作者:核心期刊目录查询发布时间:2013-07-20
摘 要:城市地下管线探查及测绘工作是目前各城市展望和规划未来的首要任务。现如今各种先进的仪器设备加上计算机软件技术的开发, 使得探查和测绘数据能通过计算机处理, 从而形成一项适用技术。
关键词:城市管线,探查,测绘
一、城市地下管线建设的现状及特点
城市地下管线是城市的重要基础设施, 它的安全运行是现代化城市高效率、高质量运转的保证。城市地下管线现状资料是城市规划、建设和管理的基础资料, 只有尽快、全面、系统地掌握地下管线现状, 才能为开发利用地下空间提供完整的基础数据。
但是由于种种原因, 目前城市地下管线的管理存在若干问题。
(1)由于地下管线现状资料的缺漏和偏差而造成的盲目施工, 时常损坏地下管线,导致停水、停电、停气、通讯中断, 甚至引起灾害事故。
(2)由于事先缺乏地下管线现状资料, 有些道路及管线工程无法按设计施工, 不得不在现场修改设计方案, 且搜土前又未进行竣工测量, 造成管线数据的动态更新难以实施。
(3)城市管线资料来源不明确, 精度不可靠, 且在传统的管线资料管理模式下, 图文表格不统一, 分类统计、检索速度慢, 不利综合分析, 存在较多弊端。所以要实现城市管理的科学化、现代化, 就必须实现管线资料的数字化管理, 立项对城市内的管线进行普查, 并对管线资料的管理做出长远规划。
二、城市地下管线探查
城市地下管线探查是指应用地球物理勘探的方法对地下管线进行定位、定走向、定埋深。它的原理是: 地下管线的存在会改变天然的或人为产生的地球物理场的分布, 即产生异常。研究这些异常的形态、分布、形状可获得地下管线位置的有关资料。常用的城市地下管线探测方法有两种:
1.充电法。对地下管线施加直流电, 在地面上观察电磁场的异常, 以确定地下管线所在的位置, 特点是仪器轻便、方法简单、定位精度高, 在地下管线密集的区域有较好的分辨率, 但必须有可供充电的出露点, 在地层电阻串低时效果差。
2.电磁感应法。观察地下管线在一次电磁场作用下, 利用发射线圈产生的电磁场对金属管线感应所产生的二次电磁场的变化规律以确定地下管线的位置,特点是不需出露点, 在地下管线比较少的情况下效果好。
为克服这些缺点, 国外已研制出具有仪器输出阻抗与被测管线阻抗自动区分信号的探测仪, 可最大限度地避免被测管线的电磁信号受周围环境的干扰。可见, 地下管线探测技术理论、仪器装备、电算解释应属物探理论及技术范畴, 但又不同于常规的工程物探, 应用领域应属于工程测量, 又与常规的工程测量不一样, 它是运用物探的原理对地下隐蔽体进行准确测量的技术。
三、加强地下管线的探查的措施
地下管线探查是地下管线探测工作中最主要的环节,要保证探查的精度必须注意以下问题的措施。
(1)做好探查方法有效性和探测仪器一致性、稳定性试验
为了保证隐蔽管线点探查的准确性,必须先进行探查方法有效性试验。针对测区内地球物理条件不同的地区及不同种类的已知的管线进行探查方法试验,找到适合本地区各种不同管线的探查方法。找到探测时仪器常用工作频率和功率、最短收发距、最佳收发距及确定定深修正系数等参数。在一个测区内的不同地区地球物理条件有时有较大的差异,所以必须在不同地区来进行试验。另外,当使用多台探测仪时,应进行仪器性能一致性试验,检查每台仪器间探查结果是否一致,确定特殊仪器的修正值。当作业时间较长时,还应在施工前、中、后期对仪器稳定性进行检验,当仪器性能有变化时,应分析原因,决定对探查成果进行修正或取舍。
(2)针对不同管线采用最合适的探查方法
针对不同种类的地下管线和管线所处位置的地球物理条件的差异,分别采用不同的探测方法和选用不同的工作频率,将地下管线特征点的位置和埋深探查清楚,在地面标示好的地下管线特征点的位置,现场画好相关管线点连接草图。主要探查方法是:
①金属管线探查多采用电磁场感应法,当有暴露点特别是存在在相邻管线干扰时,优先采用直接法。对接头为高阻或导电性稍差的管线则采用较高频率,如RD400机可用33KHZ,75R/T机可用29KHZ。当并排管线较多而且要求探测距离较远时,则采用较低的频率,一般用8KHZ。
②电力、电信管线由于其自身带有电磁信号,采用感应法或夹钳法效果较好。
③燃气管线为了安全,一般可用磁感应法探查,对于有防暴装置的探测仪,采用直接法效果更好。
四、城市地下管线裸测作业程序
(1)地下管线探测应遵循的原则。探测地下管线应遵循以下原则: 从己知到未知: 从简单到复杂: 方法有效、快捷、方便。
(2)城市地下管线探测的基本程序。任何工作都要有规章、程序和实施步骤, 以便于科学化管理和确保工作质量。地下管线探测的基本程序包括: 接受任务,收集资料, 现场踏勘, 仪器检验和方法试验, 编写技术设计书, 实地调查, 仪器探查, 建立测量控制, 地下管线点测量与数据处理, 地下管线图编绘, 编写技术总结和成果验收。
① 对一个测区进行地下管线作业时首先是现场踏勘, 了解现场情况,并尽可能收集已有的地下管线资料和控制资料。
②地下管线探测作业进场后, 首先是对现场内地下管线明显管线点进行调查和必要的勘测, 并结合收集的地下管线资料在工作图上绘制草图。
③ 根据工作草图, 遵循地下管线探测原则对隐蔽管线进行探测, 探测时应注意管线点的设置, 起点、转折点、变坡点、变径点、多通点、终点应设置管线点, 管线点的设置过少不能真实反映地下管线的走向, 过多会浪费工时。隐蔽管线探测完以后, 应将探测的管线点绘制到工作草图上, 并对测区内的所有管线进行系统编号, 一般管线点编号由管线属性代码、管线线号、管线点序号组成。如TO305表示天然气管线的第3条线第5个点。在一个地下管线探测工程中不能有重复的管线点编号。
④ 根据测区的已有控制情况, 布设控制点。地下管线点测量有手工记录计算法, 电子手簿法, 现在电子记录计算已基本取代原来的手工作业, 在使用电子手薄记录时应多进行检校, 避免系统误差的出现。
五、城市地下管线测绘的发展措施
(1) 城市地下管线测量。地下管线测量是指对管线点的地面标志进行平面位置和高程连测计算管线点的坐标和高程、测定地下管线有关的地面附属设施和测量地下管线的带状地形图, 编制成果表。地下管线测量一般包括: 控制测量, 己有地下管线测量, 地下管线定线与竣工测量, 测量成果的检查验收。控制测盘应在城市的等级控制网基础上布设, 其方法为现有的成熟的测量方法均可采用。如电磁波导线, 静态、快速静态和动态GPS 测量。管线点的平面位置和高程测量可采用GPS测量、导线串联法或极坐标法等。
(2)城市地下管线图的编绘。地下管线图的编绘是在外业采集的数据合格, 并且经正确传输到绘图软件中方可进行编绘, 其工作主要包括比例尺的选定, 地形图的导入, 管线相关信息的注记编辑, 最后成果的输出等。其实地下管线竣工图编绘属于地下管线数据处理的下道工序, 通常注意的编绘事项:
① 应保证按规程规定的做到管线图的各规格分幅、比例、坐标、高程系统等与城市基本地形图的一致。
② 地下管线竣工图编绘中, 以管线为主体, 若各种文字、数据注记和管线位置重合或压盖时, 应保证管线的连接性和图面的清晰进行删改。
③ 一般情况下为保证管线图的清晰明朗, 一些管线数据列表可以分开, 不便在图上显示, 这种情况应具体情况而言。
④ 管线图的编绘中的各管线的颜色和管线注记, 符号应严格按规程规定来, 做到管线图简明清晰,
六、结语
随着城市的飞速发展, 地下管线敷设越来越多, 地上和地下矛盾越来越突出, 地下管线探侧任务也越来越多。本人通过几年的实践, 认为在地下管线探测中应该注意: 1. 城市地下管线探测是一项涉及多权属单位和多学科、多专业的综合性与技术性很强的系统工程; 2. 随着探测队伍和作业人员的不断增加, 要不断提高探测人员的技术水平和责任心; 3. 一些非金属材质的管线普遍应用, 给地下管线探测带来了不少的困难, 在采用新方法、新技术、新仪器时, 要经过试验, 使其探测精度能够满足规范要求; 4. 在从事地下管线探测作业时, 仪器设备带电作业, 一定要安全用电, 打开害井盖调查时, 要进行有害、有毒及可燃气体的浓度测定, 进行必要的安全保护, 做到安全生产。
参考文献:
[1] 王松果,郭根.浅析RT K在地下管线测绘中精确性与可靠性[J].土木建筑学术文库,2011
[2] 胡冬芽,刘全海.基于现代测绘的地下管线动态更新方法的探讨[J] .城市勘测,2009
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