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【摘 要】本文以某镇污水管网工程地下管线探测为例，通过了解现有的地下管线作业模式，简要说明城市地下管线的探测方法、编绘及成果质量检查。
【关键词】地下管线；探测方法；编绘；检查
Explore the detection method of sewage pipe network of underground pipelines
Chen Yan1，Dong Jie2
（1.Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center of Henan Province Zhengzhou Henan 450000；
2.Bureau of Geology and Mineral Resources Survey Institute of Henan Province Henan 450000）
【Abstract】In this paper， a town sewer network of underground pipeline detection， for example， by understanding the existing underground pipeline mode of operation， a brief description of the urban underground pipeline detection method， the results of compilation and quality checks.
【Key words】Underground pipeline；Detection methods；Compilation；Inspection
1. 前言
（1）城市市政基础设施工程是一个城市现代化程度的主要标志之一，在我国，随着城市化进程的高速发展，城市中已有的地下管线显然无法满足城市日益发展的需求。因此，为了进一步加强规划建设和管理的需要，近几年来已经开始对市政管线工程实行更为详细严格的竣工验收，当中的污水管网地下管线测量工作也相应地开展起来。
（2）然而，地下管线的维护和管理是各部门独立运行，由于城市地下管线种类繁多、形式复杂，常出现施工单位为了赶工期在未及时对该区域内的各类地下管线详尽了解或探测的情况下就进行野蛮的挖掘施工，难以避免地对地下管线造成一定程度的破坏。因此，加快建设地下管线信息系统势在必行，避免在施工时对地下管线造成破坏；而地下管线数据是建设地下管线信息系统的基础数据，但传统模式在获取管线数据时过于繁杂，现代高科技软硬件的高速发展，为实现数字化技术内外业一体化作业垫定了基础。
2. 城市地下管线特点
地下管线具有以下五个特点：
2.1 种类繁多。
常见的主要管线有给水、污水、雨水、电力、通讯、燃气等。
2.2 各自为政。
给水管[自来水公司]，污水、雨水管[市政公司]，电力管[电力局]，通讯管[移动、电信等]，燃气管[燃气公司]，这些管线的权属单位各不相同，管线的建设、维护管理均由相关单位负责。
2.3 隐蔽性强。
由于地下管线一般都埋设于覆土厚度为0.5m的地下，而有些水管埋深达到了5m，甚至10m。因此没有仪器我们很难准确发现它们，虽然在地面上识别它们主要靠检查井，但只有污水、雨水、通讯、电力有规律的检查井，像给水、燃气管线一般很远才设置一个检查井，因此较难发现。还有的管线与别的管线纵横交织，无法识别其种类。有些管线属于私自建设，没有城建档案备份，也无法查到其详细资料。
2.4 更新快。
处于高速发展中的城市，城市管线的建设就没有中断过，无论什么时候，都在进行着规模不同的各种管线的建设。近年来，城中村改造、轨道交通建设、BRT工程等一系列市政工程都在不断进行，城市管线不断翻新及建设，时刻没有停歇。
2.5 技术日趋复杂：
（1）现在的管道，无论从管材、还是施工工艺都发生了革命性的变化，各种塑料管、非开挖技术、高压力管道系统、超高压输电电缆等都得到广泛的应用。管线系统等级有主干、次干、支管之分，变得越来越复杂，系统中各个单位所起的作用也更加专业化。
（2）然而，目前我国已开展地下管线普查探测的城市绝多数都集中在省会城市及各大、中型城市；对于中、小型城市而言，多属尚未展开或正在规划阶段。因此有必要对城市管线探测作出进一步的探讨。
3. 地下管线调查的内容
根据建设部2003后颁布的《城市地下管线探测技术规程》（CJJ61-2003）以及建设部颁布的《城市测量规范》（CJJ8-99），各类管线设有不同的建（构）筑物以及附属设施，在管线探测和测绘时，不仅要实地调查管道的平面位置（坐标）、走向（高程）、规格、性质、材质、权属等，同时对管线特征点如交叉点、分支点、转折点、变材点、变坡点、变径点、起讫点、上杆、下杆以及管线上的附属设施中心点等在地面上的投影位置设置标志。上述与管线有关的空间信息、属性信息称为地下管线信息，前者用字符、文字或数字表示，后者用高斯——克吕格平面坐标系和正高系统中的坐标X、Y和H来表示。
4. 地下管线探测方法
4.1 物探方法。
（1）对隐蔽地下管线的探测，根据不同的材质，不同的地球物理条件，采用不同的物探方法进行探测。对导电性能较好的金属管线采用电磁法探测，对非金属管线采用电磁波法及高精度电磁法进行探测。此外，个别地方还可采用机械探测方法以验证其它方法的精度和准确性。
（2）地下管线探测遵循的原则：从已知到未知；从简单到复杂；优先选用轻便、有效、快捷、低成本的方法；复杂条件下宜采用多种探测方式方法。 4.2 平面定位方法。
平面定位方法技术包括对地下管线的搜索和精确测定地下管线在地面投影位置。
4.2.1 未知区域管搜索方法：在地下管线未知区域，可采用被动源法进行网格状扫描搜索，以查找浅埋的金属管线和电缆，对深埋管线可采用主动源法搜索。利用主动源进行搜索时，可采用平行搜索法、圆形搜索法。
4.2.2 管线的追综探查：在现况调绘、实地调查及搜索等方法了解管线大致位置和走向的基础上，利用管线探测仪发射机在已知点位上施加发射机信号，用接收机追踪探查，以确定管线特征点的位置。
4.2.3 定位方法：利用电磁感应类管线仪定位的方法有二种，即极大值法和极小值法。有时不论极大值法还是极小值法，会受干扰的影响，使异常偏离管线的实际位置，这时应综合分析干扰的来源及地下管线的分布情况，采用多种方法综合识别目标管线所引起的异常，正确判断管线的水平投影位置。在有怀疑的管线点处如能开挖，应采取开挖的方法，确定管线位置及埋深，同时为下步工作提供依据。
4.2.4 复杂管线的探查方法。
（1）对于复杂管线的探查，首先应采用直接法或夹钳法，以减弱相邻管线干扰的影响。然而，在实际工作中，由于明显点或没有良好的接地条件，无法采用直接法和夹钳法，只能采用感应法。因此，可使用垂直压线法、水平压线法、倾斜压线法、旁侧感应法、差异激发法和利用发射机定位这6种方法对目标管线进行探测。
（2）总之，对复杂管线的探查应根据现场管线埋设的不同特点，灵活选择最适合的信号激发方式，使目标管线上产生的电流最大，而邻近非目标管线上的电流相对于目标管线可以忽略，以达到准确分辨不同管线的目的。
5. 地下管线的数据采集和处理
本次某镇污水管网地下管线探测使用拓普康全站仪，在已知控制点和支导点上分别设站，检查无误后实施测量，测量时采用极坐标法测量，水平角半个测回，地面高程采用电磁波三角高程，野外记录采用全站仪自动记录，每天晚上将当天测量好的数据通过超级终端导入计算机中，利用测量数据处理软件经过转换、计算、检查、导出等步骤，生成测量坐标文件，并将测区内所有探测过的各种管线及其附属设施、有关地面建构筑物等展绘到专业的管线数据处理软件上，该测量按照现行《城市测量规范》（CJJ8-99）结合《城市地下管线探测技术规程》（CJJ61-2003）的精度要求进行，各类专业管线按《城市地下管线探测技术规程》规定颜色绘制，并对图形进行修饰处理，导入编辑各类管线数据的属性信息，建立相应的图表成果资料。
6. 成果质量检查
为了进一步加强地下管线探测质量的管理，可采取三级检查方式，对各作业组各项作业进行全面细致检查，避免将问题带入成果，保证成果资料的可靠性。
（1）外业巡视检查：根据机助草图进行实地巡视检查，对地面标记、有无漏探、错探管线以及实地位置进行详细检查。
（2）明显点（隐蔽点）重复观测检查：以随机抽样，兼顾均匀分布的原则，对隐蔽管线点进行仪器重复探测和对管线点开井重新测量检查。
7. 结束语
城市地下管线数据探测，从调查、测绘到处理，为城市地下管网的设计、施工、管理以及城市其他市政工程服务提供了必要条件。根据地下管网图及有关的数据，为施工中避免造成地下管网破坏的恶性事故作出了施工安全的保证，更为城市建设的顺利进行提供了必备的护航。同时为最终实现“数字城市”打下了坚实的基础。
参考文献
[1] 《城市地下管线探测技术规程》（CJJ61-2003）.
[2] 《城市测量规范》（CJJ8-99）.
[3] 郝真真，浅谈城市地下管线竣工验收测量，《广东科技》2011年5月刊.
[4] 王学海，城市地下管线探测及地下管线信息系统建设，中南大学，2006年.
[文章编号]1006-7619（2014）02-18-087
【关键词】地下管线；探测方法；编绘；检查
Explore the detection method of sewage pipe network of underground pipelines
Chen Yan1，Dong Jie2
（1.Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center of Henan Province Zhengzhou Henan 450000；
2.Bureau of Geology and Mineral Resources Survey Institute of Henan Province Henan 450000）
【Abstract】In this paper， a town sewer network of underground pipeline detection， for example， by understanding the existing underground pipeline mode of operation， a brief description of the urban underground pipeline detection method， the results of compilation and quality checks.
【Key words】Underground pipeline；Detection methods；Compilation；Inspection
1. 前言
（1）城市市政基础设施工程是一个城市现代化程度的主要标志之一，在我国，随着城市化进程的高速发展，城市中已有的地下管线显然无法满足城市日益发展的需求。因此，为了进一步加强规划建设和管理的需要，近几年来已经开始对市政管线工程实行更为详细严格的竣工验收，当中的污水管网地下管线测量工作也相应地开展起来。
（2）然而，地下管线的维护和管理是各部门独立运行，由于城市地下管线种类繁多、形式复杂，常出现施工单位为了赶工期在未及时对该区域内的各类地下管线详尽了解或探测的情况下就进行野蛮的挖掘施工，难以避免地对地下管线造成一定程度的破坏。因此，加快建设地下管线信息系统势在必行，避免在施工时对地下管线造成破坏；而地下管线数据是建设地下管线信息系统的基础数据，但传统模式在获取管线数据时过于繁杂，现代高科技软硬件的高速发展，为实现数字化技术内外业一体化作业垫定了基础。
2. 城市地下管线特点
地下管线具有以下五个特点：
2.1 种类繁多。
常见的主要管线有给水、污水、雨水、电力、通讯、燃气等。
2.2 各自为政。
给水管[自来水公司]，污水、雨水管[市政公司]，电力管[电力局]，通讯管[移动、电信等]，燃气管[燃气公司]，这些管线的权属单位各不相同，管线的建设、维护管理均由相关单位负责。
2.3 隐蔽性强。
由于地下管线一般都埋设于覆土厚度为0.5m的地下，而有些水管埋深达到了5m，甚至10m。因此没有仪器我们很难准确发现它们，虽然在地面上识别它们主要靠检查井，但只有污水、雨水、通讯、电力有规律的检查井，像给水、燃气管线一般很远才设置一个检查井，因此较难发现。还有的管线与别的管线纵横交织，无法识别其种类。有些管线属于私自建设，没有城建档案备份，也无法查到其详细资料。
2.4 更新快。
处于高速发展中的城市，城市管线的建设就没有中断过，无论什么时候，都在进行着规模不同的各种管线的建设。近年来，城中村改造、轨道交通建设、BRT工程等一系列市政工程都在不断进行，城市管线不断翻新及建设，时刻没有停歇。
2.5 技术日趋复杂：
（1）现在的管道，无论从管材、还是施工工艺都发生了革命性的变化，各种塑料管、非开挖技术、高压力管道系统、超高压输电电缆等都得到广泛的应用。管线系统等级有主干、次干、支管之分，变得越来越复杂，系统中各个单位所起的作用也更加专业化。
（2）然而，目前我国已开展地下管线普查探测的城市绝多数都集中在省会城市及各大、中型城市；对于中、小型城市而言，多属尚未展开或正在规划阶段。因此有必要对城市管线探测作出进一步的探讨。
3. 地下管线调查的内容
根据建设部2003后颁布的《城市地下管线探测技术规程》（CJJ61-2003）以及建设部颁布的《城市测量规范》（CJJ8-99），各类管线设有不同的建（构）筑物以及附属设施，在管线探测和测绘时，不仅要实地调查管道的平面位置（坐标）、走向（高程）、规格、性质、材质、权属等，同时对管线特征点如交叉点、分支点、转折点、变材点、变坡点、变径点、起讫点、上杆、下杆以及管线上的附属设施中心点等在地面上的投影位置设置标志。上述与管线有关的空间信息、属性信息称为地下管线信息，前者用字符、文字或数字表示，后者用高斯——克吕格平面坐标系和正高系统中的坐标X、Y和H来表示。
4. 地下管线探测方法
4.1 物探方法。
（1）对隐蔽地下管线的探测，根据不同的材质，不同的地球物理条件，采用不同的物探方法进行探测。对导电性能较好的金属管线采用电磁法探测，对非金属管线采用电磁波法及高精度电磁法进行探测。此外，个别地方还可采用机械探测方法以验证其它方法的精度和准确性。
（2）地下管线探测遵循的原则：从已知到未知；从简单到复杂；优先选用轻便、有效、快捷、低成本的方法；复杂条件下宜采用多种探测方式方法。 4.2 平面定位方法。
平面定位方法技术包括对地下管线的搜索和精确测定地下管线在地面投影位置。
4.2.1 未知区域管搜索方法：在地下管线未知区域，可采用被动源法进行网格状扫描搜索，以查找浅埋的金属管线和电缆，对深埋管线可采用主动源法搜索。利用主动源进行搜索时，可采用平行搜索法、圆形搜索法。
4.2.2 管线的追综探查：在现况调绘、实地调查及搜索等方法了解管线大致位置和走向的基础上，利用管线探测仪发射机在已知点位上施加发射机信号，用接收机追踪探查，以确定管线特征点的位置。
4.2.3 定位方法：利用电磁感应类管线仪定位的方法有二种，即极大值法和极小值法。有时不论极大值法还是极小值法，会受干扰的影响，使异常偏离管线的实际位置，这时应综合分析干扰的来源及地下管线的分布情况，采用多种方法综合识别目标管线所引起的异常，正确判断管线的水平投影位置。在有怀疑的管线点处如能开挖，应采取开挖的方法，确定管线位置及埋深，同时为下步工作提供依据。
4.2.4 复杂管线的探查方法。
（1）对于复杂管线的探查，首先应采用直接法或夹钳法，以减弱相邻管线干扰的影响。然而，在实际工作中，由于明显点或没有良好的接地条件，无法采用直接法和夹钳法，只能采用感应法。因此，可使用垂直压线法、水平压线法、倾斜压线法、旁侧感应法、差异激发法和利用发射机定位这6种方法对目标管线进行探测。
（2）总之，对复杂管线的探查应根据现场管线埋设的不同特点，灵活选择最适合的信号激发方式，使目标管线上产生的电流最大，而邻近非目标管线上的电流相对于目标管线可以忽略，以达到准确分辨不同管线的目的。
5. 地下管线的数据采集和处理
本次某镇污水管网地下管线探测使用拓普康全站仪，在已知控制点和支导点上分别设站，检查无误后实施测量，测量时采用极坐标法测量，水平角半个测回，地面高程采用电磁波三角高程，野外记录采用全站仪自动记录，每天晚上将当天测量好的数据通过超级终端导入计算机中，利用测量数据处理软件经过转换、计算、检查、导出等步骤，生成测量坐标文件，并将测区内所有探测过的各种管线及其附属设施、有关地面建构筑物等展绘到专业的管线数据处理软件上，该测量按照现行《城市测量规范》（CJJ8-99）结合《城市地下管线探测技术规程》（CJJ61-2003）的精度要求进行，各类专业管线按《城市地下管线探测技术规程》规定颜色绘制，并对图形进行修饰处理，导入编辑各类管线数据的属性信息，建立相应的图表成果资料。
6. 成果质量检查
为了进一步加强地下管线探测质量的管理，可采取三级检查方式，对各作业组各项作业进行全面细致检查，避免将问题带入成果，保证成果资料的可靠性。
（1）外业巡视检查：根据机助草图进行实地巡视检查，对地面标记、有无漏探、错探管线以及实地位置进行详细检查。
（2）明显点（隐蔽点）重复观测检查：以随机抽样，兼顾均匀分布的原则，对隐蔽管线点进行仪器重复探测和对管线点开井重新测量检查。
7. 结束语
城市地下管线数据探测，从调查、测绘到处理，为城市地下管网的设计、施工、管理以及城市其他市政工程服务提供了必要条件。根据地下管网图及有关的数据，为施工中避免造成地下管网破坏的恶性事故作出了施工安全的保证，更为城市建设的顺利进行提供了必备的护航。同时为最终实现“数字城市”打下了坚实的基础。
参考文献
[1] 《城市地下管线探测技术规程》（CJJ61-2003）.
[2] 《城市测量规范》（CJJ8-99）.
[3] 郝真真，浅谈城市地下管线竣工验收测量，《广东科技》2011年5月刊.
[4] 王学海，城市地下管线探测及地下管线信息系统建设，中南大学，2006年.
[文章编号]1006-7619（2014）02-18-087