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浅谈城市地下管线的探测方法和质量控制

来源:西北局  发布时间:2019年02月11日  浏览次数:

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  地下管线是保证城市功能发挥和城市社会平稳发展的重要基础,是城市的血管和神经。如果没有精确科学的地下管道信息,就会导致城市建设进程以及城市建设质量受到重大影响,严重时还会发生重大安全事故,从而影响到城市建设安全性。
  随着我国智慧城市建设的不断发展,探明城市地下管线已成为各个城市的共识之举。城市地下管线探测是多学科、多专业的综合性系统工程,影响探测质量的因素具有多样性和复杂性。如何根据不同的管线类比选择合理的探测方法,保证探测质量,是地下管线探测工作的重点。
  一、地下管线的分类
  城市地下管线是指在城市规划区范围内,埋设在城市规划道路下的给水、排水、燃气、热力、工业等各种管道、电力、电信电缆以及地下管线综合管沟(廊)等。
  1.按用途分类。城市地下管线可分为给水、排水、燃气、热力、电信、电力、工业和综合管沟(廊)八大类管线。每一大类管线还可根据传输或排放物质的差异或其功能的差异分为不同的小类,如给水管线可分为生活水、循环水、消防水、绿化水和中水等;燃气管线可分为煤气、天然气、液化气和煤层气等;排水管线可分为雨水、污水和合流等;热力管线可分为热水、蒸汽和温泉等;电力管线可分为供电、照明、电车、信号、广告和直流专用线路等;电信管线可分为市话、长途、广播、有线电视、宽带、监控和专用等;工业管线可分为氢气、氧气、乙炔、石油、航油、排渣和垃圾等;综合管沟(廊)管线可分为综合管廊和综合管沟等。
  2.按材质分类。城市地下管线可分为金属管道和非金属管道,其中非金属管道主要包括水泥管道和塑料管道(PPR和PVC)。
  3.按管型分类。城市地下管线可分为圆形管道、方形管道和地沟(管沟)
  二、地下管线探测方法及基本要求
  (一)探测方法概况
  地下管线点分为明显管线点和隐蔽管线点。在明显管线点上应对地下管线进行实地调查和量测。在隐蔽管线点上应用仪器探查地下管线的地面投影位置及埋深,隐蔽管线点的探测方法有:
  1.电磁感应法:通过接收感应电磁场信号来判断管线的位置和埋深,是目前探测金属管线的最有效的方法。该方法利用电磁感应原理,适合于能导电的金属管线,包括电缆、光缆以及导电性较好的铸铁给水管等。
  2.探地雷达法:是通过对地下目的物及地质现象进行高频电磁波扫描来确定其结构形态及位置的地球物理探测方法,根据反射波形的特征及能量的强弱,经计算机相应处理App处理,即可确定地下管线的存在及位置。 可用于金属管线探测和非金属管线探测。
  3.声波法:向地下连续发射声波然后接收反射波形,根据其波形特征及能量强弱来探测地下管线位置和埋深的方法。现阶段主要用于PVC等非金属管道探测。
  4.实地开挖:由于是破坏性探测,一般很少使用,只是在验收阶段对探测结果进行检验。
  (二)探测基本要求
  1.地下管线探测需要查明地下管线的平面位置、走向、埋深(或高程)、规格、性质、材质和连接关系,最终编绘地下管线图。
  2.地下管线探测除实行行业标准《城市地下管线探测技术规程》(CJJ61-2003)外,各市还制订了适合自己城市的相应标准,实际作业过程中应以各市制订的地方标准为主要依据,并参考行业标准。
  3.地下管线探测工作一般遵循下列基本程序:接受任务、搜集资料、现场踏勘、方法试验、编制技术设计、实地调查、仪器探查、建立测量控制、管线点连测、地下管线图编绘、报告书编写和成果验收。
  4.地下管线现场探测前,必须全面搜集和整理测区范围内已有的地下管线资料和有关测绘资料,主要包括:已有的各种地下管线图,各种管线的设计图、施工图、竣工图及技术说明资料,相应比例尺的地形图,测区及其邻近测量控制点的坐标和高程等。
  三、影响地下管线探测质量的因素和控制措施
  (一)影响因素
  影响地下管线探测质量的因素一般包括人员、机具、方法和环境等四个方面。
  1.人的因素。人是地下管线探查工作的主体,只有从事地下管线探查的人具备其工作岗位所需要的能力,其工作成果才可能满足工程质量要求。
  2.设备因素。投入工程使用的探查设备应该根据现场地下管线的材质、敷设方式和埋设深度进行选择,其精度指标应满足工程探测精度的要求。
  3.方法因素。探查过程中的方法包含所采取的技术方案、工艺流程、组织措施、探查手段、施工组织设计等。技术方案正确与否,直接影响工程质量控制能否顺利实现,往往由于施工方案考虑不周而拖延进度,影响质量,增加投资。
  4.环境因素。影响探查工程质量的环境因素一般包括地面条件、地面金属护拦、地面交通、其它电磁干扰、地面平整性以及地下管线附属物保存状况的好坏等。
  (二) 保证管线探测精度的主要措施有以下几个方面:
  1.由于探测仪器本身存在的某种不足,探测前需要进行探测仪一致性对比试验,以计算各仪器的改正系数。
  2.由于探测仪器探测效果受管道埋深的影响较大,尤其是应用感应法探测时,深埋管线能接收到的信号很弱,探测效果一般不太理想。此时需要不断改变探测方式,如改变发射机的摆放姿势。
  3.由于管线的材质和导电性能不同,对管线的探测效果有直接影响。比如金属管道和电缆可用一般的管线探测仪即可以探测,但不适用于非金属管道。非金属管线一般可用地质雷达进行探测,但目前价格较为昂贵。
  4.地下管线中经常遇到并行管线的情况。并行管线的探测方法:由于地下管线具有排列相对密集,种类各异的特点,所以探测这类管线的主要干扰是相邻管线的影响,在探测中有时只能判断出大致有几条管线,但无法准确和有效地确定其位置和埋深,此时应采用不同的方法来确定平行管线的平面和埋深。
  5.地下管线中还会遇到管线上下重叠的情况。对于金属管道的重叠,当用电磁法探测时,由于重叠管线间的相互干扰,观测异常为上下管道的异常叠加,用电磁法可对其进行平面精确定位,而在定深上误差较大。但是重叠管线不可能总是重叠,一般可在分叉后再分别定深,推算出重叠处的管道的深度。
  总之,在上述措施的基础上,保证城市地下管线探测质量最重要的办法就是进行全过程的质量控制,这样在验收时才不会出大的质量问题。所谓过程控制就是在组建队伍时既要有探测小组,又要有内业组配合。内业组在外业过程中及时收集各探测小组的实测数据建立数据库,绘制地下管网分布草图,在建库成图过程中会发现各种各样的问题,如材质、管径、流向、连接关系等错误,并马上反馈给各外业组及时进行纠错,这样不同种类管线之间的逻辑关系才不至于混乱,才能提高效率、缩短外业时间、降低成本,保证验收一次性通过。
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