市综合整治工程地下管线探测技术设计书.docx

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市综合整治工程地下管线探测技术设计书

天津医院35千伏变电站电源线

路径规划工程地下管线探测

技术设计书

Xx市勘察测绘研究院

二○○八年九月

XX市XX综合整治工程地下管线探测

技术设计书

编写单位（盖章）：

XX市勘察测绘研究院

编写人：

年月日

审核意见：

审核人：

年月日

1工程概况

1.1任务概述

城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是现代化城市高效运转的基本保证，是维持城市正常运转的大动脉。

XX市作为全省的政治、经济和文化中心。

随着改革开放的进一步深入，经济的飞速发展，城市建设日新月异，地下管线在城市规划建设中的地位愈来愈重要。

为了准确掌握本市的地下管线现状，合理开发和有效利用地下空间，需对改建道路的地下管线进行普查，以期通过物探的方法探测查明各种地下管线的埋设情况，建立现代化的地理信息管理系统，为城市道路综合改造的规划、设计、施工和管理提供完整的基础数据，为道路改造工程的顺利完成提供及时、适用的基础设施信息保证。

我院承担了XX市XX路的地下管线普查探测工程。

本次地下管线普查工程是对XX路沿线埋设的给水、雨污水、燃气、电力、电讯、热力、路灯、交通信号灯、工业管道及其它地下隐蔽工程等管线的平面位置、埋深、高程、走向、性质、规格、材质、埋设时间和权属单位等进行全面的探测与调查。

按照《XX市地下管线探测及信息化技术规程》，将所有普查成果转入XX市自主研发的“地下管线管理信息系统”进行动态管理，并且按规程要求绘制综合地下管线图、专业地下管线图和结点放大示意图，建立相应比例尺的管线图形数据库。

1.2测区概况

测区内管线种类齐全，大多埋设在道路两侧的慢车道、便道或绿化带内。

作业区内交通繁忙，车流量较大，给普查工作带来很大的难度。

1.3预计工作量

经过到测区现场踏勘，本测区道路全长约9公里，预计本测区管线总长度约140公里。

2主要的技术依据及采用的基准

2.1主要的技术依据

1、《城市地下管线探测技术规程》（CJJ61—2003）；

2、《城市测量规范》（CJJ8—99）；

3、《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ73-97）；

4、《1:

5001:

10001:

2000地形图图式》（GB/7929-1995）；

5、本技术设计书。

2.2采用的平面坐标系和高程基准

1、平面坐标系采用XX年XX市独立坐标系；

2、高程系采用1985国家高程基准。

3工作范围及工作内容

3.1工作范围

本次地下管线普查范围为XX市XX路沿线，线路全长约9公里，管线探测至路两侧辅道至第一排建筑物，道路交叉口向外探测50～100米。

3.2工作内容

本次地下管线普查对象是上述工作范围内的给水、排水（含雨水、污水与雨污合流）、燃气（含煤气、液化气、天然气）、电力（路灯、交警、供电）、电讯、热力、人防、工业管道等地下管线。

工作内容主要包括:

已有资料的收集，地下管线探测与调查，地下管线测量，建立地下管线数据库，地下管线图编绘、成果表编制以及成果检查验收和归档。

地下管线施测前，应收集测区范围内已有的控制测量资料，地下管线现况调绘资料和1:

500数字化地形图等。

地下管线的探查以使用专业管线探测仪探测和实地调查为主要手段进行工作，内容包括探明地下管线的平面位置、埋深、走向、性质、规格、材质并查明埋设时间和权属单位。

地下管线测量采用全野外数字化采集的方法进行，采集所探测地下管线点数据及修测地形图，由全站仪观测、内存记录一次性完成。

将物探、测量的数据录入计算机，建立地下管线数据库，并在管线数据库的基础上输出各种管线图和成果表。

作业过程中，按制定的质量保证措施，以作业组自检、作业组互检和部门专检的“三级检查”制度进行该工程项目的质量检查，并撰写质量检查报告，对资料进行整理归档。

4测区地球物理特征及地下管线概况

4.1测区地球物理特征

本测区位于市中心，交通拥挤，随机干扰大，而且地下管线多分布于沥青、水泥路面及路两边的人行道方砖路面下，管线埋设复杂，埋深变化较大，管线分布密集；测区内地形起伏，地下介质电性不均匀且变化大，地电条件复杂。

给管线探查带来较大困难。

应采用多种探测方法相结合，对重要地段进行专家会诊等措施，以期达到预期效果。

（1）金属管线与周围介质具有明显的电性差异。

测区内管线多为金属材质，分布在主要道路及其它主干道上。

金属管线具有很好的导电性与周围介质之间有明显的电性差异，这种差异是用电磁法探测金属地下管线的物性基础。

（2）非金属管道与周围介质也存在一定的物性差异。

测区内排水及部分给水管线的材质为砼等非金属。

非金属管线多以坚硬均匀的物质构成，与周围松散、硬度不一的介质之间存在着介电性和弹性等物性差异，利用高频电磁波法（地质雷达）可达到探测非金属管线的目的。

（3）有的金属管线管段间夹有橡皮垫或年代已久管道接口锈蚀严重，导致管线的电导通性较差，对低频电磁波有比较强的抑制作用，而采用高频电磁波来探查具有较好的效果。

总之，本测区地下管线与周围介质存在明显的物性差异，具备用物探方法施工的前提条件。

4.2地下管线概况

据已有资料分析和现场踏勘，各专业地下管线概况如下:

（1）给水管线:

主输水管线多为大口径，材质分为铸铁管和砼管两种，在主要道路上呈单条或多条并行状布设，埋深一般在0.5—3.0m之间；支输水管线材质绝大部分为铸铁管，埋深一般在1.5m左右。

（2）排水管线：

特点是管径大，埋设较深，一般在0.5—5.0m之间不等。

（3）电讯管线：

主要分布在慢车道及人行道上，分支较多，多以管块或直埋套管方式埋设。

（5）燃气管线：

埋设有规律，主管道埋设较深，一般在0.5～2.0m之间。

（6）电力管线：

主要分布在人行道及慢车道上，多以管块、管沟方式埋设，埋深在1.0m-3.0m左右，路灯管线与交警管线埋设浅，以管埋为主。

（7）热力管道：

主要蒸气管道分布在道路中央，多以套管、管沟埋设。

5地下管线探查

5.1地下管线探查方法：

（1）电磁法：

是探测金属管线及带有金属骨架管线的有效方法，也可采用示踪电磁法探测有出入口的非金属管道。

该方法为本次地下管线探测的主要方法。

（2）电磁波法：

用于探测非金属管线和复杂地段的管线及疑难点。

（3）机械法：

主要用于验证其它方法的准确度。

地下管线探测应遵循从已知到未知，从简单到复杂的原则，优先选用有效、快速、轻便的探测方法，复杂条件下宜采用综合方法。

本次地下管线普查工作应采用电磁波频率范围宽、性能稳定、分辨率高的仪器进行探测。

如英国RD4000管线探测仪、RD433管线探测仪、瑞典RMAC探地雷达等仪器设备配合使用能够满足管线探测的技术要求。

5.2地下管线探查仪器的选择

（1）RD4000管线探测仪。

其工作频率为50Hz、512Hz、8kHz，该类仪器性能稳定，效率高，精度高，可用于金属给水管道及电力、电讯管线的探查。

探测方法主要采用直接法、感应法、夹钳法及被动源法。

（2）RD433型管线探测仪。

工作频率为:

512Hz、8kHz、33kHz、65kHz，应用范围广泛，操作方法与RD4000型相同。

其工作频带宽，可用其高频探测连通较差的金属管道、带钢筋网的水泥管道。

（3）瑞典RMAC探地雷达。

该仪器是利用高频电磁波束的反射来探测目标体。

其方法是要求测线垂直管状目标体连续扫描，在目标体上方接收到来自管状目标体的反射回波。

可用于金属、非金属管道的探查。

用RD4000和RD433测深时，可采用直读法、特征点法等。

在探测带电高压电缆时，不允许使用夹钳法。

以上各种仪器的探测功能各有所长，功能互补，在作业时需根据实际情况选择确定。

5.3地下管线探查技术要求

地下管线探查前，应在探查区或邻近的已知管线上进行方法试验，确定该种方法技术和仪器设备的有效性、精度和有关参数，对投入的探测仪器做一致性测定，每天作业前后，应检查仪器的电池电压。

（1）地下管线探查类别为:

给水、排水、燃气、电力、电讯、热力及人防管道。

（2）地下管线探查内容为：

管线的平面位置、埋深、走向、性质、规格、材质、埋设时间及权属单位等。

（3）本次地下管线探测的取舍标准如表1:

地下管线探测取舍标准

表1

管线类别

需探测管线

给水

内径≥75mm

排水（含雨污水）

内径≥300mm

燃气

全测

电力（路灯、交警、供电）

全测

电信

全测

热力管道

全测

人防

全测

工业管道

全测

（4）地下管线探查必须查明与测注的项目按《XX市地下管线探测及信息化技术规程》的第3节第1、2条的内容填写。

（5）地下管线的探测精度按《城市地下管线探测技术规程》要求执行。

地下管线隐蔽管线点的探查精度按下表规定执行。

地下管线探查精度

表2

地下管线中心埋深

（m）

水平位置限差

（cm）

埋深限差

（cm）

h<1

±10

±15

h≥1

±0.10h

±0.15h

明显管线点的调查应实地量测其埋深，误差不得超过±5cm。

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），高程测量中误差不得大于±3cm（相对于邻近高程控制点）。

地下管线图的测绘精度：

实际地下管线的线位与邻近地上建（构）筑物、道路中心线及相邻管线的间距中误差不得大于图上±0.5mm。

（6）同一条相邻管线点间距不应大于70m，否则应在管线中间加点，以控制管线走向。

当管线弯曲时，至少在圆弧起止点和中点上设置管线点，圆弧较大时，增加管线点密度，以保证能准确表述管线的弯曲特征。

5.4地下管线的调查

地下管线的调查主要针对明显管线点（包括接线箱、变压箱、变压器、消防栓、人孔井、阀门井、窨井、仪表井等附属设施）进行的，实地调查中应邀请管线权属单位的管线管理人员，管线的规划、设计、施工人员和当地居民等熟悉管线情况的人员协助。

实地调查的项目见表3（各种地下管线实地调查项目）。

各种地下管线实地调查项目

表3

管线

类别

埋深

断面尺寸

载体特征

管

道

材

质

管道

流体

性质

管块孔数

电缆

条数

附

属

设

施

权属

单位

埋设

日期

管偏

外顶

内底

管

径

宽

高

压

力

流

向

给水

排水（含雨、污水）

管道

方沟

燃气

电

力

直埋

沟道

电讯

直埋

管块

热力

直埋

管沟

人防

工业管道

注:

△表示需实地调查的项目。

实地调查时，应查明每条管线的性质和类型。

（1）排水管道按排水性质分为雨污合流、雨水、污水。

（2）燃气管线按性质可分为煤气和天然气，按压力大小分为低压（压力≤5KPa）；中压（5Kpa<压力≤0.4MPa）；高压（0.4MPa<压力≤1.6MPa）。

（3）工业管道按其所传输的材料性质分为氢、氧、乙炔、石油等。

（4）电力电缆按其功能分为供电、交警、路灯。

在各种管线附属构筑物上设置的管线点的位置为井盖中心。

地下管道（沟）规格量取：

圆形断面应量取其内径，矩形断面应量测其内壁的宽高，单位用毫米表示。

非标准、不规则的通讯管块（塑料、多个管块组合不均匀等）仅注明管块孔数。

地下管道、管沟、管块应查明其材质。

在明显管线点上，应查明地下管线附属设施的类别。

测区内缺乏明显管线点或已有管线点上尚不能查明实地调查中必须查明的项目时，应邀请甲方及权属单位的有关人员协助查阅管线设计竣工资料，必要时可采取开挖手段。

5.5地下管线的探测

由地球物理特征可知，发射低频电磁波在良导体的金属管线上传播时，对周围管线感应弱，消耗能量小，传播距离远。

发射高频电磁波在良导体的金属管线上传播时，对周围管线感应强，消耗能量大，所以传播距离近。

由于市区内各种电讯、电力电缆、无线电台等形成一较复杂的电磁波干扰区，且各种金属管线相互影响，在其周围存在着不同频率不同强度的电磁场，为了克服种种干扰以保证质量，根据投入仪器设备功能按如下方式工作：

5.5.1消除偶然误差。

用管线探测仪探测管线时，首先确定管线走向平面位置及埋深，然后沿走向方向旋转180°再确定管线的走向平面位置及埋深，两次所探结果误差应小于３厘米，若两次所探结果大于３厘米小于６厘米，再进行重复探测，直至结果满足误差小于３厘米为止，最后取平均值。

若两次所探结果误差大于６厘米应及时找出原因或更换仪器，利用旋转探测法消除仪器的偶然误差。

地质雷达用反射波法，完成一个剖面后，发射天线与接收天线对调，重复工作，其探测结果取两次探测异常点中心，能够有效地消除偶然误差。

5.5.2提高探测精度。

探测埋深相同或埋深不同且距离较近的两条或多条管线时，由于管线异常难以区分，定位、定深，失真较大。

解决这些问题，除了尽量用低频外，应采用多种探查方法进行探查，如：

旁侧感应法、垂直偶极子压线法等。

外业操作人员要牢记可能会出现的偏差趋向问题，并结合测区的地电条件，在探测过程中进行适时修正，以达到《城市地下管线探测技术规程》要求精度。

5.5.3金属管线的探查

测区内金属管线主要为给水管线，由于其具有良好的导电性，所以在外界干扰较小的地段，其异常值较容易在背景值中区分出来。

使用方法主要为直接法、夹钳法及感应法。

给水管线多采用直接法、夹钳法及感应法。

热力管道多为金属管道，探查方法多为感应法。

煤气管道载体易燃、易爆，禁用直接法，宜采用感应法、夹钳法。

电力管线的探测主要采用夹钳法、感应法及工频法。

电讯管线的探测主要采用夹钳法、感应法。

5.5.4非金属管线的探查

测区内非金属管线主要是排水管线、人防、部分燃气管线及部分给水管线，埋深一般在１～３m之间。

由于其断面较大且有一定的分布规律，所以具有较好的地球物理条件，对高频电磁波有反射作用。

对非金属管线的探查可采用地质雷达，但条件有限，其探测方法是垂直管线布设剖面，逐点观测，取得来自被探目标体的反射回波图形，对回波图形进行分析，确定目标管线的水平位置及埋深。

5.5.5疑难管线点的探查

测区内个别地段由于地形变化大，地下管线交叉无序，空中高压电线形成干扰磁场等，使得探测信号不确定，背景值不明显，从而形成疑难管线点。

对于疑难管线点的探查方法：

一是采用认真分析、研究调绘图，摸清其分布再进行探测；二是几台仪器，几种方法交叉探测，从中找出较可靠的异常值；三是向权属单位尤其是向直接参与敷设管线的人员了解管线的分布情况，甚至在可能的地段进行开挖验证，最大限度地确保疑难点探测精度。

5.5.6水平定位及测深

1）水平定位：

用管线仪探测时，一般是沿管线走向向前追踪，在不大于７０m（拐弯时以保证图上弧线特征并以不大于７０m为原则）处定点，正反向读数，取极大值确定平面位置。

如果正反向极大值偏差大于3cm时，则重复观测。

若仍然如此，则分析周围介质影响，并通过改变使用频率，使用方法来降低干扰因素；若小于3cm时，则取其平均值确定平面位置。

2）确定深度：

测深一般采用70%法和直读法。

5.5.7管线点编号及标注

1）管线点编号采用管线代号和点号组成，其中管线代号按附录B执行，点号用阿拉伯数字标记（如JS12表示给水管道第12号管线点，MQ12表示煤气管道第12号管线点，以此类推）。

2）隐蔽管线点的标注。

隐蔽管线点平面位置确定后，用统一规格的铁钉打入地面至平，用红油漆以铁钉为中心画“⊕”符号。

按管线类型代码编排点号实地标注。

在实地标注的同时将点号及类型、性质等数据填入手簿，并在1:

500调绘图上标注管线走向，连接关系，点位编号等，形成探查草图，交于测量工序使用。

明显管线点的标注。

明显管线点标注在管线点的中心部位，其他标注内容同隐蔽点。

为防止管线点标注丢失，除在管线点附近作标注外，还在其附近建（构）筑物上做距离标注。

5.6外业资料的整理

5.6.1分析整理我院已有的最新的测区基本地形图（1:

500）及与地形图平面坐标、高程系统一致的测区内已有的全部测量控制成果资料，以确定测量施工方案。

5.6.2外业手图的编绘

外业手图的编绘应遵循如下原则:

1）各管线点号应做到实地、手图、探测记录本、测量手簿四统一，管线点号必须是唯一的。

2）各管线之间的相对位置必须正确、清楚。

3）各管线之间连接关系必须表示正确、清楚，管线密集地段或连接关系复杂的管线点应在图边或图面允许的地方做放大示意图。

4）管线及其附属设施必须严格按《标准》规定的图例、符号和颜色执行。

5）管线规格、材质、埋深及其它各项调查内容必须标注清楚、正确、完整。

6）严格做好跨幅连接工作，对相邻图幅同一种属性管线，其规格、材质等内容必须一致，对存在的问题及时调查修正。

7）管线规格、材质的注记要反映出管线的实际情况，在管线相距较近或管线密集地段，应在图内用文字以扯旗形式标注，原则上对管线不作移位处理。

5.6.3对探测记录的要求

1）各专业管线使用专门的探测记录本进行记录，记录内容要正确、完整、清晰、美观。

2）记录内容包括测点编号、测点性质、管线性质、材质、规格、埋深、载体特征、偏心距离、权属单位和备注。

另外需记录测区、图幅、仪器类型、探测人员、记录人员、日期等。

3）管线名称、管线点名称填写严格按要求执行，测点性质必须与图上保持一致。

4）涉及管线规格、深度、材质变化的管线点应按不同的管线点分别处理。

记录时管线规格、埋深、材质等内容填写清晰，并且保持与手图、管线连接关系一致。

管线规格由大到小顺序填写。

6地下管线测量

6.1控制测量

根据测区控制点的分布情况，现有控制点无法满足测量要求，需要加密布设图根控制点。

经现场踏勘和严格检查已有控制点，控制测量时，高等级控制点可采用我院所做的XX城市控制网中均经检测符合规范要求的Ⅰ级导线点或更高等级控制点为起算点，利用RTK技术或者图根导线点对控制点进行加密。

6.1.1图根导线测量

当测区通视条件较差时，可以采用图根导线的方式布设图根控制点。

图根导线的主要技术要求应符合表4规定：

表4

附合导线长度（m）

平均边长（m）

导线相对闭合差

测回数

DJ6

方位角闭合差（”）

测距

仪器

类型

方法与测回数

900

≤1/4000

≤±40

单程观测

注：

n为测站数。

1）图根导线点的布设

导线点应选在通视良好，易于保存且不影响交通的道路口及人行道上。

图根导线点选用钢钉砸入沥青或水泥路面上作为永久性标志。

2）图根导线点的编号

本次图根导线点的编号以T字母打头后加自然数（如T1、T2、T3、……Tn）。

3）图根导线点的观测

水平角与边长观测采用拓普康311S系列全站仪，三联脚架，方向观测法一测回测定。

导线边长的测定与测角同时进行。

图根导线点的高程宜采用等外水准测量获得。

等外水准测量采用水准仪、木质双面水准尺，按“后后—前前”中丝读数法单程测定（支线应往返测）。

图根水准高程的闭、附合路线均同于平面控制网。

各项观测限差应符合《城市测量规范》要求。

采用电磁波测距三角高程测量时，应与导线测量同时进行，对向观测。

仪器高和棱镜高均应采用经检验的钢尺量测，取至毫米。

水平角方向观测法的技术要求见表5：

表5

仪器型号

两次重合读数差

（″）

半测回归零差

（″）

一测回内2c互差

（″）

同一方向值

各测回较差

（″）

DJ2

DJ6

等级

测回数

指标标差

垂直角互差

一次附合DJ2

DJ6

15”

25”

二次附合DJ6

25”

注:

D为测距边长度（km）

控制测量的原始观测数据和记事项目，按规定格式记录，要求字迹清晰、整洁。

平面控制网和高程控制网的平差计算均采用《清华山维NASEW95测量控制网平差系统》进行。

6.1.2GPSRTK图根控制测量

在视野开阔，卫星信号无遮挡的地方可以采用GPSRTK方式布设图根控制点。

采用RTK动态测量时应符合以下规定：

序号

要求

基准站的位置宜选择在高处；

RTK测量时应选择卫星较好时段和卫星数不少于4颗时进行作业；

用户（流动站）观测时，其观测精度应控制在±2cm以内；

每点都应独立地测两次，其较差应小于5cm，否则应重测；

RTK测定时的数据记录，不但要记三维坐标成果，还应记录原始的观测数据。

6.1.3其它方式控制测量

在进行管线测量同时，我单位也进行道路中线定线测量，道路中桩采用RTK放样或全站仪放样的方式进行，而且每个中桩点均进行了图根水准测量，点位精度完全能够满足管线点测量的要求，部分中桩点完全可以作为图根控制点使用。

6.2管线点测量

地下管线点测量是在管线点探查作业完成后，由探查工序提供一份1:

500探查草图，图上标注有物探点号、管线走向、位置及连接关系等，作为开展管线测量的依据。

地下管线点的平面位置连测，应使用全站仪或测距经纬仪，以导线串测法或极坐标法进行。

在采用导线串测法时，其精度和技术要求按《城市地下管线探测技术规程》中III级导线精度要求执行;当采用极坐标法时，测距边不得大于100m，定向边宜采用长边。

高程采用三角高程与平面位置同时施测。

地下管线点的数据采集及编码：

各种管线点均以拓普康系列全站仪直接测量，由其内存记录全野外采集数据。

在测量过程中，所有管线点均是全野外数字化采集，隐蔽点以“＋”字为中心，明显点以井盖中心为中心观测，测量时将有气泡的棱镜杆立于管线点上，并使气泡严格居中，以保证点位的准确性。

每一测站均对已测点进行站与站之间的检查，记录其两次结果的差值作为检查结果，确保控制点和定向的正确性。

每站检查点不少于2点，重合点坐标差计算的点位中误差，不应大于±5cm，高程中误差不应大于±3cm，每天测量的重合检查点，均应计算出坐标、高程进行对比，发现问题及时处理。

按下式计算点位中误差不应超过±5cm。

Ms=

式中：

Ms——测量管线点的点位中误差

δx——测量重合点的Ｘ坐标较差

δy——测量重合点的Ｙ坐标较差

n——测量重合点参与计算的个数

按下式计算高程中误差不应超过±3cm：

Mh=±

式中Mh——测量管线探测点的高程中误差；

δh——测量重合点高程的较差；

n——

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