地下管线测绘及数据处理讲义总结

地下管线测绘及数据处理1.地下管线综述2.地下管线数据采集3.地下管线工作安全问题4.地下管线探测案例1）重要意义2）需求层次3）对人的要求4）地下管线分类5）地下管线敷设方式及特点6）地下管线探测工程流程1.地下管线综述城市地下管道是现代化城市不可缺少的市政基础设施，是城市资源输送、废物排泄、信息流动的物理载体，也是城市日常运营管理、应急处置的基础对象之一。由于历史以及城市管理现实的原因，大量已经埋设在地下的管线没有详实准确的资料，给城市的规划、建设、管理带来大量问题，近年频繁出现的管线安全事故就是实证。管线探测是补充管线资料的唯一办法。地下管道的管理水平，体现一个城市的发展和管理现代化的重要标志之一，我国政府已经把城市地下管线建设管理提升到可持续发展的战略高度。数字化、信息化管理是现代化管理的必由之路，对城市发展建设、精细化动态化管理、应急抢险等方面具有重要意义1）重要意义局部常规需求：主要是针对设计及施工开挖层面的需求。例如新铺设管道路由设计前规划线路探测、施工场地探测、开挖线路探测、钻孔及桥墩探测等，其特点是：只要求解决有没有、是什么、埋多深、什么规格就行。普查需求：主要是针对城市管理部门、厂矿企业、机关学校等的区域管线普查，其特点是除了要解决有没有、是什么、埋多深、什么规格的问题，还要解决谁是谁（即连接关系）的问题。为建设地下管线信息管理系统的需求：这是最高层次的需求，要以数字和信息化方式全面、完整获取管线的时间、空间、属性和运行状态和拓扑信息，并建设管线数据库。特殊需求：主要为泄露点检测定位或特殊探测服务。2)需求层次管线测绘工作是一项需要知识、经验、耐心、体力和良好心态的工作，作业区域大多车流人流密集。要求我们文明作业，遵守法规，如实、准确测量。管线探测本质上是物探专业的范畴，过去也主要是由物探专业人员完成，但是随着探测技术和设备的发展，以及管线应用需求的提升，逐步被测绘专业的人员所渗透和替代，主要是因为除了要进行管线探测，还要求进行测量和成图，甚至建立数据库，大量工作还要由测绘人员完成，因此测绘人员通过学习和实践就能较好地完成从调查、探测、测绘、成图、建库全过程工作。3)对人的要求根据《城市地下管线探测技术规程》把城市市政管线分为：供水（给水）、排水、燃气、热力、电力、电信、工业、其它管线八大类，共约22个常见小类。随着管理的细化，未来可能种类会更多。工矿企业、机关、学校、住宅小区等主要按照地下管线输送的介质、用途、主要成分等进行分类。例如：新鲜水、回用水、软化水、高压消防水、普通消防水、泡沫消防水、药剂消防水、中水、绿化水、含**水、生活用水，饮用水、生活热水、生产污水、生活污水、混合污水、生产废水、雨水、雨污合流、含硫污水、含碱污水、含酸污水、含***污水等等。4)地下管线分类1.5地下管线敷设方式及特点常见地下管线的敷设方式有：直埋、管沟、管块（管道）、隧道、综合管廊。常见管线施工工艺：明开、浅埋暗挖、定向钻（拉管、顶管、盾构）、架空、沿墙、沿管架。常见管线附属设施：场站（水源地、泵站、变电站、变电室、配电室、污水处理厂、交换站、交换室、调压站、热交换站等）、窨井、小室、阀门、计量表、压力表、温度表、水锤、配电箱、交接箱、分线盒、分线包、接头、张力弯、伸缩管、变径、套管、法兰等等5)地下管线敷设方式及特点常见管线小室形状：圆形、方形、矩形、多边形等，详见下图：常见管线材质：钢、熟铁、铸铁、球墨铸铁、铜、铝、玻璃钢、复合纤维、砼、水泥、PVC、PE、工程塑料、合金、陶瓷常见接头形状：90度弯头、45度弯头、30度弯头、垂直三通、垂直四通、45度三通、30度三通、四通接头、承插接头常见阀门：闸阀、蝶阀、截止阀、止回阀、球阀等常见横截面形式：圆形、方形、矩形、拱形、组合矩形、多边形、复合型，详见下图：小室样式断面样式基本流程接收任务编写技术设计计书现场技术交底底仪器方法及适适应性试验外业调查探测草图管线探测探查信息录入入探测质量检验验管线点测量数据处理管线成果编绘绘检查、修改、、整饰审核验收成果提交。下下图是一个地地下管线工程程的工作示意意图6)管线探测基本本工作流程巡视检查设站检查审核内业成图编辑管线探测仪探测

管线外业调查绘制探测草图图根控制图面检查收集资料图上设计实地踏勘选点编号仪器观测平差计算成果精度数字化测量地下管线探测NY上交各项成果资料生产施工探测组测量组管线点数据带状地形图数据计量检定合格数据检查核对记录编码、绘制草图监理验收Y认真、全面查改进行方法实验分析存在问题N分析存在问题N综合管线图专业管线图调查信息录入自检互检数据处理成果表地形图文件管线注记整饰、检查、修改成果资料装订总结施工经验专用软件总结施工经验1）相关的技术术规范简介2）管线调查基基本内容与方方法3）管线测绘基基本要求4）管线成果编编制2.地下管线数据据采集CJJ61-2003《《城市地下管线线探测技术规规程》地下管线探测测的基本内容容、精度规定定。地下管线探测测的基本作业业流程规定。。地下管线探测测方法选择、、仪器检验规规定。地下管线测量量及其精度规规定。地下管线成果果编制规定。。地下管线信息息系统规定地下管线质量量控制规定地下管线作业业安全规定1）相关的技术术规范概念及术语地下管线（管管道）：是指埋设于地地下，用于输输送各种流体体、能量、信信息的管线及及管道、沟道道、隧道。管线种类：是指管线按照照其传输的介介质属性进行行分类并按一一定规则进行行命名。如给给水、排水、、燃气、电力力、通讯、热热力、工业等等等。管线材质：是指构成管管线自身的组组成材料并按按一定规则命命名的统称。。如钢、铁、、铸铁、球墨墨铸铁、PVC、PE、水泥、砼、、陶瓷、铜等等等。管线规格：是指管线线的横截面面的几何尺尺寸并按一一定规则进进行标示。。如D600、DN108、Φ100、1200X900、YJV22-6KV-3X50、6X1XΦΦ80、6X3XΦΦ80等等。管线敷设方方式：是指管线（（主要指地地下管线））施工的方方式或工艺艺。敷设方方式有直埋埋、管道（（管块）、、沟道、隧隧道、综合合管廊；施施工工艺有有定向钻（（拉管）、、顶管、盾盾构、沿墙墙、管架等等。2）管线调查查基本内容容平面定位：：确定管线特特征点平面面位置的工工作过程。。测深：确定地下管管线埋深的的工作过程程。管线埋深：：是指管线至至地表或井井台的垂直直距离，在在规范中规规定了不同同管线种类类的埋深标标志位置。。例如：压压力管道类类其埋深为为地面至管管顶的垂直直距离；沟沟道、隧道道类管道埋埋深为地面面至沟道、、隧道的内内侧底部垂垂直距离；；孔块类、、直埋类管管线的埋深深为地面至至顶部的垂垂直距离。。管偏：是指地下管管线正中心心位置至地地面明显特特征点（如如井盖中心心或小室内内侧）的垂垂直水平距距离。管线调查：：是指对地下下管线可见见部分的调调查、量测测、记录、、标示、作作草图等工工作。管线测量：：是指对管线线的特征点点、附属设设施的几何何空间位置置进行测量量、记录、、计算、展展绘等工作作。管线信息整整理：是指对调查查、探测、、测量完成成获取的数数据和信息息进行梳理理、融合、、整理编绘绘、制表、、建库等工工作，形成成管线的各各种成果。。专业管线图图：特指展示根根据一定规规则分类的的具有一定定比例尺的的地下管线线图。综合管线图图：指展示某区区域所有地地下管线分分布特征的的具有一定定比例尺的的地下管线线图。管线成果表表：指描述地下下管线测点点、线段或或线路的数数据和信息息的表格化化表达的数数据成果。。通常以电电子表格方方式存储。。地下管网成成果：一个地下管管线工程项项目完成的的工作成果果的总称，，通常包含含：技术报报告书、专专业管线图图（纸质及及电子）、、综合管线线图、分幅幅图（图幅幅结合表））、管线成成果表、数数据库等。。各类管线调调查取舍标标准管

线

种

类取

舍

标

准给

水（中水）内径≥100mm排

水（雨水、污水、合流、）方沟≥200×200mm内径≥200mm燃

气（煤气、天然气、液化气）全

测电

力供

电全

测路

灯全

测电

信全

测有线电视全

测热

力全

测工业管道全

测各类管线调调查取舍标标准管线类型埋

深断

面电缆根/孔数材质构筑物附属物传输物体特征埋设年代权属单位内底外顶管径宽高压力流向电压排

水△△△▲△△△▲▲给

水△△▲△△▲▲燃

气△△▲△△▲▲电力管块△△△▲△△△▲▲沟道△△△△△△▲▲直埋△△△△△▲▲电信管块△△△▲△△▲▲沟道△△△△△▲▲直埋△△△△▲▲热

力△△△▲△△▲▲工

业△△▲△△▲▲▲▲注：1、△：需实实地调查的的项目，▲：需权属单单位配合实实地调查的的项目，若若无权属单单位则不需需调查此项项目；2、电力包括括电力、路路灯；3、电信包括括网通、移移动、联通通、铁通、、吉通、长长话和有线线电视、军军用电缆等等；4、对于工业业管道调查查项目：其其中压力管管道同给水水，自流管管道同排水水。（1）调查时应应配备的工工器具实地调查时时应配备的的工器具有有：打开井井盖用的钥匙、钩子子、锤子、、钢卷尺、、皮尺、直直角尺（L尺）、垂球球、梯子和和安全标志志等，同时时还有调查表以及及各种图纸纸。直角尺尺如右图所所示：地下管线埋埋深分为内内底埋深、、外顶埋深深和外底埋深，量测测何种埋深深应根据地地下管线的的性质和委托的要求求确定；地地下沟道或或自流的地地下管道应量测其内内底埋深；；有压力的的地下管道道应量测其其外顶埋深深；直埋电电缆和管块块量测其外外顶埋深；；管沟量测测其内底埋埋深；地下下隧道或顶顶管工程施施工场地的的地下管线线应量测其其外底埋深深。管线调查、、量测方法法（2）内底埋深深的量测方方法测量排水管管道内底至至地面比高高时，应将直角尺短短边端部下下缘平放在在管道内底底口上，于地地面井口处处读取直角角尺读数，，此读数即为为管内底至至井口地面面的比高h1，即为内底底埋深。量量测方法如如右图：管线调查、、量测方法法（3）外顶埋深深和外底埋埋深的测量量方法量取给水、、燃气等管管道的外顶顶和外底至井口地面面高时，可可将直角尺尺的短边端端部下缘平放在在管道顶部部，并于井井沿处读取取直角尺读数即即为外顶埋埋深h2；再将直角角尺的短边向下放放至管道下下面，使直直角尺短边边上缘向上提平平贴管道的的管外底，，于井沿处处读取直角尺读读数减去短短边的宽度度即为外底底埋深h3。量测方法法右图：（4）偏距量测测方法在窨井（包包括检查井井、闸门井井、仪表井井、人孔和和手孔等））上设置明明显管线点点时，管线线点的位置置设在井盖盖的中心，，当地下管管线中心线线的地面投投影偏离管管线点，其其偏距大于于0.2m时，应量测测。方法如如图1-2-5，用一自制制的十字形形井中器套套卡在打开开井盖的井井口上，十十字交叉点点即为井口口中心，交交叉点挂钩钩悬一垂球球，人下井井用尺量出出垂球至管管道中心线线的水平垂垂距e，即为偏距距；也可以以在井口移移动垂球，，使其位于于管道中心心线上，在在地面量出出垂线至十十字形井中中器的中心心距离e，即为偏距距。（5）全要素量量测方法（（井下摄影影测量仪））在窨井内放放置井下摄摄影测量仪仪，全方位位拍摄井内内影像并通通过无线数数据链传输输到计算机机中，利用用解析摄影影测量软件件高效获取取井内的管管径、埋深深、井大小小、井盖大大小、裂纹纹、凹凸、、水位、井井底情况等等各项数据据及影像。。还可避免免人员下井井量测，保保障作业人人员安全，，远离人身身安全危险险。地下管线测测绘管线测绘基基本内容：：平面控制制测量、高高程控制测测量、地形形图测量、、管线点测测量、绘制制管线图、、编制管线线成果表、、管线信息息录入。地下管线点点测量精度度：平面-----±5cm；高程----±±3cm管线点测量量方法主要要有：极坐坐标法、GPSRTK法、交会法法、几何量量测法，各各种方法的的详细要求求，见技术术规范。3）管线测绘基基本要求管线测绘应应采集的信信息不同的需求求层次会有有不同的内内容，按照照规范规定定，一般管管线工程，，管线点、、线、面注注记应包含含以下基本本内容：管线点：种类、编编号、特征征码、位置置（X,Y,H）、图形方方向、点规规格、埋深深、材质、、附属设施施用途、形形状、净空空规格、状状态、权属属单位、建建设年代、、测量日期期等。管线段：种类、编编号、特征征码、起点点、止点、、起点埋深深、止点埋埋深、管高高位置、管管径、管材材、敷设方方式、总孔孔数、已用用孔数、权权属单位、、建设年代代、测量日日期等。管线面：种类，起起点位置，，地面高、、底高、净净空高、边边界坐标串串、权属单单位、建设设年代、测测量日期等等。管线标注：种类、位位置（X,Y），旋转角角、文字内内容、字体体名、字高高、日期等等。管线信息采采集的方法法过去直至当当前信息采采集的方法法主要采用用人工纸质质记录，然然后在内业业整理录入入的作业模模式，主要要方法有：：填写调查表表法：按照规范范要求，事事先印制号号表格，调调查时逐项项把调查量量测的相关关数据和属属性填写到到表格中。。绘制调查草草图法：调查时逐逐项把调查查量测的相相关数据和和属性按照照现场的方方位，绘制制到调查草草图中。图表结合法法：在现场按按方位绘制制示意草图图并标注点点号及连接接关系，量量测的数据据及属性填填写调查表表格。随着移动技技术和设备备的发展，，现在有一一种基于安安卓手机或或PAD的信息采集集软件及设设备，根据据规范设计计出信息采采集和录入入界面，在在现场完成成信息和数数据的采集集录入。外业调查表表外业调查草草图管线数据质质量控制管线数据质质量控制关关键节点有有：控制点点分布合理理性及其测测量精度；；明显管线线点的量测测精度；隐隐蔽点的探探测精度；；管线连接接关系的正正确性；管管线流向的的正确合理理性。质量控制与与检查方法法：作业过过程中，每每个测站必必须要检查查一个控制制点和两个个以上的明明显点。对对于作业成成果按照规规范要求还还要进行自自查、互查查、专门抽抽样检查。。各检查比例例规定如下下：作业员员自检和班班组互检应应对管线图图和成果表表进行100%的检查校对对；专门抽抽样检查：：每一个工工区应在隐隐蔽管线点点中均匀分分布随机抽抽取不应少少于隐蔽管管线点总数数的1%且不少于3个点进行开开挖验证；；每一个工工区必须在在隐蔽管线线点和明显显管线点中中分别抽取取不少于各各自总点数数5%的通过重复复探查进行行质量检查查。管线成果按按载体一般般分为纸质质成果和电电子成果；；按照成果果表达形式式分为：管管线图（分分专业、综综合）、管管线成果表表、管线数数据库。管线成果编编制是指针针对管线探探测与测量量形成的数数据和属性性整理成满满足用户管管理和使用用的一整套套档案资料料（包含纸纸质和电子子形式），，主要内容容有技术报报告书、分分幅示意图图、按一定定比例尺绘绘制的专业业地下管网网图和综合合管线图、、专业系统统逻辑图、、测点成果果表、照片片、固定控控制点成果果表、管线线数据库、、管线管理理信息系统统等。当前管线成成果编制使使用的主要要专业软件件为AutoCAD图形软件和和Office办公软件套套件，解决决图形符号号化、连接接关系、逻逻辑关系、、拓扑关系系、绘图图等一系列列工作。4）管线成果编制4）管线成果表样式式图上点号连接点号特征点附属物名称坐标(m)高程(m)管径或断面尺寸(mm)套管尺寸材质压力或电压(KV)电缆根数管孔数/未用孔数埋