论文部分内容阅读
摘要：地下管线测量工作在城市和工业厂区建设中占有很重要的地位，随着城市建设步入快车道，地下管网建设的重要性正日益凸现，被各级政府部门所重视。实时、准确和可靠的地下管线信息，是城市地下空间规划、建设和地下管线运行维护管理、城市应急管理等的基础。本文主要探讨了地下管线测量的方法以及针对影响地下管线探查的因素提出的直来质量控制措施。
关键词：地下管线；测量方法；质量控制
Abstract: the underground pipeline measurement in the construction of urban and industrial factory occupies very important position, along with the city construction into the fast lane, underground pipe network construction is increasingly obvious, the importance of attention by the government departments at all levels. Real-time, accurate and reliable underground pipeline information, is the urban underground space planning, construction and underground pipeline operation maintenance and management, emergency management and so on the basis of the city. This paper mainly discusses the method of underground pipeline measurement and the factors affecting underground pipeline detection straight to quality control measures are put forward.
Key words: underground pipeline; Measurement methods; The quality control
中图分类号：TU990.3文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
随着城市建设步伐的加快，地下管线设施发展也十分迅速。城市地下管线布局非常复杂，纵横交错，组成了规模庞大的城市地下管网。规划部门和建设单位往往通过地下管网测量资料了解管线分布的详细情况，如地下空间大小、埋设深度、隐蔽程度等。事实上因城市地下管线埋设情况不清而致管线损坏的施工事故不断发生，为此造成的人民生命财产损失难以估算，教训十分深刻。由此可见，城市地下管线测量的必要性和重要性是不容忽视的。
一、地下管线的探测方法
1、地下管线的探查
在实际工作中地下管线测量工作分为地下管线的探查与地下管线的测量两部分。地下管线的调查主要针对明显的线点（主要有接线箱、变压器、消防栓、入孔井、阀门、窨井等附属设施）进行。作业员根据工作图上的井位和管线位置将沿线两侧建筑物间的所有窨井逐一打开，一一量测管径、走向、管道位置、深度等直接数据，并对走向判断不清的管线进行查证。由于地下管线具有不可见性，所以地下管线的探测除了要求管线探测仪器达到应有的精度，而且要求管线探测人员在实际工作中具有很好的判断能力和丰富的经验，即根据现场地下管线的不同种类、材质、管径、疏密程度、地电情况，采取不同的探测方法。
2、地下管线测绘
本次地下管线测量是以外业探查现场绘制的草图为依据而进行的管线测量。地下管线测绘的内容包括：
1)建立地下管线测量控制网，为管线点联测和管线图测绘提供基础；
2)行管线点联测，确定管线点的坐标与高程；
2.1地下管线图的测绘
1)控制测量我们进行地下管线点测量时，与地面部分相结合进行。平面控制测量采用静态GPS测量方式，在已有C级GPS点的基础上，布设D级、E级GPS网作为测区首级控制，在此基础上进行RTK点加密作为图根控制。高程控制测量采用水准测量方式进行。D级、E级GPS网中各点均进行四等水准联测，对于测区内的埋石图根点联测等外水准，不埋石图根点使用GPS拟合高程。
2)管线点测量地下管线点测量在已有各等级控制点的基础上进行，测量时使用托普康GTS－226型全站仪，采用极坐标法施测其平面位置，高程采用电磁波三角高程法施测。由于管线点的测量比一般的地物碎部点测量精度要求高，测量时使用对中杆配合施测。野外采集的各管线特征点平面位置相对于邻近控制点不大于±5cm，高程测量中误差相对于邻近控制点不大于±2cm。
3、未还土地下管线测量的特点及施测方法
未还土地下管线测量的特点：
1）边施工边测量，东一处、西一处，没有规律，没有预见性；
2）施工完马上就要埋上，这就要求施测准确，最好现场进行复检一次，确保数据的正确；
3）由于是施工现场，控制点不容易保存；
4）施工周期长，控制点必须便于保存，能反复、多次使用。施测前应作好收集资料的准备工作，主要是收集各种管线的设计图，合理有效地利用好设计图，有利于提高地下管线测量质量，提高作业效率。
施测方法：
1）一般采用全站仪直接施测管道各种特征点处的外顶或内底高及平面位置。
2）在空旷地区，建筑物不太稠密的住宅区和大马路上，可采用GPSRTK测量各管道每个特征点的3维坐标。
4、已竣工的地下管线测量的特点及施测方法
已竣工的地下管线测量的作业程序是：先用物探方法在实地探查出各管线的类别、管径或断面、管（沟）内底高、管外顶高等项目，并且把各特征点在实地标出，然后用全站仪或RTK测定各特征点的三维坐标，再用成图软件把采集的数据展绘在地形图上进行编辑。
1）已竣工的地下管线测量的特点：
①管线的特征点全部埋在地下，需要用物探的方法将特征点的数据反映到地面上来，同时查明地下管线的平面位置、走向、埋深及其他各项属性。然后对各管线的特征点进行施测和制作专业管线图或综合管线图。
②管线特征点的密度大、数量多，并且多种管线平行交叉、给探测增加很大的难度，而且在施测过程中由于距离太近造成点号混乱等。
③工作周期长、工作量大，给多组作业的衔接带来难度。已竣工的地下管线测量的外业工作主要包括管线探查和管线特征点的测量这两道工序。而管线特征点的测量必须在探查工作完成后才能进行，这样一来，对整個工程的进度将会有一定的影响。
2）金属地下管线的确定。金属地下管线的确定，常用的方法是用金属探测仪进行探测。探测时，仪器由发射机和接收机两部分组成，发射机是一个震荡器，经由发射线圈向空间发射高频率信号，经过接收机的检波、放大，可以转换成音响和仪表指示等形式表示出来。当接收机线圈偏离中心线时，声音变小，由此可确定地下金属管线的走向和填埋深度。
3）影响地下管线探查质量的因素：影响地下管线探查质量的因素一般包括人员、机具、方法和环境等三个方面。
①人的因素。人是地下管线探查工作的主体，探查质量的形成受到所有参加工程项目施工的探查台组的共同作用，他们是形成工程质量的主要因素，只有从事地下管线探查的人具备其工作岗位所需要的能力，其工作成果才可能满足工程质量要求。
②机具因素。投入工程使用的探查设备应该根据现场地下管线的材质、敷设方式和埋设深度进行选择，其精度指标应满足工程探测精度的要求。
③方法因素。探查过程中的方法包含采取的技术方案、工艺流程、组织措施、探查手段、施工组织设计等。
二、影响地下管线探查质量的因素
造成地下管线探查质量偏差的因素是多方面的。主要包括人员、设备、方法和环境多个方面。
1、人为因素
人作为地下管线探查工作的主体，是探查工程质量的主要影响因素，如果从事地下管网探查的人没有其岗位要求的能力，其劳动成果便可能不能满足工程质量要求。
2、设备因素
投入探查工程所使用的工具应该根据探查地区所铺设的地下管线的材质、铺设方式和埋深进行选择，工程器具精度指标应满足工程探查要求。
3、探查方法因素
探查过程中的方法的正确与否，直接影响探查工程能否顺利完成。很多时候，探查方案的全面与否，对工程工期，质量控制等方面，都有直接的影响。因此，在制定和审核施工方案时，必须结合具体工程。从技术、管理、工艺、组织、操作、经济等方面进行全面分析、综合考虑。力求方案能够达到最为满意的效果和最为经济的预算。
4、施工环境因素
这里所说的环境因素，一般包括地电条件、地面金属护拦、地面交通、其它电磁干扰、地面平整性以及地下管线附属物保存状况的好坏等。
三、管网探查质量控制措施
1、施工人员控制为了确保从事探查的施工人员原能够胜任其工作。
在进入施工现场前，施工单位应该对其进行地下管线敷设、探测仪器使用、地下管线探测原理和方法以及地下管线调查方法等方面的培训、实习和考核，确保其具备其岗位所要求的知识和技能。施工前，应对探查人员进行技术交底。对其进行质量意识、项目技术设计的培训和考核，并明确其工作职责，确保地下管线探查人员了解目的目标、工作范围、工作内容、工作程序、有关技术要求，以及遇到相关问题的处理方法等。
施工中，项目质量审核员通过过程巡检的方式检查探查人员的仪器操作是否规范、正确，探查方法是否合理，是否按规定的范围、工作内容和要求进行作业等。具备工作所需的能力；是否按规定的方法进行作业。
2、施工设备控制
施工设备控制的目标在于保证投入工程使用的探查设备的精度指标、稳定性能等够满足工程需要、探查设备的的类型和数量能够与工程需要相匹配。投入工程使用的探查设备类型应该根据现场地下管线的材质、敷设方式和埋设深度进行选择。探查设备数量应该根据工程工作量、工期进行选择。
高精度地下管线探测仪在投入使用前应进行一致性校验，校验耍选择在测区内已知的地下管线上进行。探测仪一致性校验应包括定位一致性校验和定深一致性校验。投入生产使用的地下管线探测仪，其定位、定深均方差不应超过相应限差的1/3。不能满足要求的地下管线探测仪。
3、方法控制
方法控制的目标是确保投入工程使用的方法是有效的。其精度能够满足工程需要。
3.1作业前的控制
作业前，应根据工程合同、工程技术要求以及有关技术标准编制探查专业技术设计，说明工程质量目标、任务量、作业范围、作业内容以及完成期限等任务基本情况说明作业区环境概况、已有资料情况、探查精度要求规定作业所需的仪器的类型、数量、精度指标以及对仪器校准的要求，说明所采取的技术路线及工艺流程，规定各工序的作业方法、技术指标和技术要求；说明应提交和归档的成果内容和技术要求，以及规定质量控制关键点和质量检查的主要要求等。
3.2作业中的控制常见的问题
主要集中在以下几个方面：测区范围的控制，探查对象的一致性，管线点定位的科学有效，管线点定深是否正确，量测规格的统一，原始记录的清晰与一致，质量检查方法是否正确。以上所列问题的处理。首先要在技术设计中对上述同题进行规定以及作好工程开始前的技术交底。其次，工程开始后，探查质量审核员应通过过程巡检的方式核查上述问题，这样可以在问题出现的早期就能够给予解决，避免后期工序的返工。
4、环境控制
环境控制的目标是消除或减轻环境因素的不利影响。如在管线密集地段，可采用两种或两种以上方法进行验证，以及在不同的地点采用不同的信号加载方式进行验证探测，对非良性传导管线可采用电磁波法、示踪电磁法、打样洞法或开挖法探测。地面交通影响较大时。可选择在晚间进行探查，地下管线附属物被掩埋时。可通过井盖探测仪来探测掩埋的井盖，而后探测地下管线。
四、结束语
在地下管线探查中，对隐蔽管线的探查是一项非常重要的工作，有时探管仪微弱的信号变化都会影响到探测的确性，所以在实际工作中，选择合适的探测方法显得至关重要，尤其是在管线密集区。同时要结合实际，对其采取相应的预防和解决措施，尽量避免或者降低影响因素的负面影响，确保工程质量目标顺利实现。
参考文献
[1] 封崇德，史保連．地下管线探测的基本原理及解释方法研究[J]．物探与化探，2004．
[2] 彭武林．地下管线探测技术[J]．中国非金属矿工业导刊，2001．
[3] 余周佑．浅谈城市地下管线测量[J]．安徽建筑，2003．
[4] 李黎．高新技术在地下管线测量中的应用[J]．工程建设与档案，2002．
关键词：地下管线；测量方法；质量控制
Abstract: the underground pipeline measurement in the construction of urban and industrial factory occupies very important position, along with the city construction into the fast lane, underground pipe network construction is increasingly obvious, the importance of attention by the government departments at all levels. Real-time, accurate and reliable underground pipeline information, is the urban underground space planning, construction and underground pipeline operation maintenance and management, emergency management and so on the basis of the city. This paper mainly discusses the method of underground pipeline measurement and the factors affecting underground pipeline detection straight to quality control measures are put forward.
Key words: underground pipeline; Measurement methods; The quality control
中图分类号：TU990.3文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
随着城市建设步伐的加快，地下管线设施发展也十分迅速。城市地下管线布局非常复杂，纵横交错，组成了规模庞大的城市地下管网。规划部门和建设单位往往通过地下管网测量资料了解管线分布的详细情况，如地下空间大小、埋设深度、隐蔽程度等。事实上因城市地下管线埋设情况不清而致管线损坏的施工事故不断发生，为此造成的人民生命财产损失难以估算，教训十分深刻。由此可见，城市地下管线测量的必要性和重要性是不容忽视的。
一、地下管线的探测方法
1、地下管线的探查
在实际工作中地下管线测量工作分为地下管线的探查与地下管线的测量两部分。地下管线的调查主要针对明显的线点（主要有接线箱、变压器、消防栓、入孔井、阀门、窨井等附属设施）进行。作业员根据工作图上的井位和管线位置将沿线两侧建筑物间的所有窨井逐一打开，一一量测管径、走向、管道位置、深度等直接数据，并对走向判断不清的管线进行查证。由于地下管线具有不可见性，所以地下管线的探测除了要求管线探测仪器达到应有的精度，而且要求管线探测人员在实际工作中具有很好的判断能力和丰富的经验，即根据现场地下管线的不同种类、材质、管径、疏密程度、地电情况，采取不同的探测方法。
2、地下管线测绘
本次地下管线测量是以外业探查现场绘制的草图为依据而进行的管线测量。地下管线测绘的内容包括：
1)建立地下管线测量控制网，为管线点联测和管线图测绘提供基础；
2)行管线点联测，确定管线点的坐标与高程；
2.1地下管线图的测绘
1)控制测量我们进行地下管线点测量时，与地面部分相结合进行。平面控制测量采用静态GPS测量方式，在已有C级GPS点的基础上，布设D级、E级GPS网作为测区首级控制，在此基础上进行RTK点加密作为图根控制。高程控制测量采用水准测量方式进行。D级、E级GPS网中各点均进行四等水准联测，对于测区内的埋石图根点联测等外水准，不埋石图根点使用GPS拟合高程。
2)管线点测量地下管线点测量在已有各等级控制点的基础上进行，测量时使用托普康GTS－226型全站仪，采用极坐标法施测其平面位置，高程采用电磁波三角高程法施测。由于管线点的测量比一般的地物碎部点测量精度要求高，测量时使用对中杆配合施测。野外采集的各管线特征点平面位置相对于邻近控制点不大于±5cm，高程测量中误差相对于邻近控制点不大于±2cm。
3、未还土地下管线测量的特点及施测方法
未还土地下管线测量的特点：
1）边施工边测量，东一处、西一处，没有规律，没有预见性；
2）施工完马上就要埋上，这就要求施测准确，最好现场进行复检一次，确保数据的正确；
3）由于是施工现场，控制点不容易保存；
4）施工周期长，控制点必须便于保存，能反复、多次使用。施测前应作好收集资料的准备工作，主要是收集各种管线的设计图，合理有效地利用好设计图，有利于提高地下管线测量质量，提高作业效率。
施测方法：
1）一般采用全站仪直接施测管道各种特征点处的外顶或内底高及平面位置。
2）在空旷地区，建筑物不太稠密的住宅区和大马路上，可采用GPSRTK测量各管道每个特征点的3维坐标。
4、已竣工的地下管线测量的特点及施测方法
已竣工的地下管线测量的作业程序是：先用物探方法在实地探查出各管线的类别、管径或断面、管（沟）内底高、管外顶高等项目，并且把各特征点在实地标出，然后用全站仪或RTK测定各特征点的三维坐标，再用成图软件把采集的数据展绘在地形图上进行编辑。
1）已竣工的地下管线测量的特点：
①管线的特征点全部埋在地下，需要用物探的方法将特征点的数据反映到地面上来，同时查明地下管线的平面位置、走向、埋深及其他各项属性。然后对各管线的特征点进行施测和制作专业管线图或综合管线图。
②管线特征点的密度大、数量多，并且多种管线平行交叉、给探测增加很大的难度，而且在施测过程中由于距离太近造成点号混乱等。
③工作周期长、工作量大，给多组作业的衔接带来难度。已竣工的地下管线测量的外业工作主要包括管线探查和管线特征点的测量这两道工序。而管线特征点的测量必须在探查工作完成后才能进行，这样一来，对整個工程的进度将会有一定的影响。
2）金属地下管线的确定。金属地下管线的确定，常用的方法是用金属探测仪进行探测。探测时，仪器由发射机和接收机两部分组成，发射机是一个震荡器，经由发射线圈向空间发射高频率信号，经过接收机的检波、放大，可以转换成音响和仪表指示等形式表示出来。当接收机线圈偏离中心线时，声音变小，由此可确定地下金属管线的走向和填埋深度。
3）影响地下管线探查质量的因素：影响地下管线探查质量的因素一般包括人员、机具、方法和环境等三个方面。
①人的因素。人是地下管线探查工作的主体，探查质量的形成受到所有参加工程项目施工的探查台组的共同作用，他们是形成工程质量的主要因素，只有从事地下管线探查的人具备其工作岗位所需要的能力，其工作成果才可能满足工程质量要求。
②机具因素。投入工程使用的探查设备应该根据现场地下管线的材质、敷设方式和埋设深度进行选择，其精度指标应满足工程探测精度的要求。
③方法因素。探查过程中的方法包含采取的技术方案、工艺流程、组织措施、探查手段、施工组织设计等。
二、影响地下管线探查质量的因素
造成地下管线探查质量偏差的因素是多方面的。主要包括人员、设备、方法和环境多个方面。
1、人为因素
人作为地下管线探查工作的主体，是探查工程质量的主要影响因素，如果从事地下管网探查的人没有其岗位要求的能力，其劳动成果便可能不能满足工程质量要求。
2、设备因素
投入探查工程所使用的工具应该根据探查地区所铺设的地下管线的材质、铺设方式和埋深进行选择，工程器具精度指标应满足工程探查要求。
3、探查方法因素
探查过程中的方法的正确与否，直接影响探查工程能否顺利完成。很多时候，探查方案的全面与否，对工程工期，质量控制等方面，都有直接的影响。因此，在制定和审核施工方案时，必须结合具体工程。从技术、管理、工艺、组织、操作、经济等方面进行全面分析、综合考虑。力求方案能够达到最为满意的效果和最为经济的预算。
4、施工环境因素
这里所说的环境因素，一般包括地电条件、地面金属护拦、地面交通、其它电磁干扰、地面平整性以及地下管线附属物保存状况的好坏等。
三、管网探查质量控制措施
1、施工人员控制为了确保从事探查的施工人员原能够胜任其工作。
在进入施工现场前，施工单位应该对其进行地下管线敷设、探测仪器使用、地下管线探测原理和方法以及地下管线调查方法等方面的培训、实习和考核，确保其具备其岗位所要求的知识和技能。施工前，应对探查人员进行技术交底。对其进行质量意识、项目技术设计的培训和考核，并明确其工作职责，确保地下管线探查人员了解目的目标、工作范围、工作内容、工作程序、有关技术要求，以及遇到相关问题的处理方法等。
施工中，项目质量审核员通过过程巡检的方式检查探查人员的仪器操作是否规范、正确，探查方法是否合理，是否按规定的范围、工作内容和要求进行作业等。具备工作所需的能力；是否按规定的方法进行作业。
2、施工设备控制
施工设备控制的目标在于保证投入工程使用的探查设备的精度指标、稳定性能等够满足工程需要、探查设备的的类型和数量能够与工程需要相匹配。投入工程使用的探查设备类型应该根据现场地下管线的材质、敷设方式和埋设深度进行选择。探查设备数量应该根据工程工作量、工期进行选择。
高精度地下管线探测仪在投入使用前应进行一致性校验，校验耍选择在测区内已知的地下管线上进行。探测仪一致性校验应包括定位一致性校验和定深一致性校验。投入生产使用的地下管线探测仪，其定位、定深均方差不应超过相应限差的1/3。不能满足要求的地下管线探测仪。
3、方法控制
方法控制的目标是确保投入工程使用的方法是有效的。其精度能够满足工程需要。
3.1作业前的控制
作业前，应根据工程合同、工程技术要求以及有关技术标准编制探查专业技术设计，说明工程质量目标、任务量、作业范围、作业内容以及完成期限等任务基本情况说明作业区环境概况、已有资料情况、探查精度要求规定作业所需的仪器的类型、数量、精度指标以及对仪器校准的要求，说明所采取的技术路线及工艺流程，规定各工序的作业方法、技术指标和技术要求；说明应提交和归档的成果内容和技术要求，以及规定质量控制关键点和质量检查的主要要求等。
3.2作业中的控制常见的问题
主要集中在以下几个方面：测区范围的控制，探查对象的一致性，管线点定位的科学有效，管线点定深是否正确，量测规格的统一，原始记录的清晰与一致，质量检查方法是否正确。以上所列问题的处理。首先要在技术设计中对上述同题进行规定以及作好工程开始前的技术交底。其次，工程开始后，探查质量审核员应通过过程巡检的方式核查上述问题，这样可以在问题出现的早期就能够给予解决，避免后期工序的返工。
4、环境控制
环境控制的目标是消除或减轻环境因素的不利影响。如在管线密集地段，可采用两种或两种以上方法进行验证，以及在不同的地点采用不同的信号加载方式进行验证探测，对非良性传导管线可采用电磁波法、示踪电磁法、打样洞法或开挖法探测。地面交通影响较大时。可选择在晚间进行探查，地下管线附属物被掩埋时。可通过井盖探测仪来探测掩埋的井盖，而后探测地下管线。
四、结束语
在地下管线探查中，对隐蔽管线的探查是一项非常重要的工作，有时探管仪微弱的信号变化都会影响到探测的确性，所以在实际工作中，选择合适的探测方法显得至关重要，尤其是在管线密集区。同时要结合实际，对其采取相应的预防和解决措施，尽量避免或者降低影响因素的负面影响，确保工程质量目标顺利实现。
参考文献
[1] 封崇德，史保連．地下管线探测的基本原理及解释方法研究[J]．物探与化探，2004．
[2] 彭武林．地下管线探测技术[J]．中国非金属矿工业导刊，2001．
[3] 余周佑．浅谈城市地下管线测量[J]．安徽建筑，2003．
[4] 李黎．高新技术在地下管线测量中的应用[J]．工程建设与档案，2002．