城市道路地下管線探測研究

劉 艷 萍

(焦作市基礎地理信息中心，河南 焦作 454000)

城市地下管線是城市空間基礎地理信息的重要組成部分[1]，也是城市賴以生存和發展的基礎[2]，隨著我國城鎮化建設的不斷深入，愈發凸顯了地下管線的重要性[3]。為了加強城市地下管線工程的規劃與管理，摸清城區管線工程現狀，進一步提高城市綜合服務功能，充分發揮各類管線在國民經濟發展和城市建設中的整體效益，更好的服務城市規劃建設[4]，本文以博愛縣城區為例，根據相關要求，完成博愛縣城區八條主要道路的管線探測工作。

1 研究區概況

博愛縣位于河南西北部,太行山南麓，豫晉兩省交界處，地理坐標：東經112°54′～113°12′，北緯35°2′～35°21′之間，總面積435 km2。本研究所包含的八條道路均位于博愛縣縣城，其中人民路、發展大道為新修道路，道路寬闊，交通流量較小，人流較少且兩側地形空曠，管線鋪設規整，其余6條道路位于老城區，車流量較大，人流擁擠，井蓋老舊不易撬開，部分井室存在積水對管線探測造成很大影響，且兩側建筑物較高，對管線測繪有一定影響。

2 研究方法

2.1 總體研究思路

利用博愛城區及周邊保存完好的部分D級GPS網點為基礎，布設E級GPS控制網，實測四等水準，采用連續運行衛星定位服務綜合系統(CORS)布設圖根控制點，按全野外測量法施測1∶500數字地形圖；利用水準儀或RTK，沿管道鋪設走向施測縱斷面，每20 m按設計要求施測一個橫斷面；收集已有地下管線資料，制作地下管線探測工作底圖，采用外業調查和利用管線探測儀探測等方法確定管線位置和埋深，利用全站儀測定管線點坐標，將管線位置和管線要素套合到現狀地形圖上，編繪1∶500管線地形圖。

2.2 地下管線探查方法

由于地下管線種類不同，材質不同，其本身所具有的地球物理特征也各有差異，因此在測區開始探測前，應選用不同的儀器、不同的工作方式并選擇不同的地球物理條件、代表性的路段、不同的管線埋深情況進行方法試驗，通過對已知地下管線上的數據比較或足夠的代表性的開挖點驗證、校核。通過試驗，對所投入探測的探測儀進行全面的檢查、維護和清點，確定其儀器主機及配件齊備完整，性能穩定，一致性對比良好的情況下投入生產，并確定探測方法和探測儀器的有效性和探測精度，選擇最佳的工作方法、合適的工作頻率、確定最佳收發距，最大限度的克服干擾，以提高探測精度，確定探測方法和探測儀器的修正系數或修正方法。采用實地調查結合管線探測儀，對道路范圍內的給水、排水、電力、電信、天然氣、綜合管溝管線進行探測。

2.2.1探測要求

1)各類管線屬性按技術設計要求在外業進行記錄，根據管線的相對位置將管線的走向、連接關系標繪到草圖上，并將各類管線編碼和管線規格、管線點號及埋深等屬性分別記錄。

2)管線規格量取：圓形斷面量取內徑；矩形斷面量取內壁的寬和高；不規則塑料管塊其規格量取最外圍矩形的寬和高，單位用mm表示。電力和通信為多根管道組成管塊埋設時，不直接量取，以管徑乘管道數為斷面尺寸。

3)管線以其在地面投影實際位置設置管線點，一般為管線的特征點上(如三通、轉折點)或附屬物上，各種附屬設施在其幾何中心設置管線點。在各類窨井上設置的管線點，管線點標志設置在井蓋的中心，管線地面投影偏離井蓋中心大于0.2 m的，以實際投影位置設置管線點。

4)當地下井室每條邊均大于1.2 m時實測井室和井蓋位置，井室作為構筑物，井蓋作為附屬物單獨存放，管線地面投影偏離井蓋中心大于0.2 m時，以管線在地面的投影位置設置管線點，管線延長線偏離井蓋大于0.2 m時，在井壁處設置管線點。

井室每條邊不全大于1.2 m時，只量取記錄井室大小，不投影井框位置。圓柱井或者手孔僅調查記錄屬性，無井室大小。

5)管線探測時均進行連續追蹤，當管線長度超過75 m無特征點時，在其直線段上增設管線點，以控制管線位置及走向。為了保證能準確表述其彎曲特征，當管線彎曲，圓弧較大時，適當增設了管線點，至少在圓弧起訖點和中點上設置管線點。管線施工為拋物線頂管的，在兩井之間適當位置增加探測點，并在調查表埋設方式欄中填寫“頂管”。

2.2.2探測方法

1)地下管線探測首先充分收集和分析已有的資料，并在實地踏勘的基礎上確定每一路段上管線的種類及其分布情況，然后采取相應的方法進行探測。

2)排水在外業探查時，各明顯點的埋深、管線規格等屬性能下井的均下井量測，不能下井的用定制的鋼管扎到管(溝)底量測。

電力、電信管線在外業探查時，明顯點采用下井量取的方式量測，隱蔽點采用感應法和夾鉗法結合的方式探查。

天然氣管線材質多為PE，有示蹤線的采用直連法進行探查，沒有示蹤線的由產權單位人員指認位置，現場標記，并記錄埋深及相關屬性。

給水管線根據明顯點采用實地量測，隱蔽點管線材質為鑄鐵時，采用感應法探查，管線材質為PVC或PE管時，由產權單位人員指認位置，現場標記，并記錄埋深及相關屬性。

綜合管溝采用實地開井量測的方法探查；被淤泥雜物掩埋的排水井、給水井等用鋼釬扎到管頂量測。

3 結果與分析

3.1 管線探測數據處理

根據外業繪制的草圖，使用軟件將各類管線繪制成矢量圖形，并將各種管線屬性錄入到屬性欄中，結合外業采集的管線點坐標數據完成管線圖的繪制，實現了內外業一體化作業。軟件能實現管線數據自動成圖及橫斷面圖等多種圖件的自動生成，具備數據的查詢、統計等功能，基本實現城市管網的計算機管理。管線探測數據內業處理流程見圖1。

根據外業探測草圖及外業探測記錄表，使用軟件繪制電子草圖，電子草圖包括管線點、管線及管線屬性，管線點按照規程以不同的符號化塊表示，管線段采用直線連接，相關屬性存儲在CAD實體對象的屬性中。之后根據電子草圖和測量文件，使用“坐標匹配”功能，自動匹配草圖上無坐標的管點和管線至正確位置；輸入命令“ZBPP”，輸入測區號和小組號，選擇測量坐標文件(*.dat格式)進行坐標匹配。最后使用“軟件”的管線數據質檢功能，對成果數據進行檢查，包括結構檢查、空間檢查、屬性檢查、邏輯檢查、三維表達檢查、分幅圖檢查等，主要保證成果在內容格式要求上是完全符合數據標準要求的，之后導出符合要求的管線成果表。

1)管線成果表依據管線測繪技術規程編制，并保持管線圖上點號與物探點號一一對應。

2)以道路為單位裝訂成果表，每條道路按專業管線的類別裝訂，裝訂順序依次為：電力→給水→排水→熱力→燃氣→信息與通信。

3.2 綜合管線地形圖編繪

在基礎地形圖的基礎上，使用成圖軟件結合人工編繪生成管線圖。將探測的地下管線資料(包括位置、材質、種類、埋深、管徑等)套合到1∶500道路數字化帶狀地形圖上，通過編輯整理，編繪1∶500綜合地下管線圖。

4 結語

在當前的城市規劃建設中，地下管線工程的規劃與管理具有重要意義。因此進行城市道路地下管線探測研究，可以更好地促進城市規劃與建設。本文以博愛縣城區為例，采用實地調查結合管線探測儀，對道路范圍內的管線進行探測，結合道路數字化帶狀地形圖，通過編輯整理，得到研究區綜合地下管線圖，研究結果將為博愛縣城市規劃與建設提供數據支撐。