第十四章 地下管線圖測(cè)繪

數(shù)字測(cè)圖原理與方法山東科技大學(xué)測(cè)繪學(xué)院2012年5月第十四章地下管線圖測(cè)繪§14.1地下管線探測(cè)§14.2地下管線物理探查§14.3地下管線測(cè)量第十四章地下管線圖測(cè)繪14.1地下管線探測(cè)一、地下管線概述電力管道：包括輸配電電纜、動(dòng)力電纜、照明電纜等。電信管道：包括光纜管線、電視管線、市話管線、長(zhǎng)話管線、軍用通訊管線等。給水管道：包括工業(yè)和生活用水、消防用水等輸配水管道。燃?xì)夤艿溃喊簹?、天然氣、液化石油氣等的輸配管道。下水管道：包括雨水、污水、工業(yè)廢水等管道或渠道。工業(yè)管道：又稱(chēng)特種管道，包括熱力、工業(yè)用氣體、液體燃料、化工原料、排灰排渣等。出于管道功能運(yùn)行需要，沿線須設(shè)置一系列井、室、閘等附屬設(shè)施。其空間地理位置和屬性應(yīng)在進(jìn)行管道探查或測(cè)量工作中測(cè)定。

四孔混凝土電纜管塊通行式電信隧道斷面一、地下管線概述管線分類(lèi)：線型、管型、隧道型電力和電信電纜屬線型,光纜或?qū)щ娋€的外部包裹以防水、防腐塑料。埋設(shè)方式：將線纜放入鋼管、塑料管、混凝土管或混凝土多孔管塊中，地面挖溝,放入后放置混凝土保護(hù)蓋板，地面設(shè)置警示標(biāo)。大城市多設(shè)置通行式電信電纜隧道。

第十四章地下管線圖測(cè)繪14.1地下管線探測(cè)二、地下管線探查的任務(wù)和內(nèi)容任務(wù)：查明各種地下管線的平面位置、高程、埋深、走向、結(jié)構(gòu)材料、規(guī)格、埋設(shè)年代、權(quán)屬單位等，通過(guò)地下管線測(cè)量，繪制成地下管線平面圖和斷面圖，并采集城市地下管線信息系統(tǒng)所需要的一切數(shù)據(jù)。城市地下管線探測(cè)按具體對(duì)象可分為四類(lèi)：（1）市政公用管線探測(cè)，（2）廠區(qū)或住宅小區(qū)管線探測(cè)，（3）施工場(chǎng)地管線探測(cè)，（4）專(zhuān)用管線探測(cè)。第十四章地下管線圖測(cè)繪14.1地下管線探測(cè)三、地下管線探測(cè)的方法（1）明顯管線點(diǎn)的實(shí)地調(diào)查法“管線點(diǎn)情況表”：接線室、變電室（器）、水閘、檢修井、人孔井、閥門(mén)井、儀表井以及其他附屬設(shè)施。查清管線的權(quán)屬單位、性質(zhì)、規(guī)格、附屬設(shè)施名稱(chēng)。測(cè)量管線點(diǎn)的平面位置、高程、埋深和偏距。（2）隱蔽管線的物探調(diào)查法使用專(zhuān)用管線儀或其它物探儀器，在地面進(jìn)行搜索、追蹤、定位和定深。將地下管線的中心線投影至地面，并設(shè)置管線點(diǎn)標(biāo)志。（3）開(kāi)挖調(diào)查法：開(kāi)挖地面將埋于地下的管線暴露出來(lái)，直接測(cè)量其平面位置、高程和埋深，并調(diào)查管線屬性。第十四章地下管線圖測(cè)繪14.1地下管線探測(cè)四、地下管線探測(cè)的精度要求和質(zhì)量檢驗(yàn)兩類(lèi)精度規(guī)定：（1）隱蔽管線點(diǎn)的水平位置和埋深探查精度（2）探測(cè)管線點(diǎn)的坐標(biāo)和高程精度。類(lèi)別1：探查精度要求；類(lèi)別2：測(cè)量精度要求；類(lèi)別3：測(cè)繪精度要求；h：地下管線的中心埋深。類(lèi)別平面位置限差埋深限差123±0.10h±5cm圖上±0.5mm±0.15h±3cm第十四章地下管線圖測(cè)繪14.1地下管線探測(cè)第十四章地下管線圖測(cè)繪14.2地下管線物理探查一、地下管線物理探查概述任務(wù)：現(xiàn)場(chǎng)查明各種地下管線的埋設(shè)情況，將管線的中心位置投影至地面，設(shè)置管線點(diǎn)標(biāo)志，并獲取其埋深數(shù)據(jù)。管線點(diǎn)：分為明顯管線點(diǎn)和隱蔽管線點(diǎn)，前者可通過(guò)實(shí)地調(diào)查和測(cè)量探查，后者必須用物理儀器來(lái)探查，簡(jiǎn)稱(chēng)為物探。物探基本原理：當(dāng)被探查的管線材料與周?chē)慕橘|(zhì)有明顯的物性差異，管體相對(duì)于埋深在一定范圍以?xún)?nèi)，利用儀器的物理效應(yīng)，將其從干擾背景中分辨出來(lái)，并據(jù)此定位。二、地下管線物探方法簡(jiǎn)介電磁法被動(dòng)源法利用動(dòng)力電纜或工業(yè)游散電流在金屬管線中感應(yīng)電流的電磁場(chǎng)，用探測(cè)儀接收。主動(dòng)源法探測(cè)儀發(fā)射機(jī)一端接到被測(cè)金屬管線上，另一端接地，利用直接加到金屬管線上的信號(hào)定位。直流電法電阻率法利用常規(guī)直流電法儀器探測(cè)地下管線，在接地條件好的場(chǎng)地，用于探測(cè)直徑較大的金屬或非金屬管線。充電法用直流電源的一端接被測(cè)金屬管線，另一端接地，利用金屬管線被充電后在其周?chē)a(chǎn)生的電場(chǎng)，追蹤地下金屬管線，但對(duì)載體易燃易爆的管線不允許用充電法。磁法利用金屬管線與周?chē)橘|(zhì)之間的磁性差異，測(cè)量磁場(chǎng)的垂直分布強(qiáng)度?？衫贸Ｒ?guī)磁法勘探儀器探測(cè)鐵磁性管道，探測(cè)深度大，但易受附近磁性體干擾。地震波法又稱(chēng)淺層地震勘探法，利用地下管道與其周?chē)橘|(zhì)之間的波阻抗差異，使用機(jī)械敲擊、空氣槍、電火花等人工震源，接收反射波，作淺層地震時(shí)間剖面，反映管道位置。第十四章地下管線圖測(cè)繪14.2地下管線物理探查三、地下金屬管線探測(cè)儀簡(jiǎn)介

(一)基本原理國(guó)產(chǎn)BK－C型探測(cè)儀：發(fā)射機(jī)：是一個(gè)單頻率的音頻信號(hào)發(fā)生器，將發(fā)射機(jī)的兩個(gè)輸出端一頭接到被測(cè)管線上，另一頭接地。工作信號(hào)電波經(jīng)由被測(cè)管道、周?chē)寥兰敖拥匕舳鴺?gòu)成通路，故在管道周?chē)a(chǎn)生交變磁場(chǎng)。理想情況下，工作信號(hào)電流通過(guò)的管道相當(dāng)于一根載流導(dǎo)體，按照電磁原理，其磁力線的形狀，應(yīng)當(dāng)是在與管道垂直的平面內(nèi)，以管道為中心的許多同心圓。第十四章地下管線圖測(cè)繪14.2地下管線物理探查三、地下金屬管線探測(cè)儀簡(jiǎn)介

(一)基本原理國(guó)產(chǎn)BK－C型探測(cè)儀：接收機(jī)：由磁性天線、選頻放大MC及耳機(jī)組成，探桿的磁棒線圈指向被測(cè)管道時(shí)，因該處磁力線垂直于磁棒，感應(yīng)信號(hào)最弱，耳機(jī)中所聽(tīng)到聲音最小，稱(chēng)為弱音點(diǎn)。其它位置聲音都較大，故可探測(cè)地下金屬管道的方向。磁棒與地面成45度時(shí)，在距離管道平面位置處，磁力線又垂直于磁棒，信號(hào)又最弱，從耳機(jī)中聽(tīng)出弱音點(diǎn)，偏移距離l即管道埋深h。當(dāng)操桿的磁棒線圈平行地面，且垂直于被測(cè)管道時(shí)，由于該處磁力線與磁棒方向一致，感應(yīng)信號(hào)最強(qiáng)，耳機(jī)中聽(tīng)到的聲音最大，稱(chēng)為強(qiáng)音點(diǎn)。在其它位置都聲音最小，同樣可以探測(cè)地下金屬管道的位置。第十四章地下管線圖測(cè)繪14.2地下管線物理探查三、地下金屬管線探測(cè)儀簡(jiǎn)介（二）使用方法

1、平面位置測(cè)定：將發(fā)射機(jī)的輸出端與欲測(cè)的地下管道的露頭連接。在節(jié)點(diǎn)的側(cè)后方5～10m處的地上打入銅電極，深度1m左右，再將發(fā)射機(jī)接地端與地極連接。測(cè)量程序：先用極大法測(cè)出管道的大概位置，再用極小法測(cè)定其精確位置。（l）極大法：將探桿（即線圈的軸向）平行于地面，垂直管道方向移動(dòng)，耳機(jī)內(nèi)可聽(tīng)到發(fā)射機(jī)的音頻訊號(hào)，聲音由小到大到小。聲音最大的一個(gè)區(qū)間即管道埋設(shè)位置。（2）極小法：將探桿垂直于地面，在上述極大法測(cè)定的區(qū)域內(nèi)緩緩移動(dòng)，則聲音由大到小到大。聲音最小的一點(diǎn)即管道的精確位置．

2、埋深測(cè)定：用極小法精確測(cè)定管道位置后，在地面上準(zhǔn)確作一標(biāo)記，將探桿與地面傾斜45度角，自該標(biāo)記處開(kāi)始地面垂直于管道移動(dòng)，耳機(jī)的聲音由大到小到大，在聲音是小處再作一標(biāo)記，則兩標(biāo)記間距離即管道埋設(shè)深度。

注意：對(duì)供電電纜可將接收機(jī)撥至不抗干擾檔，直接深測(cè)50HZ的交流聲判定走向。而通訊電纜可將發(fā)射機(jī)輸出的一端接電纜鋁包皮，另一端接地同上述方法測(cè)定。第十四章地下管線圖測(cè)繪14.2地下管線物理探查第十四章地下管線圖測(cè)繪14.3地下管線測(cè)量一、地下管線測(cè)量概述其地理空間位置必須采用本城市統(tǒng)一的平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)，成圖方式應(yīng)與本城市基本地形圖一致；其數(shù)據(jù)采集規(guī)格應(yīng)符合本城市地下管線信息系統(tǒng)要求。地下管線施工測(cè)量：同一般工程施工測(cè)量,即在控制測(cè)量的基礎(chǔ)上測(cè)設(shè)地下管線設(shè)計(jì)點(diǎn)位的三維坐標(biāo)(平面位置和高程)。地下管線竣工測(cè)量：在管線施工時(shí)至回土前、地下管線特征點(diǎn)部位明顯暴露情況下進(jìn)行，按有關(guān)地下管線的規(guī)范和規(guī)程的規(guī)定，邊施工邊測(cè)量，直接測(cè)量出管線特征點(diǎn)的平面位置和高程，繪制地下管線平面圖、斷面圖和獲取所需的管線屬性信息。地下管線探查測(cè)量：在已有地下管線探查后，對(duì)明顯管線點(diǎn)和隱蔽管線點(diǎn)的標(biāo)志點(diǎn)測(cè)定其平面位置和高程，獲取繪制地下管線平面圖、斷面圖數(shù)據(jù)和管線屬性信息。一般布設(shè)四等或四等以下平面控制網(wǎng)和四等或四等以下水準(zhǔn)網(wǎng)。二、地下管線點(diǎn)測(cè)量取點(diǎn)根據(jù)已布設(shè)的平面和高程控制點(diǎn)，用全站儀等測(cè)量?jī)x器測(cè)定地下管線點(diǎn)的三維坐標(biāo)。地下管線特征點(diǎn)的位置和取點(diǎn)方法，視管線類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形狀而定，一般可分為：（1）管道（溝）：依比例尺時(shí)，在管（溝）道兩側(cè)各取一點(diǎn)；不依比例尺時(shí)，在管道（溝）主軸線上取點(diǎn)；（2）直線管段：市政公用管線點(diǎn)的間距為相應(yīng)比例尺地形圖上每15～30cm一點(diǎn)，住宅小區(qū)或廠區(qū)的管線管線點(diǎn)間距為每10～20cm一點(diǎn)，施工場(chǎng)地的管線點(diǎn)間距為每5～10cm一點(diǎn)；（3）叉形管：分叉管線取各軸線交點(diǎn)位置；（4）彎形管：取圓弧中軸線的起、中、終三點(diǎn)；如圓弧長(zhǎng)度較長(zhǎng)，應(yīng)適當(dāng)增加點(diǎn)數(shù)，使能正確表示圓弧形狀；（5）變徑管：兩種管徑變換處管段兩端各取一點(diǎn)；（6）井室：用符號(hào)表示的各類(lèi)方型或圓形井，取井面中心點(diǎn)；較大井室需用實(shí)際形狀表示的，取井室外邊緣轉(zhuǎn)折角點(diǎn)。第十四章地下管線圖測(cè)繪14.3地下管線測(cè)量三、地下管線圖測(cè)繪（一）地下管線點(diǎn)的平面位置測(cè)量管線點(diǎn)平面位置測(cè)量，可在已有城市三級(jí)以上導(dǎo)線點(diǎn)或?qū)ｉT(mén)布設(shè)的地下管線導(dǎo)線點(diǎn)上，用極坐標(biāo)法、導(dǎo)線串連法或支導(dǎo)線法測(cè)定管線點(diǎn)的平面位置。1、極坐標(biāo)法管線所在測(cè)區(qū)有足夠平面控制點(diǎn)時(shí)，可直接在已知點(diǎn)上測(cè)定或測(cè)設(shè)管線點(diǎn)坐標(biāo)。如圖，T1～T3為地下管線導(dǎo)線點(diǎn)，X1～X6為管線點(diǎn)。極坐標(biāo)法為管線點(diǎn)位置測(cè)定的主要方法。第十四章地下管線圖測(cè)繪14.3地下管線測(cè)量三、地下管線圖測(cè)繪（一）地下管線點(diǎn)的平面位置測(cè)量2、導(dǎo)線串聯(lián)法圖根點(diǎn)稀少或需要重新布置圖根點(diǎn)時(shí)，將管線特征點(diǎn)全部或部分納入地下管線導(dǎo)線中，并在施測(cè)導(dǎo)線的同時(shí)，將未納入的管線特征點(diǎn)用極坐標(biāo)法或距離或角度交會(huì)法測(cè)定其坐標(biāo)。此導(dǎo)線要起閉于不低于城市三級(jí)導(dǎo)線精度的高級(jí)平面控制點(diǎn)上。A、B、C、D為高級(jí)控制點(diǎn)，T1～T4為附合于高級(jí)控制點(diǎn)上的串聯(lián)導(dǎo)線點(diǎn)，X2、X3、X3、X4為串連導(dǎo)線上的管線特征點(diǎn)，X1為用交會(huì)法測(cè)定的管線特征點(diǎn)，X5、X6為用極坐標(biāo)法測(cè)定的管線特征點(diǎn)。第十四章地下管線圖測(cè)繪14.3地下管線測(cè)量三、地下管線圖測(cè)繪（一）地下管線點(diǎn)的平面位置測(cè)量3、支導(dǎo)線法在管線點(diǎn)測(cè)量中，如受條件限制不能采用上述方法時(shí)，可用支導(dǎo)線法。支點(diǎn)不應(yīng)超過(guò)3點(diǎn)，導(dǎo)線水平角用左右角觀測(cè)法，導(dǎo)線邊長(zhǎng)往返測(cè)定。第十四章地下管線圖測(cè)繪14.3地下管線測(cè)量三、地下管線圖測(cè)繪（二）地下管線點(diǎn)的高程測(cè)量1、直接水準(zhǔn)測(cè)量以測(cè)區(qū)內(nèi)四等（或以上）水準(zhǔn)點(diǎn)的高程為起始，布設(shè)成通過(guò)各管線特征點(diǎn)的地下管線附合水準(zhǔn)路線或閉合水準(zhǔn)路線，布設(shè)支水準(zhǔn)路線時(shí)必須往返觀測(cè)。附合、閉合路線長(zhǎng)度不超過(guò)5km，支線不超過(guò)2km。用DS3級(jí)水準(zhǔn)儀中絲法讀數(shù)，視距不超過(guò)100m。水準(zhǔn)測(cè)量路線閉合差不應(yīng)超過(guò)，每公里水準(zhǔn)測(cè)量高差中誤差不應(yīng)大于±20mm。2、電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量按電磁波測(cè)距導(dǎo)線形式布設(shè)，其高程應(yīng)直接起閉于四等（或以上）高程控制點(diǎn)。使用DJ6級(jí)經(jīng)緯儀垂直角中絲法觀測(cè)二測(cè)回，DJ2經(jīng)緯儀觀測(cè)一測(cè)回，附合或閉合線路的高差閉合差不應(yīng)超過(guò)。第十四章地下管線圖測(cè)繪14.3地下管線測(cè)量三、地下管線圖測(cè)繪（三）同時(shí)測(cè)定管線點(diǎn)的平面位置和高程在已知坐標(biāo)和高程的平高控制點(diǎn)上，用全站儀極坐標(biāo)法測(cè)定管線特征點(diǎn)的平面位置時(shí)，可以同時(shí)測(cè)定點(diǎn)的高程。角度和距離用盤(pán)左、盤(pán)右一測(cè)回觀測(cè)，并用小鋼卷尺精確量取儀器高和棱鏡高（±1mm）。另外，用全球定位系統(tǒng)（GPS）雙頻接受機(jī)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位（RTK）法，同樣可以快速測(cè)得管線特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)。（四）地下管線屬性數(shù)據(jù)采集地下管線及其附屬物的屬性數(shù)據(jù)（屬性描述），某一城市的城市地下管線信息系統(tǒng)有統(tǒng)一的規(guī)定，不同大類(lèi)的專(zhuān)業(yè)管線其描述細(xì)節(jié)也有一定區(qū)別。管線的屬性描述：有類(lèi)別、用途、材料、根／孔數(shù)、斷面高、斷面寬、工程執(zhí)照號(hào)、敷設(shè)日期、備注等，不同的描述有不同的取值。地下管線探查和測(cè)量時(shí)對(duì)管線的屬性數(shù)據(jù)必須一一調(diào)查或量測(cè)，記入相應(yīng)表格，在地下管線數(shù)字化成圖時(shí)需要輸入這些數(shù)據(jù)。第十四章地下管線圖測(cè)繪14.3地下管線測(cè)量三、地下管線圖測(cè)繪（五）地下管線圖測(cè)繪分為專(zhuān)業(yè)管線圖和綜合管線圖。測(cè)量的基本方法與一般城市大比例尺地形圖測(cè)量完全相同，只在測(cè)量?jī)?nèi)容上增加了地下空間（地下管線及其地下附屬設(shè)施）的部分。它們都采用本城市統(tǒng)一的平面坐標(biāo)和高程系統(tǒng)，統(tǒng)一的圖幅分幅方法和測(cè)繪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。一般都有條件以城市大比例尺地形圖為基礎(chǔ)（底圖），