地下管线探测作业标准指导书.doc
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1、地下管线探测作业指导书1.目标地下管线是埋设在地面以下(部分因为地形起伏或工程需要出露地表面)一定深度用于多种物料输送、多种通讯信息传输管道和线缆。地下管线探测技术包含应用地球物理(物探)专业和工程测量专业,先利用相关物探手段定出地下管线特征点在地面投影位置(管线点)和离地面垂直距离(埋深),再利用工程测量技术实测地下管线点三维座标,结合调绘结果,最终利用计算机绘图技术编绘综合管网图或专业管线图,同时输出管线点结果表,形成地下管线测量结果汇报。为确保地下管线测量产品完整性、现势性、正确性,并能满足相关规范要求及城市计划、管理、设计、施工需要,特制订本作业指导书。2.适用范围本作业指导书适适用于
2、地下管线探测及地下管线完工。3.引用标准3.1城市地下管线探测技术规程 CJJ 613.2城市测量规范 CJJ 8993.3全球定位系统(GPS)测量规范 GB/T18314-3.4测绘产品检验和验收要求 CH 1002-953.5测绘产品质量评定标准 CH 1003-953.6重庆市地下管网普查要求4.基础要求4.1地下管线探测对象及取舍标准4.1.1 探测对象地下管线探测对象包含地下管道和地下电缆两大类。地下管道包含:给水(生活用水、生产用水、消防用水)、排水(污水、雨水和雨污合流)、燃气(煤气、天然气、液化气)、热力(蒸汽、热水)和工业管道(氢、氧、乙炔、石油等)。地下电缆包含:电力(供
3、电、路灯)、电信(电信、移动、联通、网通、铁通、有线电视、广播、保密电缆等)。4.1.2取舍标准以下为地下管线普查探测取舍标准,地下管线完工或专用管线探测参考实施。地下管线探测(普查)取舍标准管线类别需 探 测 管 线给水管径100mm排水管径300mm或箱涵300mm300mm 燃气管径89mm、高中压工业全 测热力全 测电力电压380伏、路灯电信全 测4.1.3地下管线需探测项目按下表实施:管线种类管线点量注项目测注高程位置特征点隶属物给水弯头、三通、四通、变径、直线点、出地点阀门、消防栓、检修井、水表、阀门井、预留口管径、材质、埋深管顶及地面高程排水起终点井、进出水口、交叉口井、转折点井
4、、直线点检修井、排水装置管径(断面尺寸)、流向、埋深、材质管底、方沟底及地面高程、电力弯头、分支、直线点、上杆变压器、接线箱、检修井材质、断面尺寸、埋深管顶或沟底及地面高程电信直通、分支、直线点、上杆接线箱、人孔、手孔材质、断面尺寸、埋深、总孔数 、已用孔数管顶或沟底及地面高程燃气变径、弯头、三通、四通、直线点、出地点凝水缸、阀门、检修井管径、压力、材质、埋深管顶及地面高程工业管道弯头、三通、四通、直线点、出地点排液、排污装置、检修井、阀门管径、材质、埋深管顶及地面高程热力弯头、三通、四通、直线点、出地点检修井、阀门管径、材质、埋深管顶及地面高程4.2地下管线探测精度控制地下管线探测精度实施C
5、JJ61城市地下管线探测规程要求标准。1.隐蔽管线点探查精度:平面位置限差:ts=0.10h;埋深限差:th=0.15h ;(式中h 为地下管线中心埋深,单位为cm,当h100cm时,则以100cm代入计算)。2.地下管线点测量精度:平面位置中误差ms不得大于5cm(相对于邻近控制点);高程测量中误差mh不得大于3cm(相对于邻近控制点)。3.在显著管线点上实地量测地下管线埋深误差不得超出5cm。4.地下管线图测绘精度:地下管线和邻近建筑物、相邻管线和计划道路中心线间距中误差mc不得大于图上0.5mm。4.3地下管线测量采取坐标系统要求一个城市只能有一个相对独立平面坐标系统及高程系统,地下管线
6、探测结果必需采取本市统一平面坐标及高程系统。以保持全市各类测绘结果坐标系统一致性、统一性。当某项工程特定需要,采取非当地城市统一坐标系统时,为了便于全市统一管理和利用,也应建立城市坐标系统转换关系。5.工作程序和要求5.1资料搜集在开展地下管线探测作业前应全方面搜集和整理测区范围内已经有地下管线资料和测量资料,关键包含:1.已经有地下管线设计图、施工图、完工图及技术说明资料。2.已经有地下管线资料(BZ、GC、SC图等)。3.专业管线权属单位资料。4.对应百分比尺地形图。5.测区控制资料。6.其它资料。5.2 踏勘1.核查搜集资料,整理、分析并评价各资料可信度和可利用程度;2.查看测区地形地貌
7、、交通情况、地下管线分布出漏情况、地球物理条件等;3.核查测区内控制点保留情况。5.3 实地调查对显著管线点上所出露地下管线及其隶属设施应作具体调查、统计和量测。打开全部检修井,查明每条管线类型和材质,实地量测地下管线管径(断面尺寸)、埋深(地下沟道或自流地下管道应量测其内底埋深;有压力地下管道应量测其外顶埋深;直埋电缆或管块应量测其外顶埋深,沟道应量测其内底埋深;地下隧道或顶管工程施工现场地下管线应量测其外底埋深;量测全部检修井井底埋深。即给水、燃气、电信及管埋电力管线:检修井、阀门等隶属物井深量测到井底,线深量测至管顶;隐蔽点埋深、线深量测至管顶)。当地下管线中心线地面投影偏离窨井井盖中心
8、距离大于0.2米时,应以管线在地面投影位置设置管线点,窨井作为专业管线隶属物。实地调查项目按下表实施。多种地下管线实地调查项目管线类别埋 深断 面材质隶属物载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给 水排水管道方沟燃 气工业自流压力热力有沟道无沟道电力管块沟道直埋电信管块沟道直埋注:表中“”表示实地调查项目。5.4地下管线实地探查5.4.1地下管线探查基础标准在资料搜集和实地调查基础上采取仪器进行野外实地探查,确定地下管线隐蔽点平面位置和埋深,为地下管线点连测提供依据,地下管线探查应遵照标准:1.从已知到未知不管采取何种物探方法,全部应在正式投入使用之前,在区内已知地下管线敷设情况
9、地方进行方法试验,评价其方法有效性和精度,然后再推广到未知区开展探查工作。2.从简单到复杂在一个地域开展探查工作时,应首先选择管线少、干扰小、条件比较简单区域开展工作,然后逐步推进到条件相对复杂地域。3.方法有效、快捷、轻便假如有多个探查当地域管线方法可选择时,应首先选择效果好、轻便、快捷、安全和成本低方法。4.相对复杂条件下,依据复杂程度宜采取对应综合方法在管线分布相对复杂地域,用单一方法技术往往不能或难以分辨管线敷设情况,这时应依据相对复杂程度采取合适综合物探方法,以提升对管线分辨率和探测结果可靠程度。5.4.2地下管线探查基础物探条件1.被探查地下管线和其周围介质之间有显著物性差异;2.
10、被探查地下管线所产生异常场有足够强度,能在地面上用仪器观察到;3.能从干扰背景中清楚地分辨出被查管线所产生异常;4.探查精度能达成规范要求。5.4.3探查仪器技术要求1.功效多既可作被动源法(50Hz法或甚低频法),又可作主动源法(磁偶极感应法、电偶极感应法、直接法等),一机多用,这么在探测地下管线中能够依据不一样情况灵活选择不一样方法。有管线仪配置部分附件,如示踪探头或示踪电缆能够用于非金属管道探测。 2.工作频率适宜选择适宜工作频率对探测效果有很大影响。较高频率灵敏度高,对管道接头有绝缘层铁管仍有很好探测效果,但信号衰减快,且轻易感应到相邻管线上,对区分相邻管线不利。相反,较低频率信号衰减
11、慢,探测距离大,且不易感应到相邻管线上,对区分相邻管线有利,但当管道导电性差或接头有绝缘层时,信号不易传输,效果较差。所以,通常管线仪应含有23个频率,方便依据需要选择。 3.平面定位精度高定位方法有(Hx、 Hx)极大值法(垂直线圈)和Hz极小值法(水平线圈)。地下管线探测仪器最好含有两种线圈,两种定位方法。 4.确定地下管线埋深精度高。 5.探测深度和探测距离大仪器最大探测深度取决于发射机功率。好管线仪发射机应有较大输出功率,且是可调,因为当接收机靠近发射机工作时,太大功率使一次场信号太强,影响探测精度,功率可调就能够处理这个问题。 6.能在恶劣环境下工作:通常应在-10至45气温条件下及
12、湿度较大环境下正常工作。 7.有良好显示功效,使操作员读数和操作方便。 5.4.4方法试验在仪器探查工作开始前,应首优异行方法试验。方法试验应在探查区或其邻近已知管线上进行。方法试验目标是确定方法技术和所选择仪器有效性、精度和相关参数。在用电磁感应法探查时,经过方法试验确定最小收发距、最好收发距、最好发射频率和功率、最好磁矩,并确定定深修正系数。因为不一样类型管线探查仪器在不一样地球物理条件地域,方法技术效果不一样,所以应分别进行试验。在地下管线探查过程中碰到不一样管线情况或疑难问题,应随时进行方法试验,提升探查精度。经过方法试验确定相关参数具体方法以下:1.最小收发距:在地下元管线、无干扰正
13、常地电条件下,固定发射机位置,将发射机置于正常工作状态,接收机沿发射机一定走向,观察发射机场源效应范围、距离。然后改变发射机功率,确定不一样发射功率场源效应范围、距离。当正常探查管线时,收发距应大于该距离,即最小收发距;2.最好收发距:将发射机置于无干扰已知单根管线上,接收机沿管线走向不一样距离进行剖面观察,以管线异常幅度最大、宽度最窄剖面至发射机之间距离为最好收发距。不一样发射功率、不一样工作频率及不一样被探管线敷设情况最好收发距亦不相同,需分别进行测试;3.最好发射频率:固定最好收发距及发射机功率,接收机在最好收发距定位点上,改变发射机频率进行观察,视接收机偏转读数及灵敏度来确定最好发射频
14、率;4.发射功率:固定最好收发距及发射频率,接收机在最好收发距定位点上改变发射机不一样功率视接收机读数满偏度及灵敏度来确定最适宜发射功率。5.发射磁矩:对于发射线框封闭固定仪器,无须选择。但对部分地球物理专业自制仪器,可经过改变磁矩视接收机读数满偏度及灵敏度来确定发射磁矩。同时要确定出发射机在某一磁矩(频率、电流固定)条件下,发射机和接收机之间最小观察距、最好观察距。5.4.5金属管道和电缆探查方法探查金属管道和电缆时,应依据管线类型、材质、埋深、管径、出露情况、接地条件及干扰原因来选择探查方法。现在常见方法有:1.感应法在现在技术条件下,最简便、有效、快速地搜索金属管线方法。这种方法基础原理
15、是将发射机产生交变电流信号输入发射线圈,使其周围产生电磁场,当地下存在金属管线时,金属管线在电磁场激发下产生二次电磁场,用接收线圈接收二次电磁场,就能够发觉地下金属管线。这种方法发射和接收全部不需要接地,所以操作灵活方便,工作效率高,效果好,而且可依据需要灵活改变发射线圈和接收线圈方位和位置,适应多种不一样情况,取得最好接收效果。 2.直连法直连法又称为充电法,这种连接方法,发射机经过附件直连导线一端鳄鱼夹(磁铁)直接连接到目标管线上,另一端黑色夹子接地,就好似给目标管线“充电”一样。直连法适适用于探测连续示踪线、自来水管道、煤气管道。直连法要求目标管线必需有可供发射机附件直连导线鳄鱼夹(磁铁
16、)接入地方,同时必需需要有适宜接地点供接地棒插入。3.夹钳法夹钳适适用于给管道或电缆施加信号而无需中止服务,而且能够减小感应到其它管线信号。用夹钳施加信号很方便,但传输距离不如直连法远。使用夹钳法时,假如可能,最好将目标管线两端全部接地。操作时,将夹钳插头插入发射机附件插口,并将夹钳套在管道或电缆上,确定夹钳双爪完全封闭,然后打开发射机电源,选择适宜发射功率和频率就能够了。现在,多数管线探测仪器闭合夹钳直径最大为100mm,也就是说,我们只能使用夹钳法探测直径小于100mm管道或线缆。能够预见,在很快未来,伴随科学技术发展,探测时能够不完全封闭夹钳一定会被发明并用于实地探测,那时,夹钳法适用范
17、围就扩大很多了。在实际工作中,发射机采取何种激发方法,用依据具体场地条件、管线类别、埋设深度等原因,经过现场试验来确定。哪种方法能使目标管线信号最强最稳定、干扰信号最小,哪种方法最经济方便,就采取哪种方法。在管线密集地段,宜采取两种或两种以上方法进行验证,和在不一样地点采取不一样信号加载方法进行验证。并结合工作环境应采取多个物探方法和手段进行反复探测。5.4.6非金属管道探查方法。探查非金属管道是一个技术难题。经过多年试验和应用,电磁波法(亦即地质雷达)是探查非金属管道快速有效方法之一。它是利用脉冲雷达系统,连续向地下发射脉冲宽度为毫微秒级视频脉冲,然后接收从管壁反射回来电磁波脉冲信号。电磁波
18、法对金属管线或非金属管道全部是有效。其它方法如电磁感应法、弹性波法、电阻率法等也可用于搜索非金属地下管线,但电磁感应法只适适用于钢筋混凝土管;电阻率法、弹性波法要有对应施工条件,所以在城市道路上不方便。对钢筋混凝土结构非金属管道,当其埋深不太大时,亦可采取磁偶极感应法,当其有出入口时,可采取示踪电磁法。5.4.7盲区探查管线方法和要求。1.平行搜索法。发射线圈能够呈水平偶极发射状态垂直放置,也可呈垂直偶极发射状态水平放置,发射机和接收机之间保持合适距离(应依据方法试验确定最好距离),二者对准成一直线,同时向同一方向前进。接收线圈和路线方向垂直,使其无法接收直接来自发射机信号。目前进路线地下存在
19、金属管线时,发射机产生一次场会使该金属管线感应出二次电磁场,接收机接收到二次场便发出信号或在仪器表头中指示地下管线存在位置。2.圆形搜索法。原理同平行搜索法,其区分是发射机位置固定,接收机在距发射机合适距离位置上,以发射机为中心,沿圆形路线扫测。水平偶极发射时,扫测要注意发射线圈和接收线圈对准成一条直线。此法在完全不了解当地管线分布情况盲区搜索时最为有效、方便。5.4.8管线定位方法1.极大值法:极大值法包含Hx 极大值法、Hx极大值法。Hx是利用管线仪垂直线圈测量电磁场水平分量之差,利用其能消除部分干扰影响,且异常曲线形态幅度较大,宽度较窄,失真较小,所以利用Hx极大值法确定地下管线平面位置
20、很好。当管线仪不能观察Hx时,可用水平分量Hx极大值法定位,Hx极大值法异常幅度大且宽,异常易被发觉。Hx、Hx极大值处均为管线地面投影位置。2.极小值法:极小法是利用管线仪水平线圈测量电磁场垂直分量Hz,因为在管线正上方垂直分量Hz等于零,故在地下管线正上方为极小值,或零值。Hz受来自垂直地面干扰或周围管线异常干扰影响较大,故用极小值法定位有时误差较大,所以,极小值法定位应和其它方法配合使用。5.4.9管线定深方法1.特征点法利用垂直管线走向剖面,测得管线异常曲线峰值两侧某一百分比值处两点之间距离和管线埋深之间关系,来确定地下管线路埋深方法称其为特征点法。不一样型号仪器,不一样地域,可选择不
21、一样特征点法。1)Hx70%法:Hx百分比和管线埋深含有一定对应关系,利用管线Hx异常曲线上某一百分比处两点之间距离和管线埋深之间关系即可得出管线埋深。有仪器因为电路处理,使之实测异常曲线和理论异常曲线有一定差异,可采取固定Hx百分比法(70%法)定深;2)Hx特征点法:80%法:管线Hx异常曲线在80%处两点之间距离即为管线埋深;50%法(半极值法):管线Hx异常曲线在50%处两点之间距离为管线埋深两倍。2.直读法有些管线仪利用上下两个线圈测量电磁场梯度,而电磁场梯度和埋深相关,所以能够在接收机中设置按钮,用指针表头或数字式表头直接读出地下管线埋深。这种方法简便,且在简单条件下有较高精度。但
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