地下管线测绘培训讲义图文丰富

数字测图原理及方法武汉大学测绘学院PrincipleandMethodsofDigitalMapping第十二章地下管线测绘12.1概述

12.2地下管网探测

12.3地下管线信息系统

任何城市的地下，都有一张纵横交错交错的网，它时刻都在为人们的生活提供保障，这张网就是由各种工业和民用管线组成的地下管线网。它是一个城市重要的基础设施，担负着信息传输、能源输送等工作，也是城市赖以生存和发展的物质基础。1861年在上海埋下第一条煤气管道，首开我国的城市地下管线记载后，发展至今，尤其是改革开放以来地下管线种类越来越多，埋于地下的各种管线密如蛛网。

12.1概述

长期以来城市建设管理重视地上，忽视地下，没有一套科学和严格的管理,同时，各类管线和管理权属于多个部门，各司其政，加上历史原因，以致档案资料格式不统一，内容残缺不全。

由于地下管线资料的缺漏和偏差，且有关资料精度不高或与现状不符，对地下管线的分布情况不清，造成在建设施工中时常发生挖断或挖坏地下管线，造成停气、停水、停暖、通信中断、污水四溢等严重事故。

北京二环施工中出现因误挖天然气主管道，而紧急疏散十万人的事故。

12.1概述

另一方面，我国现有的地下专业管线的资料都以图纸、图表等形式记录保存，采用人工方式管理，效率低下。随着时代和科学技术的发展，城市的现代化步伐日趋加快，城市建设、管理、发展的矛盾日益突出。

因此，迅速探明地下管网的分布状况，测量其平面位置和高程，绘制地下管线图，为城市规划、设计、施工和管理提供必要依据，并采用高新技术和方法来高效管理地下各类专业管线，满足决策、管理部门和施工单位的需要已成为当务之急。

12.1概述

我国地下管线探测技术，在20世纪80年代后有了很大发展，先后引进了英国RADIODETECTION公司的RD-400系列，美国METROTECH公司的810/850地下管线探测仪，美国CHARLESMACHINE公司的Subsite70/65系列等。

与此同时，一些大专院校和科研单位也先后成功地研制了各种类型的管线仪。这些专用仪器的开发研制大大推动了我国地下管线探测技术的发展。

1995年，国家建设部正式颁布了《城市地下管线探测技术规范》，作为行业标准，用于指导和规范地下管线探测工作。12.1概述

对已埋设并尚未进行竣工测量及情况不明的各种地下管线的探测。其任务是：查明地下管线的平面位置、高程、埋深、走向、规格、性质、权属、缚设年代并绘制成各类管线平面图、断面图，编制成果表等。

1探查和测绘

地下管网探测就是对城市地下各种管线进行探查和测绘。

探查是对已有地下管线进行现场调查和采用不同的探测方法探寻各种管线的埋设位置和深度。

测绘是对已查明的地下管线进行测量和编绘管线图，也包括对新建管线的施工测量和竣工测量。

12.2地下管网探测

2地下管线的种类

城市地下管线种类多、专业性强，而且分属各个不同的专业部门管理。种类多:包括上水、下水、雨水、电力、电信、煤气、工业等多种管线类型.

不同的专业部门管理:给水管——自来水公司污水、雨水管——市政公司电力管——电力公司有线电视管——电视台燃气管——燃气公司

隐蔽性强：埋设在地下,0.5m-10m,没有仪器无法知道位置和深度.

12.2地下管网探测

地下管线的种类更新快：新区,旧城区管网增加和改造技术复杂：管材,施工工艺发生很大的变化,管线系统越来越复杂.地下管线种类繁多、分布广、管线敷设时间跨度大，并且伴随着城市规划建设的发展而日益增多，同时还不断处于更新之中。

因此，要做好地下管线的探查工作，首先要弄清各种专业管线的种类、规格、材质及其设计施工要求等，以便选择合适的探测仪器和方法，保证地下管线探查的质量和效率。12.2地下管网探测

各种管线相关地面建(构)筑物及管线点项目)管线种类地面建(构)筑物管线点特征点附属物点给水水源井、净化池、泵站、水塔、水池弯头、三通、四通、变径阀门、放水口、消防栓、窨井排水净化池、泵站、暗沟地面出口、化粪池起终点井、进出水口、交叉口井、转折点井窨井、污水、排污装置燃气汽化站、调压房、储气站弯头、三通、四通、补偿器阀门、各种窨井、疑水器电力变电站、配电室、高压线杆、铁塔入孔井、弯头、分支、出入口变压器、窨井通信变换站、控制室、差转台、发射塔、检修井入孔井、直埋弯头、分支、出入口接线箱、窨井、变线箱、分线箱热力锅炉房、热交换站弯头、三通、四通排污、排气阀门、窨井、阀门工业动力站、加压站、冷却塔、支架、排污管弯头、三通、四通排污、排气阀门、窨井、阀门人防出入口、竖井转折点、变坡点综合管线根据实际确定12.2地下管网探测

3地下管线的探探测方法先进的仪器是是地下管网探探测的重要条条件。物探技术主要应用于探测隐蔽地下下管线，其原理是利用因管线的的存在能引起起物理异常的的方法，通过过测量各种物物理场分布的的特征来确定定地下管线的的存在和位置置。利用物探仪器器，对埋设于于地下的管线线进行搜索、、追踪、定位位和定深，将将地下管线中中心位置投影影至地面，并并设置管线点点标志，以便便于测量其平平面位置和高高程。物探技术方法法主要有：电电磁法、电磁磁波法（或地地质雷达法））、磁法及磁磁梯度法、地地震波法、直直流电法、红红外辐射法等等。探测时应应根据探测对对象、探测条条件和探测目目的，选择最最佳的探测方方法，目前在在地下管线探探测中应用最最广泛的是电电磁法及电磁磁波法。12.2地下管网探测测3地下管线的探探测方法地下管线的探探测理论问题题不算复杂，，更多的是实实践方面的问问题。城市地下管线线的探测“入门容易，深深入较难”。需要从事该该项工作的人人能灵活运用用多种专业的的综合知识和和丰富的实践践经验，才能能解决地下管管线探测的核核心问题：定位和定深。。12.2地下管网探测测探测地下管线线的方法很多多.有:现有资料调绘绘探地雷达(GPR)声学探测红外线成像钎探电磁法12.2地下管网探测测现有资料调绘绘权属单位的资资料和图纸包包含许多有关关管线的信息息。在开始探测之之前应该尽可可能多地获得得有关的资料料。存在的问题资料可能不准准确或不完整整，需要进行行现场的探测测进行确认和和补充。12.2地下管网探测测GPR（探地雷达）地质雷达也称称探地雷达（（GroundPenetratingRadar简称GPR），是利用超超高频电磁波波探测地下介介质分布的一一种地球物理理勘探仪器。。它可以探测测地下的金属属和非金属管管线，常用于于探测电磁法法类管线探测测仪难以奏效效的，口径较较大，管道壁壁有钢筋网的的非金属管线线，如地下人人防巷道、排排水管道等。。12.2地下管网探测测探地雷达用于于地下的结构构和物体的探探测。探测地下管线线，尤其是探探测非金属管管道，探地雷雷达是非常有有效的方法。。目前实际应用用的地质雷达达大多使用脉脉冲调幅电磁磁波，发射、、接收装置采采用半波偶极极天线。此类类仪器比较昂昂贵，要求操操作人员的素素质较高，一一般是专业探探测队伍装备备的设备。GPR（探地雷达）的的问题操作较复杂需要专业的资资料解释对土壤条件要要求高设备庞大费用高12.2地下管网探测测探地雷达探测测的地下埋深深为5M-40M的石灰岩起伏伏变化三维立立体图和石灰灰岩起伏变化化深度平面图图(类似地形图)探地雷达测量量技术是通过过一组天线向向地下发射高高频电磁脉冲冲，另一组天天线接受来自自地下的反射射，并通过计计算机实时观观测，根据反反射波的情况况来推断地层层的结构。这这种技术采用用高频脉冲、、高采样率的的工作方式，，具有其他物物理方法不可可比拟的精度度，也是对环环境地质、考考古、堤坝隐隐患进行精确确探测的有效效手段。12.2地下管网探测测声学探测通常用于管道道漏水探测该方法可用于于塑料自来水水和煤气管道道的追踪。还可以用于电电力电缆故障障的定位。12.2地下管网探测测红外线成像地下管线与周周围土壤温度度的不同。该技术在排水水管道漏点定定位方面有一一定的应用。。也可以用于于供热管道的的漏点定位探探测。12.2地下管网探测测钎探最原始的探测测方法，但很很难称其为技技术。操作简单是其其唯一的优点点。可能造成管线线的损坏！12.2地下管网探测测电磁法探测该方法已经成成为目前定位和追追踪地下管线线的通用方法法。该方法的优点点是能够提供供有关地下管管线的综合资资料，这都是是其它方法无无法比拟的。。12.2地下管网探测测电磁法探测的的缺点该方法的最大大缺点就是不不能直接探测测非金属管线线，如：塑料管和供水水砼管。这个问题可以以通过埋设示示踪金属线（（带）得以解解决。12.2地下管网探测测电磁感应原理理是电磁法探探测地下管线线的基础。电磁探测法：：是以地下管管线与周围介介质的导电性性及导磁性差差异为主要物物性基础，根根据电磁感应应原理和研究究电磁场空间间与时间分布布规律，从而而达到寻找地地下管线目的的。这类探测测仪器是由发发射机和接收收机两部分组组成。通过发射机在在发射线圈中中供谐变电流流，称为一次次电流，从而而在地下建立立谐变磁场，，称为一次场场，地下管线线在谐变磁场场的激励下形形成了电流，，称为二次电电流，然后，，在地面通过过接收机的接接收线圈测定定二次电流所所产生的谐变变磁场，称为为二次场，来推求地下管管线的存在和和具体位置。。这种探测方法法的主要探测测目标是金属管线和电电缆，对有出入口的的非金属管道道（如排水管管）配上可塞塞入管道内示示踪器，也可可以很好地进进行探测。12.2地下管网探测测RD4000PXL/PDL地下管线探测测仪应用电磁法探探测地下管线线的工作方式式有：工频法、甚低低频法、电偶偶极感应法、、示综电磁法法和夹钳法。。管线探测仪器器在采购上应应顾及仪器的的适用性，即即功能多、工工作频率合适适、平面定位位和测深精度度高、探测深深度和探测距距离大，能在在恶劣的环境境工作（－10℃――＋40℃气温条件和湿湿度大的环境境工作），对对于外界信号号、磁场的抗抗干扰能力，，还需要同时时顾及仪器的的轻便与耐用用、性价比等等因素。电磁磁法类管线探探测仪器价格格比较便宜，，易于掌握，，是城市管线线探测较理想想的设备。12.2地下管网探测测RD4000地下管线探测测仪采用了世世界上最先进进的技术和工工艺，是目前前探测煤气、、电力、电信信、自来水、、排水和有线线电视等各类类地下管线的的仪器。RD4000具有互联网接接入功能的地地下管线探测测仪。通过互互联网可以实实现在线注册册、远程故障障诊断、设备备配置、频率率下载、简单单快速地实现现性能升级。。RD4000PXL/PDL地下管线探测测仪RD4000T10发射机多种可选频率率FFCDCDLF（640Hz）8KHz/33KHz/65KHz12.2地下管网探测测RD4000Rx接收机无源、有源两两种工作方式式LF、8K/33K/65K、Radio和Power等多种工作频频率峰值、谷值两两种定位方方法直读法、70%法测深电流测量和电电流方向电缆护层故障障查找（连A字架）12.2地下管网探测测RD4000PXL/PDL地下管线探测测仪直连法首先，发射机机在开机前先先通过电缆与与接地钎和待待测管道连接接，即电缆的的两个鳄鱼夹夹的一个加连连管道，另一一个夹连接地地钎，并保证证接地钎与地地充分接触（（屏幕显示上上超过30mA表示与地接触触良好）。其次，为了形形成一个回路路，接地钎应应在与待测管管线的方向垂垂直插入（不不能平行于管管线方向插入入）。该方法法可获得发射射机加载信号号的100%。第三，发射机与接接收机的频率要设设置一致，水管探探测频率一般设置置32.8kHz，操作▲键增大发发射机频率，操作作▲键减小发射机机频率。第四，开测前要先先选择power状态，目的是检查查待测管线周围有有没有其他电磁干干扰，在待测管线线周围沿一定半径径进行探测检查。。第五、测量，某一一方向当接收信号号在波峰（信号最最强时，或屏幕显显示的频率值最大大时、或条形图为为最长时）左右变变动时，接收机应应缓慢移动，直至至屏幕显示为波峰峰值时，固定接收收机，按测量键测测深。12.2地下管网探测RD4000PXL/PDL地下管线探测仪二、环钳法（偶合合法）首先，发射机在开机前前先与带电缆线的的夹钳和待测管道道连接，这种方法法不需与地接触。。该方法可获得发发射机加载信号的的70%。其次，发射机与接收机机的频率要设置一一致，水管（电信信）探测频率一般般均可设置32.8kHz，操作▲键增大发发射机频率，操作作▼键减小发射机机频率。第三，开测前要先选择择power状态，目的是检查查待测管线周围有有没有其他电磁干干扰，在待测管线线周围沿一定半径径进行探测检查。。第四，测量。某一方向向当接收信号在波波峰左右变动时，，接收机应缓慢移移动，直至屏幕显显示为波峰值时，，固定接收机，按按测量键测深。70%测深法：在管道方方向的左右两边，，分别标定出波形形值为波峰值的70%时定位点，左右两两点间的距离即为为该管道垂直深度度。12.2地下管网探测RD4000PXL/PDL地下管线探测仪注意事项：一定要要在关机的状态下下进行电缆线的连连接，否则会造成成短路，损坏仪器器。1、接收机收到信信号时，有较大的的蜂鸣声，此时，，注意观察波形2、合理使用接收收机增益功能，当当接收机收到信号号较弱时，通过增增益健增加信号显显示的波形，反之之信号较强时，则则减小信号显示的的波形，其目的使使信号显示在50%以上，便于观察。。3、信号接收机正面面应始终与待测管管线方向一致（目目的是探测管线的的方向）。4、当在接地钎附近近找到信号时，应应向其远离方向退退几步，再对接地地钎方向进行检查查判断是否该信号号方向是接地钎的的干扰信号还是待待测管道的信号。。5、发射机通常选选择2.5w、5w的发射功率。6、传导性能好的管管线用低频，传导导性能差的管线用用高频。7、深度测量时要要选择频率最大时时进行。若接收机机未在接受信号频频率最大时测深，，当偏离待测管道道垂线方向1cm时，可能会引起探探测深度误差近1m。8、开关机键，，开机时按一下即即松开，关机是持持续按3秒钟左右。12.2地下管网探测70%法深度测量量基本探测技术70%测深法：在管道方方向的左右两边，，分别标定出波形形值为波峰值的70%时定位点，左右两两点间的距离即为为该管道垂直深度度。12.2地下管管网探探测探测干干扰问问题地下管管线仪仪探测测的是是管线线产生生的电电磁场场，而而不是是管线线本身身。所以任任何能能够影影响管管线产产生的的电磁磁场的的干扰扰都可可能会会对探探测造造成误误差。。高级探探测技技术12.2地下管管网探探测可以通通过对对比峰峰值法法和谷谷值法法定位位检查查电磁磁场形形态是是否变变形。。探测干干扰问问题高级探探测技技术12.2地下管管网探探测谷值法法定位位在管管线密密集的的地方方可能能会完完全失失效。。在这种种情况况下峰峰值法法定位位更加加可靠靠一些些。探测干干扰问问题高级探探测技技术12.2地下管管网探探测*避避免使用感感应法法施加加信号号*从管线线简单单的地地方开开始探探测*使用较较低的的频率率减小小平行行管线线的干干扰*在远离离其它它管线线的位位置施施加信信号*使用单单端连连接法法施加加信号号时接接地棒棒位置置尽量量远离离目标标管线线和其其它管管线*可能的的话，，使用用双端端连接接法可可以得得到非非常好好的探探测效效果复杂管管线探探测技技术高级探探测技技术12.2地下管管网探探测任何设设备都都有局局限性性，地地下管管线探探测仪仪也不不例外外。地地下管管线探探测仪仪不是是魔杖。4地下管管线现现况调调绘搜集地地下管管线资资料，，包括括：(1)地下管线竣竣工图及技技术说明(优先)。(2)地下管线报报批的方案案图、施工工图及技术术说明。对所搜集的的资料进行行整理，调调绘l：2000地形图、填填写地下管管线现况调调查表。现况调绘图图应标注管管线位置、、相关地面面建(构)筑物及主要要管线点位位置、管径径、标高等等内容。地下管线现现况调绘图图应根据管管线竣工图图所示尺寸寸及坐标数数据转绘，，如无竣工工资料，可可根据其设设计图、施施工图、管管线与邻近近的地物点点的相互关关系转绘。。12.2地下管网探探测地下管线实实地调查项项目表管线类型埋深断面尺寸电缆孔数材质载体特征附属设施埋设年月权属单位内底外顶管径高×宽电压压力流向流体性质给水△△△△△△排水管道△△△△△△△方沟△△△△△△燃气△△△△△△电力直埋△△△△△△△沟/块△△△△△△△△△通信直埋△△△△△△沟/块△△△△△△△热力△△△△△△△工业△△△△△△△人防△△△△综合管线直埋△△△△△△△沟/块△△△△△△△注：△为必必填项目。。12.2地下管网探探测注：△为必必填项目。。管线现况调调查表产权单位：：所在图幅号号：管线点编号名称类别埋深(m)埋设时间管径或断面尺寸（mm）材质或电缆型号管块孔数传输体特征管顶（底）高程（m）偏距（m）地面高程（m）管线点坐标（m）备注外顶内底压力（v）流向XY1234567891011121314151617填写说明：：1、按管线点点连接顺序序填写管线线点，包括括一段管线线或分段管管线的起点点和终点点。无连接接关系的管管线点之间间应留有空空格。2、地面高程程填写管线线点标志顶顶高程。3、偏距填写写管线点与与管线中心心的垂直水水平距离。。4、其中必填填项目按表表二执行。。12.2地下管网探探测12.3地下管线信信息系统1地下管线信信息系统管线是城市规划、、建设和管管理的重要基础础资料。随随着城市功功能的调整整和城市建建设的迅速速发展，城城市地形地地貌、用地地、规划布布局不断发发生变化，，新建、改改建、扩建建项目不断断增加，如何对城市市管线特别别是地下管管线进行精精确、高效效的管理将将显得非常常重要。尽快全面、、系统地管管理好管线线信息，为为合理地开开发利用地下空间，如地下工程的的规划、设设计、施工工及运行管管理等提供坚实的的信息基础础。要想建立完完整、准确确的城市地地下基础设设施信息库库，为城市市规划、建建设和管理理以及领导导决策快速速、有效的的提供地下下管网信息息，必须建建立全市性性的城市地地下管网信信息系统。。12.3地下管线信信息系统地下管线信信息系统是是一个为城城市规划、、建设、管管理、决策策服务的，，以计算机机网络为载载体，GIS软件为平台台的应用型型技术系统统。它以数数字地图为为基础空间间数据、以以空间信息息数据和属属性信息数数据为资源源，利用GIS的数据库管管理、查询询、统计和和分析，从从而为城市市规划、管管理提供技技术决策支支持。地下信息采采集的要求求探测、定位位、管理、、绘图一体体化地下管线信信息系统建建设，就是是将城市的的全部地下下管线信息息以数字的的形式获取取、存储、、管理、分分析、查询询、输出、、更新，通通过建立综综合地下管管线信息系系统、各专专业管线管管理信息系系统，以及及分级、分分布式的地地下管线数数据库和公公共数据交交换服务平平台，建立立一个切实实可行的信信息更新机机制，实现现地下管线线信息的动动态管理和和数据共享享，为社会会提供多元元化的服务务。12.3地下管线信信息系统城市地下管管网种类繁繁多，分属属各行各业业，系统建建立工作量量大。要顺顺利地完成成城市地下下管网信息息系统的建建立工作，，必须采取取强有力的管理理措施和技技术、经济济保障。1).管理上的保保障管管理上的的保障主要要有四个方方面，一是是建立一个个强有力的的协调班子子；二是落落实一个城城市管网信信息系统的的中心站；；三是建立立一套数据据更新办法法；四是建建立一套数数据共享策策略。12.3地下管线信信息系统2)、技术上的的保障技技术术上的保障障主要有两两个方面：：一是必要的的硬、软件件条件和人人才优势；；二是统一的的测绘和信信息整理技技术规范。。3)、经费上的的保障地地下管管网的整理理测量，以以及建立城城市地下管管网信息系系统需要大大量的经费费支持。经经费的投入入直接影响响到该项工工作的深度度、进度和和广度。没没有足够的的经费支持持，该项工工作将难以以开展。12.3地下管线信信息系统12.3地下管线信信息系统12.3地下管线信