项目管理-公安地下管线普查项目技术设计书汪生轩 精品

公安县城区地下综合管线探测
技
术
设
计
书
武汉市创优贝斯克信息技术有限公司
二零一六年七月份
目录
一工程概况 (1)
二作业依据 (1)
三地下管线普查 (2)
（一）总体要求 (2)
（二）精度要求 (3)
（三）地下管线探查 (3)
四内业数据处理和管线图的编绘 (27)
（一）数据处理及图件编绘工作流程 (27)
（二）地下管线数据库建设 (27)
（三）地下管线成图 (29)
（四）地下管线图编绘 (29)
（五）综合管线图的编绘 (31)
（六）专业地下管线图的编绘 (33)
（七）局部放大示意图及断面图的编绘 (33)
（八）地下管线图编绘检查 (34)
（九）地下管线探测的接边技术措施 (34)
（十）地下管线成果表的编制 (35)
五成果资料的验收和归档 (36)
（一）验收 (36)
（二）资料进馆 (37)
六提交资料 (38)
公安市城区地下综合管线探测及计算机管理系统建设
技术设计书
一工程概况
公安县位于湖北省中南部，江汉平原南部，隶属荆州市，位处长江中游南岸，东联汉沪，西接巴蜀，南控湘粤，北通陕豫，有“七省孔道”之称，与洞庭湖平原一衣带水，与荆州古城一桥相连。

武汉科岛地理信息工程有限公司受公安市住房和城乡建设委员会委托，负责实施公安市城区地下综合管线探测及计算机管理系统建设工程，本工程探测范围为公安市主城区约65平方公里范围内5米及以上宽度道路（含人行道）上的地下管线。

工作内容：1.需查明的地下管线包括：给水、排水（雨水、污水、雨污合流）、燃气、电力、通讯、工业、热力、综合管沟和不明管线；2.管线普查应查明地下管线的平面位置、埋深（或高程）、走向（流向）、规格、材质、性质、权属单位、埋设时间、埋设方式以及管线附属物、构筑物信息；3.对所查明的管线编制管线点成果表，编绘地下管线图，建立地下管线信息管理系统。

公安市地下管线探测坐标系统采用国家统一的平面坐标和高程系统,管线图的分幅与公安市地形图分幅一致，成果图件综合管线图比例尺为1:500，专业管线图比例尺为1:1000，局部放大图或断面图采用1:50—1:200比例尺。

二作业依据
1.CJJ 61-20XX《城市地下管线探测技术规程》；
2.CJJ 8-99《城市测量规范》；
3.GB/T 7929-1995《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》；
4.GB/T 13923-20XX《基础地理信息要素分类与代码》；
5.GB/T 14395-20XX《城市地理要素编码规则城市道路、道路交叉口、街坊、市政工程管线》；
6.CJJ/T73-20XX《卫星定位城市测量规范》；
7.CJJ 100-20XX《城市基础地理信息系统技术规范》；
8.GB/T 24356-20XX 《测绘成果质量检查与验收》；
9.GB/T 18316-20XX《数字测绘成果质量检查与验收》；
10.《公安市地下管线普查及系统建设技术规程》（公安市城区地下管线普查领导
小组制定）。

三地下管线普查
（一）总体要求
1、地下管线普查的对象：敷设于公安市主城区内的地下给水、排水、燃气、电力、
热力、通讯、工业、综合管沟和不明管线等。

2、地下管线探测范围为：
公安市主城区的主干路、次干路、支路等（以下简称街巷）宽度大于5米的已形成
道路（含人行道），以道路两侧第一排建筑物外边线为界；
开放式小区具有社会功能的道路，以道路两侧第一排建筑物外边线为界；
穿过辖区内机关、企事业单位、住宅小区、其他居民区等（以下简称面积单元）的
具有转输功能的管线（给水、燃气的干管，排水管管径≥300mm、方沟≥400 mm×400mm）。

3、地下管线探测的管线类别和取舍标准按下表执行。

注：排水管道的管径指的是内径，其它管道的管径指的是不含保护层的管道外径，有保护材料的管线断面尺寸指的是管块或管沟的内壁尺寸。

5、各外业组测区划分后，可同时进行测区控制测量和管线普查，普查过程中，要
同步誊写《明显管线点调查记录表》或《地下管线探查记录表》，并绘制管线草图。

测
区工作达一定工作量后，外业组对探测成果要进行质量自检，自检管线点数量要符合《规
程》要求，自检合格后，外业组要尽快进行管线点的坐标测量，以免管线点的标识日久失效。

6、测区外业工作结束后，外业组要将编录好的管线点成果数据和地下管线图形数据提交给项目内业组。

管线点成果数据以电子表格提交，图形数据文件以DWG格式提交，且须与AutoCAD2000以上版本兼容。

外业组图形文件以公安市1:500图幅为单位提交，成果数据文件以测区为单位提交。

7、内业技术负责人应检查外业组提交的成果数据是否满足《公安市地下管线普查与系统建设技术规程》的要求，数据检验合格后方可入库。

（二）精度要求
1、地下管线隐蔽管线点的探查精度：
平面位置限差：δts:0.10h; 埋深限差：δth:0.15h。

（式中h为地下管线中心埋深，单位为厘米，当h<100cm时则以100cm代入计算）
2、在明显管线点上实地量测地下管线的埋深误差不得超过±5cm，中误差不得超过±2.5cm。

3、地下管线点的测量精度：平面位置中误差m s（相对于邻近控制点）不得大于±5cm；高程测量中误差m h（相对于邻近控制点）不得大于±3cm。

4、地下管线图测绘精度：地下管线与邻近的建筑物、构筑物、相邻管线以及规划道路中心线的间距中误差m c不得大于图上±0.5mm。

5、地面灯杆的测量精度：平面位置中误差m g（相对于邻近控制点）不得大于±15cm。

6、架空的照明控制箱和路灯专用变压器的测量精度：平面位置中误差和高程测量中误差（相对于邻近控制点）不得大于±15cm。

（三）地下管线探查
地下管线探查主要流程包括：资料搜集、现场踏勘、方法实验、仪器一致性检验、编写技术设计书和项目作业计划书、现场探测、现场调查、质量检查、图根测量与管线点测量、内业整理等工作，现将技术细节分述如下：
1、资料搜集
在开展现场探测工作之前，需全面搜集工区的相关图纸资料。

一般包括：
（1）1/500地形图和电子底图；
（2）已有的地下管线图；
（3）各种地下管线的设计图、施工图、竣工图及检修记录、技术说明资料；
（4）各种地下管线的材质、规格、构筑特征、分布范围、用途以及运行记录等；
（5）相关的测绘资料，如测区及邻近测量控制点的坐标和高程；
（6）甲方的管理规定尤其是安全规定。

2、现场踏勘
在搜集整理和分析已有的资料的基础上进行现场踏勘，核查已有地下管线资料的可信度和可利用程度；核查测区地形图的现势性和测量控制点的位置以及保存情况；察看测区地物、地貌、交通情况、气候条件、地球物理特征及可能的干扰因素；大致了解测区内地下管线分布及裸露情况，可能存在的管线类型、埋深、材质、管径及其相互关系。

通过与已探测过的类似工作进行比较，提出探测技术方案并分析其可行性。

初步确定技术方案后，选部分地段进行方法可行性试验，确定所用方法和仪器设备，掌握提高探测精度的途径，最终确定合理的探测方法和技术。

3、方法实验
项目组技术人员在20XX年10月21日进场,于次日进行了现场踏勘和仪器方法试验，根据踏勘发现测区内目标体（待测）主要为金属类管线，与周围介质存在明显地球物理物性差异，因此方法试验拟定为针对金属管线的低频电磁法。

根据现场踏勘情况及拟定的探测方法，项目主要技术负责人和探测人员对本项目拟投入的英国雷迪RD4000和日本富士PL960地下管线探测仪，选择测区内不同的路段做最近收发距、信号激发方式、工作频率、定位和定深等试验。

（1）收发距的选择
最小收发距的选择是在确定地下无干扰管线的情况下，使用不同发射功率、不同频率，采用感应法来测定不同间距下的接受机信号。

本次试验选择在无管线干扰的地方，试验以发射机为起点，雷迪仪器设定接受机增益读数为“60”，富士仪器设定接受机增益读数为“30”，每隔1.0m读一次数，直到接收机读数趋于平稳或衰减为“0”。

（试验数据见仪器收发距记录表）
仪器收发距试验结果：
由上表可知，不同仪器、不同频率、不同发射功率，所采用的最小收发距离也不尽相同。

在方法实验的过程中，选择不同的管类和不同的材质进行最佳收发距试验。

在埋深较浅、干扰较小的条件下，燃气管线为钢管时，仪器的探测距离可达60米左右，给水铸铁管为40m左右，根据经验使用RD4000地下管线探测仪，最佳收发距应为15～30m 内，PL960地下管线探测仪最佳收发距应为13～25m内。

（2）工作频率的选择
本次探测采用的仪器不同，频率也不同，我公司对不同的仪器采用不同的功率和不同的激发方式进行试验。

从实验结果看，不同类型仪器使用不同功率在多数地段对仪器定位定深影响不大，只是信号强弱稍有不同，其中英国雷迪RD4000为33kHz最强，日本富士PL960为83kHz 最强。

线缆类管线通常以管块埋设，对管块内管线较少、排列疏松、埋深较浅，使用任何工作频率均能取得较好的探测效果。

在电缆较多、埋深较深的情况下，使用33kHz和83kHz时，相互间耦合弱，测定深度和实际深度相比在限差范围内，使用8kHz和65kHz 时，定深结果不太稳定，如选择高频334kHz，追踪距离过短，平面定位和定深均较差。

对于部分光缆，可采用83kHz频率探测，过低或过高频率都无法取得满意效果。

本次探测RD4000仪器宜选择33kHz，日本富士PL960宜选择83kHz为工作频率，除此以外的频率视实际情况而定。

（3）信号激发方式的选择
地下金属管线的方法实验，采用感应法或直接法均取得较好的探测效果。

对于管线多干扰大的地段，采用直接法亦可对目标管线进行区分。

埋设于地下的电信管线探测主要是靠调绘和明井（沟）的资料收集和揭露。

个别连接情况不清，尚需在地面沿铺设走向追索时，可用富士或雷迪管线仪使用夹钳法或感应法即可解决。

（4）定位定深方法的选择
根据方法实验数据可知，在管线单一无干扰时，用极大值和极小值法进行平面定位，均在误差范围内；在有多种管线或干扰的情况下，极大值法比极小值法准确。

在实际探测中可采用极大值法对目标管线进行定位，复杂地段可用极大值法和极小值法相互验证，以提高探测的准确度。

对于弯头或三通可采用交会法定出特征点位置。

定深方法通过试验数据对比，发现英国雷迪RD4000地下管线探测仪用直读法测深与实际埋深相差过大，不宜采用；70%法测深与实际埋深接近（需减管道的半径），一致性校好。

日本富士PL960用直读法和比值法对单一管线定深均接近实际埋深，在有干扰信号时可根据两种方法综合分析。

（5）复杂管线探测方法
在城市地下管线探测中，多种管线在空间上呈复杂分布的情况经常存在，遇到这种情况，宜采用直接法，夹钳法，各种压线法（垂直压线法，水平压线法，倾斜压线法）和选择多种激发方式等综合方法来对比解决，采用综合的电磁法探测往往能够解决大部分问题，如仍有少量或个别难点问题无法解决，可采用管线雷达探测或用钎探、开挖的方式来解决。

管径较大时利用单一电磁法探测也可能会有较大误差，通过试验得知：对埋于地下的单一金属管线，当管径≤600mm，埋深＜1.6m时，富士PL960和英国雷迪管线探测仪均能取得满意效果；当管径＞600mm时，埋深＞2m，则上述两种仪器尽管采用直接法，但由于管径和埋深都较大，同样也会因为信号衰减较快导致沿走向追踪距离较短，管心平面投影位置和埋深定位误差较大（平面位置可偏20cm，埋深达0.2h以上），遇到这种情况则视条件选择“长导线法”和“双端联接法”予以解决。

采用管线雷达探测时，应选择与探测对象的埋深和管径相匹配的发射频率和合适的接收天线，此外还需准确确定介电常数和波速两个关键参数。

4、仪器一致性检验
（1）地下管线探测仪在投入使用前须进行一致性校验，校验要选择在测区内已知的地下管线上进行（已知管线是指管线的位置、埋深、管径和材质均已知）。

（2）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。

仪器一致性校验应按照相关的技术要求进行。

（3）地下管线探测仪一致性校验应按下列方法进行：
①在一已知单管线上，选择一种信号施加方式，以相近的工作频率、发射功率和收发距，用接收机探测地下管线的平面位置和埋深；
②用钢卷尺量测仪器探测的平面位置与地下管线实际平面位置间的差值，计算仪器探测的深度与地下管线实际深度间的差值，将结果记录在下表中；
③变换接收机，重新进行上述工作，直至所有投入使用的地下管线探测仪均进行了校验；
④投入生产使用的地下管线探测仪，其定位均方差不应大于δts的1/3，定深均方差不应大于δth的1/3；
⑤不能满足要求的地下管线探测仪，不应投入生产应用。

对分批投入生产使用的地下管线探测仪，每投入一批（台）时，均应进行一致性校验。

5、现场探测
现场探测是整个工程的关键工作，应根据本技术设计书和《公安市地下管线普查及系统建设技术规程》要求组织施工，做好现场记录和质量检查，提交符合内业系统建设要求的数据。

（1）探测遵循以下原则：
①从已知到未知；
②从简单到复杂；
③方法有效、快速、轻便；
④复杂条件下采用综合方法。

（2）地下管线点的调查项目
①表中“△”表示应实地调查的项目。

如有其它专业管线，调查项目参照本表执行，并注明权属单位及用途；
②不规则管块断面尺寸以其外部矩形包络尺寸表示，材质以其主要材质表示；
③同沟铺设的多种电压等级的电力电缆以其最高电压表示；
④同沟铺设的不同权属单位的管线应分类探查；
⑤地下管线埋深，量测位置低于地面时，埋深值>0，量测位置高于地面时，埋深值<0，引上管的埋深值=0.01；裸露在地面上的管线，实测管顶高程，埋深记为“0.01”（排水管线除外）；
⑥架空管道的高程数据以管外底为准，测地面高程、埋深记负值；河堤内的架空管，埋深起算面为堤顶，高于堤顶的埋深记负值；
⑦各种圆管类地下管线的管径一律按公称直径填写，电缆直埋时，管径项为电缆本身的直径；
⑧断面尺寸指的是管沟的横断面尺寸（圆形断面应量测其内径，矩形断面应量测其内壁的宽和高，拱型顶沟道应量至最高处）或管块组合的外廓线尺寸，单位用毫米表示；
⑨管道载体只当同种管线有多种载体时填写。

如燃气管线的载体有煤气、天然气，热
力管线的载体有热水、蒸汽等；
⑩对于埋设在同一管块（沟）中不同权属的电力或电信等电缆要分别查明，并按权属单位分别填写调查表；
○11当几种缆线的材质不同时，电缆条数应分材质注明各自的条数，例如：“(t12,g8)”表示对应的铜缆根数为12条，光缆根数为8条；
○12管线载体的流向属性按下列规定填写：从起点流向终点时，流向的值为“1”；从终点流向起点时，流向的值为“0”；
○13电力电缆的电压注记按权属单位提供的数值，以kv为单位填写。

其他需填写压力的管线，按权属单位提供的内容以低压、中压、高压填写；
○14若特征点地面投影和附属设施中心点偏距大于0.2m时，应调查其相应的管偏井点号；
○15在通往施工区或无法探测的地方，管线最后一点在记录表备注栏中注明“施工区”或“禁测区”；
○16建、构筑物方面（如燃气调压站、储气柜，电信控制室、交换局，电力变电站，变电室，给水水池等）需要探测中心点（或计算）和轮廓边界点，在记录表中注明建、构筑物的名称。

中心点在图上需要用相应的符号表示，并注记建、构筑物的名称。

注：
①其它专业管线和不明管线的普查项目参照本表规定执行；
②当管线特征既变径又变材时以变径为主，变材不填；
③当管径在普查区变径后的小管径不够本次探测标准时，管线可终止于变径点，在点记录表的备注栏注明“小管径”，排水管线除外；
④附属物和特征点同时存在时以附属物为主，但是窨井内的三通、四通、隔栅、电光缆盘留点、接头等应在记录表的备注栏如实填写（同时电光缆接头还要注明个数）。

（3）管线点设置
宜设置在管线特征点在地面的投影位置上，在没有特征点的管线段上，管线点间距不应超过70米；道路交叉口应根据实际情况增加探测密度，以确保管线断面的准确性。

在窨井（包括检查井、闸门井、阀门井、仪表井、人孔和手孔等）上设置明显管线点时，管线点的位置应设置在井盖的中心。

当地下管线中心线的地面投影偏离管线点，其偏距大于0.2m时，应以管线在地面的投影位置设置管线点，窨井作为专业管线的附属物处理，且管线点的特征记为“偏心点”。

当电力、通讯（含电信、有线电视等）等管线附属物如人孔（手孔）有二个及以上井盖称为一井多盖，井盖实地定点编号，进出管线实地定点，井内不连线。

当管线弯曲时，管线点的设置应以能反映管线弯曲特征为原则。

至少在圆弧起止点和中点上设置管线点，当圆弧较大时，应适当增加管线点，以保证其弯曲特征。

当管线进入非探测区时，要在非探测区的边界处设置管线点，管线点的特
征记为“非探测区”，以便于图示和确定管线的延伸方向。

当管线被建筑物压盖时，要在管线进出建筑物的边界处设置管线点，管线点的特征记为“进出房点”。

（4）地面标识
管线点均应设置地面标志（预制水泥桩、刻字、铁钉、木桩或油漆等），标志面宜与地面取平。

管线点标志一般应设置在特征点或附属物中心点上,管线点的地面标志应设置牢固，保证在管线探测成果验收前不毁失、不移位和易于识别。

水泥路面用油漆作标识的，在管线点位上作⊕标志，⊕标志的十字中心为记录点位置，旁边用油漆清晰写明点号，以便于后续测量工作和开挖验证。

隐蔽管线点用铁钉或木桩标识的，在其周围明显地物上标注记号并用红色油漆标注管线点编号。

明显管线点直接在标志中心标明点位，标注点号。

附桩标注以不影响市容、市貌为原则。

当管线点的实地位置不易寻找时，应在探查记录表中注记其与附近固定地物之间的距离和方位，实地栓点并绘制栓点图。

（5）管线点编号
管线点的编号（包括物探点编号）由管线代号4位和管线点7位自然顺序号（共11位）组成，管线代号可用汉语拼音字母标记（管线大类+管线小类，共4位，详见附录B）；管线点序号用阿拉伯数字标记，由测区编号（2位数字或1位大写字母A、B、C、D）和点顺序号（5位或6位）组成，测区编号在下达任务时给定，点顺序号在同一测区应是唯一的，不足位数的前面用0补齐。

（6）管线点的现场记录
一切原始记录应填写齐全、规范、整洁、统一，不得随意擦改、描改、转抄，需要修改更正时，可在原始记录内容划一“——”线后，将正确的内容填写其旁边。

成果表上管线点号与连接点号应与绘制草图上的点号一一对应。

同一管线点有两个或两个以上连接关系时，点号栏只填写一个点号，连接点号栏填写各方向连接点号。

备注栏应注明作为端点的管线点的去向或其它需要说明的事宜。

对隐蔽管线的规格、材质不能确认时，可根据权属单位的调绘资料填写，但应在“地下管线探查记录表”的“备注栏”中注明数据来源。

严格按《地下管线探查记录表》（隐蔽点）、《明显管线点调查记录表》的格式填写探测内容。

做好记录的同时，现场草绘管线分布示意图，并将记录点注于图上。

地下管线探查记录表
（7）探查草图的绘制
探查草图应根据现场探查的结果在管线办提供的1:500地形图上绘制。

地下管线草图绘制内容应包括：管线连接关系、管线点编号、必要的管线注记及必要的放大示意图等。

探查草图的管线图式按附表规定的要求进行。

管线点与周围地物、管线点的相对位置要准确。

探查草图上的文字和数字注记应整齐、完整、图例、文字和数字注记内容应与探查记录一致。

探查组内、组间和各测区间绘制的探查草图应进行接边，其内容包括管线空间位置和管线属性。

在管线点测量工作结束后，编录统一格式的《管线点成果表》，并将《管线点成果表》和管线草图交付项目内业人员进行系统建设。

（8）探测方法介绍
地下管线探查物探方法主要包括被动源法和主动源法，被动源法包括工频法、甚低频法等；主动源法包括直接法、感应法、夹钳法等。

我们一般采用的是主动源法。

①工频法
利用载流输电电缆中所载有的5 0～6 0Hz交变电流所产生的工频信号或金属管线感应电流所产生的电磁场进行管线探测。

②甚低频法
利用甚低频无线电台所发射的无线电信号，在金属管线中感应的电流所产生的电磁场进行的探测方法称甚低频法。

此法在实际工作中应用较少。

③直接法
直接法有三种连接方式：单端连接、双端连接和远接地单端连接。

三种连接方式都是将发射机电磁信号直接加到被查金属管线上。

该法信号强，定位、定深精度高，易分清近距离管线，但金属管线必须有出露点，且需良好的接地条件。

选用直接法时，无论那种连接方式，连接点必须接地良好，应将金属的绝缘层浔刮干净，接地电极尽量布设在垂直管线走向的方向上，距离大于1 0倍
埋设深度的地方，力尽量减小接地电阻。

直接法严禁在易燃、易爆管道上使用。

④感应法
通过发射机发射谐变电磁场，使地下金属管线产生感应电流，在其周围形成二次场。

通过接收机在地面接收二次场，从而对地下管线进行搜查、定位。

感应法分为磁感应法和电偶极感应法。

磁偶极感应法：分水平磁偶极子和垂直磁偶极子两种形式。

水平磁偶极子：发射机呈直立状态，发射线圈面垂直地面，这是发射线圈与管合最强，可有效地突出地下管线异常，并可压制邻近管线的干扰。

垂直磁偶极子：发射机的发射线圈在管线正上方呈平卧状态，发射线圈面水平，发射线圈与被压管线不产生耦合，被压管线不产生异常，此法可有效地区分平行管线。

电偶极感应法：是利用发射机两端接地产生的一次电磁场对金属管线感应产生二次场，从而达到探测目的，此法受接地条件影响，在管线探测中相对用得较少。

⑤夹钳法
利用夹钳把发射机信号加到金属管线上的方法。

该法信号强，精度高，普遍用于电信、电缆和小口径的煤气、给水管道探测。

（9）探测方法选择
地下管线探查所采用的方法应是经方法试验验证有效的方法。

根据方法实验结果，我公司选择的探测方法为：
①给水管道探查，用直接法或电磁感应法均可以得到理想效果，但接头为高阻体时，应采用较高的频率；当埋深较大时，应采用大功率、低频率，同时收发距保持在合适的距离内；燃气管道一般采用无缝钢管或螺旋钢管，可采用电磁感应法探查，但由于管道连接处夹有胶垫，用低频信号效果较差，这时可选用高频激发，管径以邻近井管径推断。

②大口径金属管道探查一般采用直接法或磁偶极感应法，但由于异常顶部宽平而难以确定极大值的位置，可采用同一场值的中心点来定位。

如采用极大值的85%~90%定出异常两翼的对称点，再取其中心点定出管线中心位置，而后采用异。