复杂条件下的城市地下管线测量方法
摘要
关键词
复杂条件;城市地下管线;测量方法
正文
引言
地下水管线施工在建设中扮演着重要的人物,其服务质量影响人民的生活和城市的正常运作。一旦地下管道被摧毁,将影响城市的发展和繁荣。随着科技的发展,还应针对现有的探测技术加以改进,进而确保地下管线探测技术实现与时俱进的发展,成为规划城市复杂区域内的地下管线建设的必备技术之一,大大提高城市地下管线的铺设水平。
1地下管线概述
地下管线主要分为地下管道和地下电缆两类,地下管道包括给水、排水和燃气等,地下电缆则包括电力及通讯电缆。目前,地下管线常采用非开挖敷设的方式。非开挖敷设是以非开挖定向钻进技术为核心,施工时通过多次扩孔、回拖,完成敷设拟建管道的一种方式。该技术具有综合成本低、施工周期短、不影响交通、环境污染小等优势。但与此同时该非开挖方式带来了诸多问题,因其埋深大、平面分布不规律,对非开挖管线的探测精度难以保证。再加上竣工资料的缺失、失真及管理不当,使得非开挖管线成为工程建设过程中地下空间开发的重大隐患,因此在工程施工前对这类隐蔽性工程的定位十分重要[1]。
2城市地下管线的现状
城市管线种类繁多主要涉及到给水、排水、燃气、通信、电力和石油管道等。城市化的快速发展,市政道路快速新建、扩建,在道路挖掘时各类地下管线也在工程建设中新增、迁改,各类管线铺设时缺乏统筹管理,部分管线由于年代久远,新旧资料管线资料更替断档,导致资料缺失或错漏的情况频出。种种因素叠加,导致遍布城市大街小巷的地下管线错乱复杂,勘察施工打断市政地下管线的意外时有发生。错综复杂的地下管线为城市勘察施工埋下隐患,同时也拖累城市后续发展建设。比如在地铁建设勘察中,工程师们就常常在复杂地下管线中难以寻找可安全勘察钻探的位置,甚至为此不得不放弃部分勘察钻孔。因此,规避地下管线的过程控制,在城市勘察施工中愈显重要。
3复杂条件下的城市地下管线测量方法
3.1管线测量前的准备
管线测绘工作通常是利用测量的方法了解地下管线的空间位置和管线内部结构,并在此基础上利用地形图和其他辅助资料分析研究其空间分布规律,为管线工程提供准确的位置资料。在测量城市地下管线前,应实地调研要测量的城市,调查了解该区域地下管线的分布情况和种类,收集、整理、分析、计算和汇总地下管线的数据,建立城市地下管线数据库,为城市地下管网规划设计提供基础数据。
3.2地下管线资料收集
城市勘察施工前需先收集勘察区域内的地下管线资料,包括管线普查资料、管线跟测资料以及管线权属单位和建设单位收藏的既有管线资料[2]。钻探施工前,还应邀请权属单位巡线员到现场确认地下管线的材质、管径、埋深和走向,道路的反复挖掘中暴露的管线位置比资料更为准确和直观,而巡线员往往是现场的第一人和记录者[2]。
3.3测量前控制点的布设
第一,控制点布设应与控制点的等级相适应,对于重要的控制点应加密,对于一般的控制点,也应按规定进行加密。一般要求在每级图根导线的外侧边沿处,至少要加密1个控制点。第二,控制点应尽量设在易于测量、易于保护的地点;若无法避免时,应适当防护控制点。第三,应便于检查和取验;对于图根控制点的测设,若有必要,也可采取对边长进行检查、实地量边、复测等措施。第四,测角和测距中应采用直接检定法,若采用间接检定法,应进行检定和复测。
3.4测量工作实施
管线测量前,应按规定检查管线,对于隐蔽的管线,应进行验收。检查合格后,再测绘管线。常用探测的方法有电磁感应法、直接量取法和地质雷达探测发等。就电磁法来说,它以管线旁的传电介质为核心,利用电磁感应的原理探索电磁场的分布。首先借用必要的电源激发,使得管线内部产生电流,在电流聚集后产生磁场。然后利用相应的探测仪器,对这一磁场空间的分布情况加以探测,即可了解地下管线的实际布局;直接量取法常用于路面较多存在井盖的管线,比如雨污排水管、电力和通信管线,常常每几十米就有井盖位置,打开井盖可直接量取地下管线的信息;地质雷达探测法是近年来常用于探测地下管线的新技术,利用管线为空洞或管线材料介质与周边土体差异探测。雷达电波技术是地下管线探测技术中极为常见的一种技术,主要是以超声波为主要探测方式。在实际应用中,以接收反射波形式为主,针对这一反射波的各种因素进行分析,从而获取想要的数据。由于雷达电波探测技术具有高质量、强效果的技术优势,可以将其充分应用于城市复杂区域地下管线探测工作中。另外,也可以将这一技术结合其他探测技术使用,即可实现既定的探测目标,完成相应的探测任务[3]。
3.5管线网的数据采集
为满足城市地下管线的需求,必须对管线网进行数据采集。首先是加密平面上的管线网,使其不仅要满足设计的要求,而且方便后期的施工管理和维护。外业测量与采集时,除了采用合适的跟测方法,还应注意下列事项:跟测小组应全面掌握业主方要求,做好现场踏勘,制订跟测方案,为后续作业做好前期准备工作;测量现场应尽可能布设足够多的控制点,以保证实现高效率、高精度测量;绘制测量现场作业草图。绘制时应注意测量测绘标注的准确性和规范性,例如管线特征点及附属物的命名注记、管材材质、介质、口径、特征变化等属性以及跟测项目名称、工程地点、跟测日期及测量人员等,为指导后期内业绘图和过程检查提供依据。
3.6管线图绘制
内业绘图处理主要涉及到前期跟测资料准备(外业测量采集的数据及草图等);测量数据录入AutoCAD进行编绘;检查数据的完整性和合理性;输出成果图、成果表和报告书;以及资料归档及保存。在绘制地下管线图时,应保证与实际情况一致,严格执行绘图标准,规范使用绘图软件进行测量数据的计算、处理、编制等工作。例如,准确录入管线的各种属性(工程许可编号、管线种类、管材特征、埋设日期等),图形整饰保证注记清楚,文字不压管线,图层清晰,图幅比例合理,绘图美观、符合标准,易于处理、上传和分享。最后形成的地下管线成果图、地下管线成果表和地下管线成果报告等数据成果应及时整理、存储、归档和保存。
结束语
随着人民生活的显著提高,对市政工程建设品质的要求也越来越高。其中,地下水管线施工是最重要的一环,它对整体城市建设工程的品质有着直接的负面影响。例如,在修建煤气、供电和通讯等城市建设工程时,如果地下水管道存在问题,将会危及整体城市建设项目的施工进度,从而给人民的生活造成极大的麻烦。城市各类工程的新建、扩建或更新时,不可避免的与地下管线打交道,测量过程中必须在密织成网的地下管线中找到可安全施工的区域,避免勘察施工打断地下管线。
参考文献:
[1]房盛楠,王崇华.地铁工程勘察现状与技术研究[J].工程建设与设计,2016,10:130-131.
[2]郭雁军,蔡毓剑,吉咸伟.城市地下管线探测方法研究[J].电力勘测设计,2020(S2):135-140.
[3]陈竞.复杂条件下城市地下管线探测技术的应用[J].科技视界,2021,15:147-148.
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