基于RD8000和RTK的地下管线探测技术

薛守勇 刘友文

摘要

地下管线是城市市政建设的重要组成部分，为了更好地进行规划和管理，需要准确探明地下管线的现状。本文在讨论地下管线探测重要性的基础上，重点分析基于RD8000和RTK的管线探测的技术和注意事项，为城市地下管线探测工程提供参考。

【关键词】地下管线 RTK 测量

1引言

地下管线是城市生活的生命线，城市发展离不开地下管线的建设和管理。地下管线的探测是市政建设施工必不可少的前提条件，是有效利用地下空间资源的基础性工作，对智慧城市建设和应急防灾工作都具有重要意义。随着城镇化的快速推进，城市地下管线的数量和规模越来越大，构成状况越来越复杂。地下管线的类型变得越来越多，管线材质多样化，加上频繁的工程建设，使得地下管线探测工作增加了许多难度。因此，除了使用更先进的探测设备外，在管线探查方法和技术方面，也要求与时俱进，使探测工作变得更为准确和便捷。

地下管线包括铺设于地下的供水、排水、污水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、石油和天然气等管线及其附属设施，以及用于集中敷设上述管线的综合管廊。地下管线探测分成探查和测量两个阶段，探查是指在现场查清各种地下管线的铺设情况，确定投影到地面上的位置和量测埋深，并在地面标注管线点信息，以便进行坐标和高程的测量。管线测量工作是布设控制点，在进行碎部测量，得到管线点的三维坐标，并绘制成地下管线图。城市市政道路下密布的地下管线情况十分复杂，严重影响了道路施工改造，只有对施工区域地下管线做出准确地探测和分析，绘出管线分布图，才能保证道路施工改造的顺利开展。

2地下管线的探查

地下管线探查是为了确定各种地下管线的铺设情况，确定投影到地面上的位置和量测埋深，并在地面标注管线点信息，以便进行坐标和高程的测量。为了明确不同的管线和走向，探查时要利用已有的管线图纸，并且尽量打开井盖进行探测。地下埋藏的管线，采用雷迪RD8000管线探测仪，确定其埋深和管线特征点的位置。

RD8000是采用数字固件设计，为用户提供了一种可控性强、可靠性高的管线探测解决方案，是具备行业标准的高性能管道和电缆定位仪。使用RD8000时，一般有3种方法：信号夹钳法、直接法以及感应法。感应法最常用，它适合任意有金属材质的管线，并且最方便;而夹钳法则最为准确，当遇到管线复杂且密集的区域，要利用夹钳法来区分不同的管线，以免造成错误;直接法，主要用于给水以及天然气等管线类型。探查中，除了探测出每条管线的特征点在地面的投影位置，还要用钢卷尺或手持测距仪量测出管线的埋深，并用油漆在地面做好標记，以便于点位的数据采集。

2.1明显管线点探查

一般地下管线在地面上都有井盖等设施，这些设施是轻易可见的。部分管线是可以不需要借助探测仪直接调查的，比如雨水、污水等管线。这类管点和管线的调查相对简单。主要探查内容包括管线性质、材质、管块孔数、尺寸、埋深、走向、井室规格等。探查时为了保证探查结果的准确性，除了加强技术管理外，要配置专用量测工具，管线性质主要通过实地调查、相关技术人员现场指点等来确定。

2.2隐蔽管线点探查

隐蔽的地下管线需要利用探测仪进行探查，通过将探测仪发出的电磁信号传递到被探查管线上，引起城市地下管线产生谐变电磁场，在利用接收机进行接收地下管线发出的电磁信号，并对接收到的电磁信号进行分析，确定管线特征点的坐标以及埋深和连接关系，是探查的难点所在。管线材料有点是金属，有的是PE管等非金属。金属材质管线可以采用电磁法，非金属管线需采用电磁波法进行探查。另外为了提高准确性，还需要调阅相关资料和求助于相关技术人员。

2.3管线点设置、编号和标注

2.3.1管线点的设置

对于明显点位，设置相对简单。比如检修井和阀门井把管线点设置在井盖中心，而当井盖中心和地下管线点的中心偏差超过20厘米时，则要把实测管线点当做偏心的井点。

对于隐蔽点位，需在特征点处设置管线点，管线如果是直线，超过75米的间距需要加密特征点;在特殊地段，如施工区、过河等，间距可大于75米。遇到曲线的管线时，需在曲线中间添加管线点位用以保证圆弧曲线的弯曲特征;当出现进墙或者入室的时候也要设置管线点。

2.3.2管线点的编号

管线点包括探测点、起讫点、三通、四通、分支、变径点、变深点、变质点等，也包括管线的附属设施，比如各种类型的井、阀、接线箱等。管线编号可以由类别代码和数字组成。

2.3.3管线点的标注

为了便于识别和测量，需在实地标注管线点信息。通过采用红色油漆进行标注。比如可以为管线点标注记号“⊕”及管线点名字，若是较大的井还要在实地中注明边框位置，以便开展后续测量工作。

3地下管线测量方法

3.1控制点测量

控制点测量有很多方法，如三角测量、导线测量、GNSS精度定位、CORS网RTK测量等。RTK是卫星导航实时动态载波相位定位技术，它可以在很短的时间内得到厘米级的定位结果，是卫星导航技术在测绘领域应用的一个里程碑。利用CORS进行RKT测量是相对更为便捷和使用的方法。选定工程所要求的坐标系和高程系统。采用双频RTK接收机作为流动着站，接收CORS网信号，实时进行控制点的测量，精度要符合工程要求。控制点在选点时，由于市区RTK的信号问题，所以控制点点位选择时，尽量远离高楼，视野尽量开阔，以免过多地进行支站，人为地降低精度。RTK测量时，要等到整周模糊度固定状态的时候才可进行测量，测量数据要采集多次，以避免数据的不稳定性情况。

3.2管线点测量

管线点测量分成两种情况，当管线点位置开阔时，一般直接采用RTK进行数据采集，当管线点位置不利于RTK测量时，需要用全站仪进行碎部点测量的方法进行采集。使用RTK采集时，为了提高准确性，避免信号的不稳定造成的影响，要求多次测量，且要整周模糊度固定模式。使用全站仪时，在测站上完成对中整平和测量仪器高后，设置测站点，对后视点进行归零设置并且输入点的代码，按照极坐标、盘左半测回的方法测定管线点的斜距、水平角、垂直角。对于每个点位进行逐点测量，由近到远，再由远到近，以避免造成点位的遗漏，测距长度一般不超过150米。

3.3探测的注意事项

（1）在进行城市地下管线探测前，要先对管线基础知识有初步了解，例如怎样快速区别管线材质种类、目视判断管径大小，以方便在遇到一些特殊情况下，能准确地完成对管线点探查。

（2）在探测过程中，要依照己知管线来对未知管线进行探测，对于探测得到数据，需要利用其它方法进行辩证。

（3）在相对复杂的区域，探查要以夹钳法为主，直接法为辅，最后以间接法进行探测，并多扫横纵断面，以便提高数据的可靠性。

（4）在管线测量过程中，对管线的定位和埋深是最重要的环节，因为管线数据正确与否会直接关系到施工过程的安全问题，包括对现有管线的保护和对施工人员的安全保障。

4结论

地下管线关系着城市的发展和百姓的生活，其重要性不言而喻。随着城市功能越来越复杂，地下管线探测也越来越得到城市管理部门的重视。本文在讨论了地下管线测探测的意义的基础上，重点分析了RD8000和RTK在管线探测中的应用，主要包括探查和测量地下管线的类型、位置、路线、管径和埋深等，并讨论了探查和测量的一些细节问题和解决方法，特别强调了地下管线探测过程中的几个注意事项。

参考文献

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