城市地下管線普查項目的質量控制

楊建科，王海英，漆小英

(南寧市勘察測繪地理信息院，廣西 南寧　530022)

1　引　言

城市地下管線被譽為城市的“生命線”，是城市基礎設施中的重要組成部分，是現代城市高效率、高質量運作的基本保證。隨著城市建設的不斷發展，各地陸續開展了城市管線普查。南寧市在2001年和2006年先后開展了2次建成區地下管線普查工作，隨著城市范圍的逐步擴大和地下管線的不斷增加，已有的管線資料已經不能滿足城市規劃設計的需要，因此需要對南寧市中心城區以及規劃涉及的重點片區進行全面的地下管線普查，建立南寧市地下管線綜合數據庫及管線數據動態更新機制。

地下管線探測的任務主要是對管線點及其附屬設施做詳細的調查、物探和測量，查清各類被調查管線的類型、管徑、材質、埋深、走向及管線的連接關系，并經過調查數據錄入，編輯成圖，數據監理，形成管線數據庫，并實現對數據庫的更新和維護。

由于地下管線屬于隱蔽工程，探查區域的地球物理環境復雜，不同隊伍、不同作業員技術水平和作業手段有差異，導致探測的地下管線成果不一定能準確地反映地下管線分布情況，因此，如何采取有效措施把控過程質量控制，顯得十分重要。

南寧市管線普查工程涉及總面積約 870 km2，項目分為15個片區進行，完成綜合管線探測約20余種，分屬40余家權屬單位，管線長度合計約1.8萬千米。

2　關鍵工序的質量檢查

采用作業組自檢和互檢、項目組和院級三級檢查。

2.1　準備工作

主要包括內業利用數據監理程序逐項檢查綜合管線圖，屬于外業待核實的須標記；疊加舊管線庫數據圖和地形圖底圖，對照檢查，標記有疑問的地方，便于外業核查；劃定外業抽檢范圍，關注重點區域、關鍵點、疑問點；標注管線點物探點號、起終點埋深、管徑、斷面尺寸、總孔數、已用孔數、電壓等主要屬性項內容，打印外檢樣本管線底圖等。

2.2　探查檢查

檢查主要內容和比例如表1所示。

管線探查檢查內容及比例　　　　　　　　表1

2.3　測量檢查

檢查主要內容和比例如表2所示。

測量檢查內容及比例　　　　　　　　　表2

2.4　管線圖外業巡視檢查

主要包括：主干管線、次要管線、支管線連接關系、漏連、走向、去向情況；管線圖管線各屬性項包括斷面尺寸、管徑、管線材質、套管尺寸、套管材質、總孔數、已用孔數、電纜根數、電壓、流向等與實地的一致性、完整性；緩慢彎曲、變向路段管線點設置能否正確反映管線走向；管線和管線屬性的接邊情況；地形圖圖面巡視，檢查地物的變化情況，確定修補測范圍等。巡視比例參照表1。

2.5　管線圖、庫內業檢查

(1)點號命名

①組號錯用、亂用(組號錯用會導致各作業組數據合并后出現點名重復現象)；

②管線類型碼亂用及使用不規范現象(管線類型碼不規范會導致數據可以輸出但后期合并后無法調入的現象)。

(2)屬性值規范檢查

①電壓統一單位kV，如路燈為 0.22 kV；

②斷面尺寸、管徑統一用毫米(mm)；井蓋規格用米(m)；

③對于矩形的管或管塊，斷面尺寸為寬*高；

④斷面尺寸或管徑的填寫統一用“X”，如300*200；

⑤“材質”欄等名稱應統一。光纖、電纜等統一填“光纖”，鑄鐵、鐵統一填“鑄鐵”，水泥、砼統一填“砼”，復合、復合材料統一填“復合材料”。

⑥“特征”、“附屬物”欄要統一。譬如探測點直接填“探測點”即可，不用在探測點前面加種類。給水、排水和燃氣的“特征”的分支用“通”表示，但通訊類、電力類都用“分支”表示。

⑦“雨水、污水、合流”的“流向”字段值統一為1，其他管類統一為空；

⑧“管線來源”如果是現場測繪的，統一為“現場測繪”；

⑨除了直埋的管，“管徑”和“斷面尺寸”不能同時都有值或同時為空；

⑩排水管線的“埋設方式”，除明渠的埋設方式為“明渠”外，其他暗渠、暗溝的埋設方式和圓管一樣均為“直埋”。

(3)屬性完整性

主要檢查屬性項是否填有屬性：

①點成果表：附屬物/特征、所在道路、管線來源、權屬單位、勘測單位、勘測人員、勘測時間、井深、井室高度、井蓋材質、井蓋規格等。

②線成果表：管徑/斷面尺寸、所在道路、管線來源、權屬單位、勘測單位、勘測人員、勘測時間、燃氣管的壓力、電力管的電壓、電力、通訊管線的電纜根數、總孔數及已用孔數等。

2.6　管線入庫檢查

用數據監理程序進行，主要內容如下：

(1)飛線、飛點。

(2)邏輯錯誤檢查：0長度線；少于兩點的線；重復點名等。

(3)不規范地物：0點、1線。

(4)拓撲錯誤檢查。

①不合理的孤立井(給排水管類中存在偏心井，對于因偏心未與管線連接的井，應在該井的“備注”字段填上“偏心井”，以便和不合理的孤立井區分)；

②孤立線(管線成果中不允許出現孤線現象)；

③超長、超短線(綜合管線，管長上限設為 75 m。下線設為 0.01 m)；

④管點的分支特征。

圖1　管線分支特征圖

如圖1所示該點有3個分支，即使該點的特征編碼是探測三通，但如果其[特征]字段值不是“三通”會認為是錯誤；另一種情況就是該點特征編碼不是三通而是其他點，但其[特征]字段值是“三通”，那么會認為是正確。

⑤排水無出口。對于任意一個排水管點，只有流入沒有流出是不合理的。

圖2　排水管線流向圖

檢查所有排水管線點是否只有流入而沒有流出，如圖2所示，雨水管線沒有流出口。

⑥排水井流入方向低于流出方向 0.2 m(此值是可以根據實際情況調整)。檢查排水管線中某一井同時作為起點和終點(即同時作為流入和流出時)。其流入高度低于流出高度 0.2 m的現象，即流入的入口應該高于流出的出口，否則報錯；

⑦污水流向雨水；

⑧重復對象(管類、符號、點名、坐標、高程都相同時識別為重復對象)；

⑨空間交叉(僅對于給水、排水、燃氣這類的硬管，不允許存在空間交叉現象)；

⑩排水粗管流向細管(針對錯誤檢查)；

(5)屬性異常值檢查

①高程異常(管點、管線高程值過低或過高都是不合理的)；

②同一條線路的燃氣管壓力值不一致；

③隱蔽管點兩端管線屬性不一致，如圖3所示。

圖3隱蔽管點屬性不一致檢查窗口

④通信、電力管線已用孔數大于總孔數，以及其他一些檢查。

3　重點和難點的質量控制

3.1　重點

(1)項目技術設計

在項目前期，在整合了南寧市2001年、2006年2次管線普查的成果數據基礎上，充分調研和汲取其他城市數據標準經驗的基礎上，結合南寧市地下綜合管線實際情況，新增了人防點、人防線、管溝點、管溝線、虛擬井點、虛擬井線、綜合管廊點、綜合管廊線、標注等屬性表。新舊地下管線標準的主要變化對比如表3所示。

式中,δij為克羅內克符號,(EI)e為FRP布加固黏彈性梁在Laplace變換域中的等效抗彎剛度,且

新、舊管線數據標準對比表　　　　　　　　表3

(2)重視資料收集和利用

項目開始之初，安排2名專門人員去管線各權屬單位收集、整理和分析資料。共收集內河管理處29個工程、市政工程管理514個工程、綠城水務173個工程、城建檔案館460個工程竣工資料、燃氣公司全市燃氣管線總圖電子版(dwg格式)、施工建設單位共261個市政道路排水工程施工圖等。

(3)內業數據監理

基于清華山維EPS2008管線平臺，南寧市勘察測繪地理信息院自主開發定制了數據合法性檢查功能，多達23項檢查內容，覆蓋了常見的地下管線會出現的錯誤或問題，程序可自動檢查飛線飛點、邏輯錯誤、拓撲錯誤、屬性異常值等，結合人工對圖面連接關系、mdb數據規范性進行進一步檢查，最大限度地確保成果質量。

(4)接邊處理

各測區數據經編輯、檢查和整改后需進行測區間的接邊處理。因此，各作業組在外業探查時，都會在超出自己測區范圍線外多測1至2個管線點，便于和相鄰測區接邊。完成各測區內部和測區之間接邊后，再進行全測區間數據接邊，最終實現全測區內數據無縫接邊。

(5)權屬單位審圖

除了第三方監理和三級檢查制度，引入權屬單位對最終成果的審查(審圖)環節，進一步保證成果質量的可靠性和準確性，也有利于以后權屬單位的使用。重點是給水、燃氣、排水管線。

①管線權屬單位審圖內容

確定本權屬管線的走向、位置是否正確；是否存在漏測、漏探的管線或檢查井、窨井等；管線的材質是否正確；管線的斷面尺寸是否正確；排水的流向是否正確；通訊類管線的套管總孔數、傳輸介質是否正確；確定電力、路燈的電壓是否正確以及燃氣管道的壓力標注是否正確等。

②管線權屬單位審圖意見表

各家權屬單位對管線成果的審查意見如表4所示。

權屬單位審圖意見表　　　　　　　　　表4

3.2　難點

(1)頂管

針對目前穿過馬路管線采用較多的頂管情況，現有探查儀器對很深的管線探查存在較大誤差，須收集設計或竣工資料，加以修正。

(2)復雜路口的疑難管線

對于復雜路口的疑難管線，一般采用多種方法綜合運用。認真分析、查閱資料、研究調繪圖，摸清其分布再進行探測；采用不同儀器、多種方式、方法交叉探測，從中找出較可靠的異常值；向權屬單位尤其是向直接參與敷設管線的人員了解管線的分布情況，或在可能的地段進行雷達探測和開挖驗證，最大限度地確保疑難點探測精度。常采用歸納排除法、旁側感應法、垂直磁偶極子感應法、電流大小比較法和對比驗證等方法。

(3)PE管線

對于一些給水、排水PE管線，除收集已有設計或竣工資料外，在可開挖的地段可采用釬探或機械法進行探測，在硬質路面可采用地質雷達進行探測。對于PE管線探查，解決的最好辦法還是進行覆土前跟測，這樣可有效地保證成果的準確性。

當然，還有其他一些重點和難點，這里不再贅述。

4　總　結

4.1　積累的經驗

(1)自主開發軟件工具

基于清華山維EPS2008管線平臺，按照南寧市勘察測繪地理信息院的《城市地下綜合管線數據標準》定制了功能模板、數據預處理、數據編輯及數據合法性檢查功能等。實現了內業作圖過程圖庫一體化，形成了數據從導入到編輯、處理、檢查、整飾和成果輸出的高效率作業模式，大大提高了內業處理效率。功能模板的變化如表5所示。

新、舊功能模板對比　　　　　　　　　表5

(2)建立管線跟測機制

考慮到新增的燃氣和給水PE管探查工作難度大，在普查開始至普查截止期間，項目組多次與權屬單位協商溝通，考慮雙方面訴求，安排了專門的跟測小組，在施工開挖階段(覆土前)進行管線現場跟測，并對先期跟測的成果免費共享，獲得權屬單位的肯定，取得良好的效果，有效保障了本項目成果的現實性，提高了成果的可靠性。

(3)完善三維管線數據

2001年、2006年管線普查時，數據標準欠全面，本次設計時增加調查內容。充分考慮權屬單位的需求，綜合管線增加了井蓋規格、材質、類型和檢查井井深、井脖、井室尺寸等內容。為建立南寧市城市管線三維模型提供基礎數據，提高了數據后期使用和深加工能力，滿足以后更廣的需求。

(4)權屬單位審圖

組織多次與各權屬單位的對接、交流和征求意見會議，充分利用權屬單位已有資料，積極聽取權屬單位的建議和意見，提出需權屬單位協助解決的問題，中期和最終普查成果由各管線權屬單位審核和確認方可進行最終驗收。

4.2　建議

(1)增加管線接邊檢查軟件功能

本項目接邊檢查耗費了作業人員不少精力，建議開發管線接邊檢查和自動接邊處理軟件，來提高作業效率。

(2)本項目探查不包括企事業單位和封閉小區內管線，為了進一步完善城市管線數據庫，應將其內管線納入管線管理范圍，特別是排水管線數據。