探析管线测量探测精度的控制

李锋

摘要：本文介绍了地下管线测量的原理及测量方法，对管线测量中影响探测精度的因素进行了分析，对作业过程中正确掌握管线探测技术需要注意事项提出了建议。

关键词：地下管线测量；金属管线；精度分析

随着经济的快速发展，地下管网变得日趋复杂，地下给排水、天燃气、电力电缆、通讯、热能等管线，地下纵横交错的管网，日日夜夜担负着输送物质、能量和信息传输的功能，管网越来越密集，管线种类越来越多，这给打桩施工带来安全隐患，稍有不慎，就给生产和生活造成巨大的损失和不便。目前如何有效的掌握地下管线情况，较好的解决管网设施管理简单、清晰、快捷，强化对管理管线测量探测精度的控制研究已成为当前重要研究方向。

1地下管线测量探测的特点

1.1探测点全部处于地下，在探测过程中需用物探的方法才能明确将特征点位置标注在地面上，在这一过程中物探时容易出现探漏。

1.2探测过程中特征点密度大、数量多，在探测中由于地下多种管线平行交叉，会使探测难度增大，而且由于测量中各管线间的点距离太近易造成点号混乱现象。

1.3管线探测工作开始之初，需要先完成管线探查后，才能根据地下管理线的现状做管线测量，这会对当前实施的工程的进度有一定影响。

2地下管线探测方法选择

2.1电磁法。电磁法的应用原理主要是依据“电磁感应”，在应用过程中是先使地下管线带电，然后通过测量在地面上管线带电产生电流的电磁异常情况，达到探测地下管线布局以现状的目的。但此方式只能应用于金属管线。

2.2地震波法。此方法主要是利用管线以及管线周围的介质对声波传播所表现出的不同特性来确定。虽然地震波方法这种方式能测方位，但在实际应用中可探测的深度很有限，应用具有局限性。

2.3声波法。这种方式的应用原理主要是借助声音在管道及其内部液体的传播特性，从而依据声音的传播特征来探测管道的位置，但这种方法在应用中只能针对非金属管线进行平面定位，对于管线的埋深不能测定。

2.4物理红外热成像法。应用原是主要利用热力学传导理论，依据理化原理通过仪器对埋地管道上方土壤层温度进行探测，从而判断地下管道的位置及状况。但这种方法只能适合于探测类似于输油、输水等能使周围土壤出现温度明显变化的管道。

2.5探地雷达法。此方式又名地质雷达，这是一种应用广泛且性能高效的浅层地球物理探测技术，应用原理主要是通过发射高频电磁脉冲波，然后依据地下介质电性出现的参数差异，通过回波的振幅、波形、频率和时间延迟等出现的运动学和动力学特征，科学分析和推断介质结构和物性特征，达到探测的目的。

2.6直接夹钳法。一般主要应用于在探测过程中存在无法将发射机信号输出端直接连在被测管线情况下，具体方法主要是用地下管线探测仪的专用夹钳套在工程施工的被测管线上，然后根据需要进行探测，这种方法主要适用于管径较细的管线。

2.7感应法。应用时通过将发射机直接放在被测管线上方，然后发射传导传导信息，而后依靠发射机的自身感应传导信号，从而感知管线情况。但此方法的缺点是信号较分散、易被干扰。

2.8直接法和精确测深法。在进行探测时，如果是进行测深，一般情况下可用探测仪的测深功能直接测取，但如果现场信号较杂乱，或者对直读结果怀疑的情况下，则可以采用精确的70%法进行探测。

3 地下管线探测的测量精度具体要求

3.1地下管线隐蔽管线点的探测精度，一般情况下，铺设水平位置限差不大于±（5+0.05h），地下埋深限差不大于±（5+0.07h）（h为地下管线的中心埋深，以cm为单位。）。

3.2在具体应用中管线点的测量精度要求，一般情况下管线点的解析坐标中误差不大于±5cm，高程中误差不大于±2cm。地下管线图上测量点位中误差不得大于±0.5mm。

3.3在测量中地下管线探测应用中的测量控制网和常规地形图测量所布控制网基本相似，如果在探测中当测区内已布有大比例（1：1000）地形图测量控制网时，那么探测作为管线探测的控制网。但要注意的是如果测区内没有大比例地形图控制网或该网控制点保存不多时，在探测时则要考虑重新布设更适合管线测量的控制网。

3.4管线测量控制网要分级布设导线网，应用中高等级导线沿主要道路布设，其他道路上要设立加密二级或图根级导线。在没有管线的地区，可以根据需要不必布设控制点。在应用过程中如果当测区较大又缺少四等以上水准点时，那么就要根据需要先在测区内建立四等水准网作为测区的首级高程控制，并且能以此为基础在全测区加密图根水准。

4地下管线探影响测精度的因素

4.1探测环境。主要是信号的干扰和管线的判别。在应用中可根据不同材质管线埋设的特点以及对不同信号的感应性，有针对性的制定不同的探测方案，从而减少信号干扰。

4.2人员素质。操作人员如果不熟悉管线流程，或者由于经验不足，将会造成判错、漏判。在实施操作中必须要对管线工艺流程入手，并且能够科学的依据分析管线的特点，最大化的提高对复杂情况的判断能力和信号的分析能力。

4.3设备性能。在探测的过程中设备性能将会直接影响探测效果。所以在应用中必须应选择分辨率高，抗干扰性强的管线探测仪。对于一般性的操作仪器，在操作中操作人员一定要精益求精，严格操作程序和方法，确保探测精确。

5 对地下管线探测工程精度的控制要求

5.1 管线探查必须遵循的原则。从已知到未知；从简单到复杂；效果好、轻便、快捷、安全和成本低；采用适当的综合物探方法，确保对管线的分辨率和探测结果精确；在测量中要坚持先主管、后支管；测量顺序可先查埋深较浅的、后查埋深较深；为了避免工作量较大产生误差，操作人员可先从管线稀疏的路段开始，等工作熟练出错低后再到密集路段进行测量；在测量过程中要以管线直线段或明显标志点为基础，而后逐步向管线密集、复杂地区深入，从而有效的解决管线的定性、定位、定深。endprint

5.2 管线探测注意点。在应用探测方法时，要根据不同情况选择不同的探测方法和有效手段，例如金属管道则要采用电磁感应法、直接法探测等方法。在探测时操作人员必须要注意追踪管线走向，对管线分支要精确探知，在管线交叉等处，操作人员应多处定位、定深，从而确认所探测的管线是否存在交叉等现象，以防止在探测中将三通、四通等部位遗漏；对于在管线中的管块中电力、通讯等电缆（束），在探测中则需要采用感应法和夹钳法综合探测；对于非金属管道的探测，操作人员一定要紧密结合探测区域的场地条件、管径的大小、性质等因素，并有针对性的采用示踪电磁法或探地雷达等方法进行剖面扫描探测，对不能确定的则必要时进行开挖验证证；对于隐蔽点的拐点、三通、四通点等部位的探测要采用连续追踪探测，而且必须要做到在探测中做到各个方向上测定两个以上的直线点和深度，而且在探测中要通过直线交汇的方法确定地点，并在地面作出相应标志，然后根据探测数据取相应管线的埋深中数作为该点的埋深，在测深过程中要在特征点以外的直线段上测定，从而确保探测精度。

5.3 管线点测量的精确控制。在进行探测时必须要根据委托方提供的城市等级导线控制点显基准，应用的平面和高程的启用基准必须要确保符合《规范》的规定。操作人员在进行基础控制空白或破坏严重的地区探测时，必须要在征得委托方同意后，按相关规程规范执行；在探测过程对定位后的管线点，操作人员需要使用全站仪采用极坐标法测定其三维坐标，在测量中要注意测距边长不得大于定向边长，水平角和垂直角只能各测半测回，应用中一定要确保仪器高和觇标高用钢卷尺准确量至毫米，而且在应用中要做到观测数据采用全站仪记录。

5.4提高对中、照准精度。应用全站仪在项目实际实施过程中，需要通过控制测量视距≤150m保证所探测管线点高程精度，在采用对中杆进行点位对中，要采用小棱镜提高照准目标精度。在高程异常变化比较平缓的地区高程精度，需要通过联测6个分布均匀、能够覆盖整个测区的已知高程点来进行确定具体精确度。

5.5管线数据处理。进行探测工程外业时，一定要确保利用专用软件录入和处理对外业探测所采集的属性数据，并及时有效的形成地下管线数据库，并将数据库为基础生成综合管线图和专业管线图。

5.6数据录入精度控制。在数据录入过程中，操作人员一定要严格按照操作程序进行，在录入过程中必须要严格通过采用电子平板进行数据记录代替外业调查表进行精度控制，在进行录入过程中，录入操作人员要坚持与调查员采用数据回报，严格进行相关数据的确认，以最大化的实现录入功能的有效化，减少测量数据二次输入发生错误的概率，以保证探测工作成果的精度。

6 结束语

综上所述，地下管线包括排水、给水、电力、电信、燃气、热力和工业管道等几大类，它是城乡基础设施的重要组成部分，并对城乡的发展发挥着巨大的作用。因此，做好地下管线探测工程的质量控制就非常有必要了。

参考文献：

[1] 蔡慧，城市地下管线信息管理系统的设计[J]，上海地质，2009（02）

[2]聂俊，地下管线探测综合模式的探讨[J]，工业大学学报，2012年（01）

[3]吴榜章.地下管线探测工程的实施与质量控制[J].中国房地产业（下半月）.2013（09）.

[4]李杰.城市地下管线探测技术及质量控制研究[J].中国地质大学（北京）.2013.endprint