗證）。從已知到未知，從簡單到復雜，方法上要有效、快捷和方便是在探測地下管線時應遵循的原則。

1.2.1 開挖和觸探等簡單方法。這種方法在開闊地帶及容易開挖地帶的施工地具有顯著的效果。管線信號質量非常差不可以準確探定管線點的具體位置時也可以采用這種方法，但是這種方法適用范圍窄，還要對管線目標地進行開挖回填等。

1.2.2 金屬管線探測法。（1）電磁感應法具有探測精度高、抗干擾能力強、應用范圍廣、方式靈活、成本低、效率高等優點，所以是地下管線探測的主要方法。電磁感應法分為感應法、夾鉗法和直接法。感應法適用于淺地的金屬管線及帶有金屬的管線（電力、電信電纜等），也可以用于地下金屬管線的無損檢測，將發射機直接放在被測管線上方，依靠發射機的自身感應的傳導信號。其缺點是信號易分散、常被干擾等；夾鉗法用于探測小口徑金屬管線和電纜，但是被探測的管線和電纜必須有出露點；直接法適用于探測大口徑的金屬管線。按連接方式不同可分為單端充電法和雙端充電法。其特點是信號強、定位、定深精度高，且不受鄰近管線的干擾，可用于定位、定深或追蹤各種金屬管線，但金屬管線必須有出露點。（2）地質雷達法運用范圍寬廣，既能探測非金屬管線埋深，同時又可以探測金屬管線位置。根據接收到電磁波的波形、振幅強度和時間的變化特征，從而推斷地下介質的空間位置、結構、形態和埋藏深度。（3）地震波法探測地下管線時利用地下管線與周圍介質的面波差異來定位地下管線。（4）高密度電阻率法和常規電阻率法的探測原理基本相同，高密度電阻率法實際上集中了電剖面法和電測深法的雙重特點，可實現現場數據的快速采集，采集信息量大，并在現場進行數據實時處理，提高了工作效率。（5）井中磁梯度法：利用金屬管線與周圍介質之間的磁性差異，探測出地下管線的走向，得到地下管線在地表投影的確切位置和埋深。

1.3 非金屬管線探查

由于當前地下管線探測儀普遍是使用金屬管線對電磁波產生感應的物理特性而獲取信號異常值的辦法確定管線的位置和深度的，因此對非金屬管線沒有該物性的現象，是目前地下管線普查過程中存在的一個疑難點。對非金屬材質（水泥、PVC、PE）的地下管道，無法采用管線探測儀進行探測。為了應對這些特殊材質的地下管道的探測，確保管線普查的探測質量及普查的完整性，可以利用地質雷達法對管線進行探查。

1.4 疑難管網的探查

采用多種方法來探查疑難管網的地下管線，應選擇效果好、方便、快速、安全和低成本的方法；在管線分布相對較復雜的地區，運用一種施測技術方法往往不能達到管線測量的基本精度要求，這時應根據復雜程度采用適當的綜合物探方法，來提高對探測結果的精度，使其滿足要求。

2 地面點常規測量

2.1 控制測量

隨著科技的快速發展，GPS所測得的精度完全可以滿足管理部門對城市的運營和規劃，同時GPS具有快速、優質、不受通視的限制的特點，所以它是最常用的方法。

2.2 管線點測量和地形聯測

常采用全站儀、測距經緯儀運用串聯法或極坐標法進行常規測量。地形測量的帶狀圖包括管道及道路和臨街建筑物的內圍輪廓、層數、結構、分界線、門牌號和單位名稱。兩邊測距邊在100m時為宜，最大不得超過150m，但是后視定向要用長邊定向。實際管線的中線與鄰近的地上構筑物及相鄰管線的間距中誤差不應大于圖上±0.5mm。

2.3 斷面測量

位置是垂直于道路及管線中線。應該表示出來的信息有：管線的屬性信息和橫斷面的地形信息。屬性信息包括管類別、管深、管徑大小、厚度等。地形信息有地下地上構筑物、路邊線和各種管線的相對位置關系。

2.4 未回填土的地下管線測量

多采用全站儀直接測量管道各種特征點處的平面位置和外頂或內底高，在不受遮蔽、寬闊的房建區和大街上，可采用GPS RTK聯合作業測量模式，測出各管道特征點的三維坐標數據。但是由于管線施工周期長，所以在布設控制點時必須要便于長存（可被重復使用），同時在施測前也要做好準備工作和資料的搜集，收集對象為各種管線的設計圖，這樣利用好設計圖，有利于保證測量的地下管線質量，同時極大地提高工作效率。

2.5 已竣工的地下管線測量

先用物探方法在實地記錄各類管線的相關屬性信息，并且要把各特征點標出于實地，然后用RTK或全站儀法測定待測特征點的三維坐標數據，最后把外業所采集的基礎數據信息運用相應的成圖軟件展繪在數據處理軟件里，進行管線網的圖形編輯。

3 建立統一數據庫GIS管理

3.1 管線成圖

利用AutoCAD二次開發下的產品對管線成圖，與管線數據錄入系統配套使用的，優秀的成圖系統具有如下特點：直接利用數據庫（mdb格式）成圖；真正實現自動化成圖。

3.2 數據管理

位置精度、屬性精度、時間精度、邏輯一致性、數據完整性和合理性。這些指標是衡量數據的質量的重要信息。

將物探和測量所得到的點位信息整合為mdb格式，然后根據GIS數據庫里已有條件下，查找數據庫中邏輯、拓補關系是否正確及是否遺漏，同時也可以查詢管線屬性數據錯誤，經過數據查錯的數據庫完全符合規程規定的數據要求，可以滿足數據在信息系統中的穩定運行。這樣方便統一管理、及時更新。可以生成管理部門常用的絕大部分圖件，方便市政規劃、開發建設利用等。

參考文獻

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[2] 金濤，王小龍.關于城市地下管線的探討[J].建筑與裝飾，2015，（10）.

[3] 王學海.城市地下管線探測及地下管線信息系統建設[D].中南大學，2006.