管线测量探测精度的控制

管线测量探测精度的控制
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，管网越來越密集，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、地下管线探测的特点及精度要求
1.1 探测特点
由于管线埋在地下，需用物探的方法才能将特征点的位置标注在地面上，物探时容易探漏。

特征点密度大、数量多，且多种管线平行交叉、探测难度大，测量中由于点距离太近易造成点号混乱现象；管线探测外业需先完成管线探查后才能做管线测量，对工程的进度有一定影响。

1.2 探测精度要求
城市地下管线探测技术规程要求：（1）地下管辖隐蔽管线点的探查精度：平面位置限差0.10h；埋深限差0.15h（h为地下管线的中心埋深，单位为cm，当h<100cm时则以100cm代入计算）。

（2）地下管线点的测量精度：平面位置中误差不得大于±5cm（相对于邻近控制点），高程中误差不得大于±3cm（相对于邻近控制点）。

2、探查精度控制
2.1 影响探查精度的因素
一般来说，影响管线探查精度的因素包括人、机具、方法和环境等四个方面。

其中人的因素是影响管线探查精度的主要因素。

对于人的因素可通过加强培训力度，严格作业程序，编写作业细则，统一规范作业方法，采取传帮带，实现一对一的模式进行帮扶，并要求作业人员平时工作中勤总结，加强相互交流的办法来提高人员技能。

对于一般性的机具因素，比如明显管线调查中使用的钢尺、L尺可通过对其鉴定或检校，使其达到精度要求；对于隐蔽管线调查中使用的探测仪、探地雷达仪器则需要进行仪器一致性、稳定性试验，还要进行方法试验。

2.2 调查精度控制
明显管线点采用的是开井直接调查的方法，影响该精度的主要是人的因素，其次是丈量工具，可通过加强人员技能培训、对所使用的器具（钢尺、L尺）进行检校来提高精度。

此外在实际调查中，还通过强调作业细则比如：是否采用平尺进行埋深数据的读取、量取井深位置是否正确（管底、管顶的区分）、管块的埋深是否测至中间管顶等进行过程控制，从而保证了明显管线点的探查精度。

2.3 探查精度控制
隐蔽管线点由于无法直接调查，需借助探测仪、地质雷达等先进仪器进行探查。

在探查之前，由于探测仪器本身存在的某种不足，则需要进行探测仪一致性对比试验，通过在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。

一般要采取多种方法比对定深，在能准确定深的位置进行探测验证，以确定是否需要加埋深和平面位置的改正系数，必要时采用开挖验证，以保证找到适合本地区各种不同管线的探查方法。

另外对同时使用多台探测仪进行探测时，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，应在开工前、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，提高探测精度。

3、管线探测方法选择
3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 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。

4、测量精度的控制
4.1 测量时使用对中杆、小棱镜，提高对中、照准精度
地下管线测量主要是采用全站仪或RTK直接测量其三维坐标。

项目实际实施过程中，采用全站仪时，通过控制测量视距≤150m来保证管线点高程精度，通过采用对中杆进行点位对中，采用小棱镜提高照准目标精度，以保证其平面精度。

平坦开阔地区可使用RTK，联测3个以上已知平面坐标点，求解平面转换参数，并通过使用对中杆以提高其平面精度；高程精度在高程异常变化比较平缓的地区，通过联测6个分布均匀的、能够覆盖整个测区的已知高程点，求解高程转化参数，施测的RTK高程精度能满足规程要求的精度。

4.2 规范管线特征点位置标注
雨水、污水、路灯、电信等明显管线点相比电力井盖而言稍微小一些，一般都是单盖，并且其井盖几何中心基本就是该类管线的特征点，基本不存在中心偏移的情况，然而在外业实际调查中，由于作业人员的忽视或操作不规范，管线点位的标注不在井盖的几何中心。

由于地下管线井盖在设计时既要考虑其耐腐蚀性和强度外，还要具有防盗等功能，使得各类管线井盖比较重。

在开井调查时，因为用力作用的原因使得井盖旋转180°打开，调查结束后将井盖盖回时，却是直接将井盖回推过去，这就导致井盖位置与之前的实际位置发生180°旋转。

管线探测工作是先调查后测量，井盖在不被第二次打开时，其精度统计满足要求，但是在检查时，既要检查埋深精度又要检查点位测量精度，势必要采取重复打开井盖调查再测量。

因此在作业过程中一定要注意，无偏心的井位要标注在几何中心位置，从而避免井盖重复打开过程中因井盖旋转引起的测量误差，提高测量精度。

4.3 数据录入精度控制
传统的数据录入是按照外业调查表或管线草图，进行内业录入，经过内业数据录入这个工序，难免会出现数据录入错误的情况，因此可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，即将录入软件安装在电子平板上，由外业人员现场直接输入，录入员与调查员采用数据回报，进行数据确认，实现所调即所得的功能，减少了数据二次输入发生错误的概率，从而保证了成果精度。

参考文献
[1]王强，王小雷. 浅谈城市地下管线探测与精度评定[J]. 中国勘察设计，2010，04：52-55.
[2]朱天增. 地下管线测量的方法和质量控制[J]. 广东建材，2010，08：144-146.。