15第十五章 管道工程测量(邓)

第十五章管道工程测量

第一节概述

管道工程属地下工程。在城镇和工矿企业中，地下管道工程包括给水、排水、暖气、煤气、电缆、输油管等等。这些管道大多修建在建筑密集的城建区和矿区，纵横交错，上下穿插，有时在很狭窄的地段，常敷设多种管道。管道工程测量的任务，是严格按照图纸上的设计位置，正确地将管道测设于地面，便于施工人员随时掌握管道的走向和坡度。

管道工程测量的主要工作包括踏勘选线，中线测量、纵横断面测量、管道施工测量和竣工测量，本章仅介绍传统测量方法，数字地图在管道工程中的应用见十四章第七节。

第二节管道中线测量

根据地下管道的规划设计、图上定线，结合现场勘察，可以在地形图上初步确定管道的位置。管道的起点、终点和转折点称为主点。管道中线测量的任务包括两个方面：一是将图上确定的主点测设于地面；二是沿管道中线方向进行中线测设。由于管线的转折方向都用弯管来控制，所以管道工程测量中一般都不测设圆曲线。

一、主点的测设

将图上设计好的主点位置测设于地面，通常包括两方面的工作：主点测设数据的准备和现场测设。

主点的测设数据可根据现场的实际情况（如控制点的分布等）、管道的类型和精度要求的不同而采用解析法或图解法求得。依据测设数据在现场测设主点，可应用第九章所叙述的极坐标法、角度交会法、直角坐标法和距离交会等方法进行。为防止出现差错，各主点在实地测设以后，需用相应的方法进行校核。

1、解析法

当管道附近布设有控制点，且规划设计图上已给出了管道主点的坐标时，可用解析法来求测设数据。，

如图15—1所示。管道附近已布设有导线点1、2、3……等点，各导线点的坐标是已知的，管道起点、转折点和管道终点的设计坐标可从规划设计图上求得。

图15—1 解析法确定主点

由导线点测设各主点的测设数据可以根据坐标进行反算。例如管道起点与转折点l是用极坐标法放样的，其测设数据为β1、D1、β2、D2；转折点 2是由导线点 2、3利用角度交会法进行的，其测设数据为交会角β3、β4，并丈量导线点2和转折点2的距离与坐标计算的距离D3校核；管道终点是由导线点3、4利用角度交会法测设的，由于在规划设计图上用图解法可求得原有建筑物墙角A、B至管道终点的距离，故用距离交会法可以校核管道终点的位置。

2、图解法

当管道规划设计图的比例尺较大，且管道主点附近有可靠的地物时，则可用图解法计算测设数据。

如图15—2(a)所示，1、2为原有管道检查井位置， A、B、C……等点是规划图上设计的管道各主点。测设以前，先在大比例尺规划设计图上用图解法求得测设数据D l、D2、D3、D4、D5和D6等距离。管道起点A的测设是由检查井1沿原有管道12的方向，丈量长度 D l得 A点，并量取长度D2进行校核；转折点 B是用长度 D3、D4以距离交会法测设的，转折点B之所以用距离交会法，是因为D3、D4的长度未超过一个尺段；管道转折

点C根据图上图解的长度D5、D6以直角坐标法测设，并以长度D7进行校核。

(b)

图15—2 图解法确定主点 图15—3 里程桩手薄

二、中线测量

将管道的起点、转折点和终点等主点测设于地面，仅表示了管道的走向，为便于计算管道的长度和绘制纵断面图，须通过量距和测角把管道中心线的平面位置在地面上用一系列木桩表示，这项工作称为中线测量。

从管道的起点开始，每隔某一整数距离在管道的中心线上打一个标明里程的柱，称为里程桩。根据不同管线的要求，里程桩之间的距离。可以为20m 、30m ，但最长不超过50m ，距离的丈量一般使用钢尺；在精度要求不高时，也可用皮尺。如每隔50m 打一个里程桩，则管道起点桩的里程（又称桩号）为0＋000；第二个桩的桩号为0十050，即表示该桩离起点的距离为0公里又 050米。各桩离管道起点的里程，即桩号，用红油漆写在木桩的侧面。

当管道穿越铁路、公路、原有管道等重要地物或管道转折处、或遇地形坡度变化处，需增设加桩。如图15—3增设桩号为 0＋172加桩，是因为管线在此处的地面坡度有变化。

管道在转折点处要改变方向，改变后的方向与管道原方向之间的夹角称为转角。如图15—2（b ）所示，A 为管道起点，B 、C 、D ……，等为转折点，亦即相邻两直线的交点。转角α

右

表示管线在 B 处向右偏转，α

左

表示管线在 C 处向左偏转，β1表示管线

在各转折点处的右角。测角时，用测回法测量转折点右角β1，以计算各转角α，如图15—2（b ），管道在B 处向右偏转时

（a ）

α右 =180°—β1

当管道在C处向左偏转时

α左=β2—180°

沿管线量距的同时，还要在现场绘出管线两侧的地物和地貌，以供断面图的绘制和设计管道之用，这种图称为里程桩手薄。如图15—4所示，图中直线表示管道的中心线，直线上的黑点表示里程桩的位置，黑点旁分别注上各桩的桩号，0＋172和0＋311表示地面坡度变化处的加桩，同时，0＋311处也是管线的转折点，转向后的管线仍以原直线画之，箭头表明管线从0＋311m以后的走向，30°表示管线的偏角，箭头画在中心线的左侧，说明左偏，反之为右偏。加桩0＋470表示有一道路穿越该处。

第三节管道纵横断面测量

一、管道纵断面测量

管道纵断面测量又称管道水准测量。它的目的是：测定中线上各中桩的地面高程，绘制中线纵断面图，用以反映管道纵向地面起伏的情况，作为设计管道坡度和计算中桩填挖高度的依据。

管道水准测量分两步进行：首先沿管道方向布设水准点，作为高程控制点，测定这些高程控制点的方法，称为基平测量；然后根据各高程控制点，分段进行中桩水准测量，称为中平测量。

1．基平测量

基平测量也称为高程控制测量。其高程控制点分为永久性和临时性两种。永久性水准点一般每隔25～30km布设一点；在管道的起点、终点、以及需长期观测高程的地方，均应布设。临时性水准点的布设密度视具体情况而定，在较短管道上，一般每隔300～500m布设一个；在山区，每隔0.5～1km布设一个；在平原地区，每隔1～2km布设一个。

高程控制点应与附近国家水准点相连，形成一条附合的水准路线。水准点高程的测定，应采用四等水准测量或全站仪三角高程测量的方法进行观测和计算。

2．中平测量

中平测量即为纵断面水准测量。一般是以相邻两水准点为一测段，从一水准点开始，逐点施测中桩的地面高程，附合于下一个水准点上。相邻两水准点间形成一条附合水准路线。测量时，采用视线高法。如图15—4所示，从水准点BM l为已知高程，依次逐点测出管道各中桩0+000、0+050、0+100…等的高程，然后附合到相邻一个水准点BM2，以校核该段观测成果是否符合要求。中桩水准测量一般采用等外水准测量的精度要求，其