供水管网外业探测方案

PAGEPAGE20勾股网络供水管网外业探测方案 前言城市建设管理长期以来重视地上，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又权属多门，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。随着城市现代化建设迅速发展，城市地下空间开发利用越来越受到各方面的重视，建设规模不断扩大，使用功能日趋复杂。特别是作为城市公共设施重要组成部分的自来水管网由单一、简单的形式发展到多类别、多权属和布局复杂的管网。城市建设高速发展与落后的管理手段之间的矛盾也日益尖锐，例如因管线埋设情况不清而导致地面施工造成损坏的事故不断，因管线建设规划不周而导致重复开挖路面，对社会经济影响不好。因此，尽早、尽快查清城市供水管线的现状，全面掌握有关资料数据以提供城市规划和管理的依据，已是急待解决的问题。供水管网作为城市的重要基础设施之一，它一方面关系着城市居民生活及城市工业的发展，担负着巨大的社会责任，另一方面又由于它深埋于地下，具有不透明性、管线纵横交错、结构复杂、信息量及查询量大、保存期长、要求不间断运行使用等特点，管理极为复杂。XX市位于江苏省南部，其供水管网的建设也同样历经了改革前后的变化，尤其是改革开放以后，随着城市建设的日新月异，供水管网的改造、扩建也不断深入，由于历史的各种原因，导致管网资料不统一，不齐全，对管网的管理还依然存在手工管理、图纸管理的办法。随着信息时代的逐渐到来，管网资料的数据更新、规范及，计算机管理已成为迫在眉睫的事情。管网普查，也主要是基于以上考虑，一方面通过实地调查、探测，全面准确地掌握所有供水管网的各种情况，获取详实的第一手资料，并通过探测建立起供水管网的各种属性数据库，为实现供水管网的计算机管理打下坚实的基础。另一方面，通过普查现状为今后的设计图、竣工图提供一个规范的模式，从而提高整个供水管网管理的效能，为公司长远的发展建立起规范、科学的管理途径。第一部分供水管线普查内容及技术需求普查的工作内容普查的任务在已有管网资料的基础上，采用地球物理方法查明XX市市区地下供水管线的平面位置、走向、埋深、地面标高、管径、材质，对各特征点（供水管道上的三通、四通、拐点、变坡点、变径点）及附属物（阀门、水表、消防栓）进行定位测量，标明其坐标。并对野外普查资料进行室内计算处理，最终建立XX市地下供水管网图形及属性数据库。普查的范围XX市供水管网的探测范围，进场前工程部会根据自来水公司的实际情况，水司规划、建设和管理的需要，制定出切实可行的方案，划定相对固定的探测范围及探测的取舍标准。查明及测注的项目：查明及测注的项目见下表：管线种类地面建（构）筑物管线点量注项目测注高程位置特征点附属物给水水源井、净化池、泵站、水塔、水池弯头、三通、四通阀门、放水口、预留口、消防栓、各种窨井、水表管径、材质管顶及地面高管线点是为测绘供水管线图将供水管线特征点及其附属设施中心点投影到地面上而设置的测点，管线点分为明显点和隐蔽管线点。明显管线点是指供水管线几何投影中心位置在实地明显可直接定位的管线点，如各种窨井、阀门、消防栓等。隐蔽管线点是指因供水管线隐蔽需采用管线仪器探测定位和定深的管线点，如埋设在地下的各种管线的分支点、交叉点、变径点等。二、作业依据建设部1988年颁布的《城市测量规范》（CJJ-85）。国家标准局1987年发布的《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》（GB7929-87）。国家行业标准《城市地下管线探测技术规程》报批稿（GJJ65-94）。三、供水管线探测技术要求和指标漏查率：主要管线漏查率≤1%，次要管线漏查率≤2%，附属设备漏查率≤3%。测点性质错误：主要管线≤2%，次要管线≤5%。3）探测精度：按表一执行：表一：供水管线中心埋深（m）水平位置限差&S(cm)埋深限差&h(cm)H≤1±10±151<h≤2±15±(5+0.12h)h>2±20±(5+0.18h)4）管线点测量精度：解析管线点平面位置测量中误差不得大于±5cm（相对于邻近解析控制点，含图根点），高程测量中误差不得大于±25）测量：遵守现行最新《城市测量规范》（CJJ8—85）有关规定执行。第二部分供水管线的探查方法供水管线的探查：供水管线的隐蔽点需采用管线探测仪进行探查，从而确定管道在地面上的投影位置和管道埋深。鉴于此次管线探测位于市区，管线种类较多，铺设密集，市内人、车流量大，环境复杂，因此在拟定探测方案时要综合考虑。由于地质结构的差异和管线密集区互相干扰的程度不同，在进行不同类型管线探查时所采用的方法不尽相同。通常采用以下几种方法分别对不同类型的管道进行探查：一、金属管道的探查：使用各类先进的金属管道探测仪.采用以下方法探查：a.直接法（充电法）：作为本次金属管道探查的主要方法。这种方法对于有暴露点（如消火栓、阀门、抽水池等）的金属管道探查十分有效。探查时，将探测仪的发射机专用电缆线与待探查的目标管道暴露点相连结,保持良好的电性接触和接地条件，使目标管道带电产生磁场，保持与发射机相同的频率，沿管道前进方向左右搜寻，根据接收机上显示的目标管道产生的磁场信号强度，对目标管道进行定位追踪。b.电磁感应法：此法用于直埋地下的金属管道，该方法是在已知目标管道大致走向的前提下，将探测仪发射机平行于目标管道走向水平放置于地面，打开电源，使发射机产生的电信号感应到待查的目标管道上，使之产生磁场，操作者持接收机垂直于目标管道走向进行搜索探查，根据接收机上显示的磁场信号强度对目标管道进行定位追踪。c.长导线法：对接收信号较弱的目标管道，由于不能精确定位和连续追踪宜采用长导线法.此方法要求目标管道至少有两个暴露点、且能布设长导线.探查方法与直接法相同。二、非金属管道的探查：对于非金属管道，采用以下方法进行探查：a．示踪法：包括导线示踪和探头求踪。主要用于非金属自流管道的探查。方法是将导线或探头放入管道内，用接收机搜寻导线或探头的位置，以此确定管道的走向、位置及埋深。b．电磁波法：对于非金属压力管道，示踪法是无能为力的，只能采用电磁波法对目标管道进行定位。此方法是利用探地雷达在现场对拟测目标管道作横断面扫描，通过对电磁波图象的识别和解释来确定拟测目标管道的埋探和位置。该方法可同时用于解决其它非金属管道或金属管道的重点疑难问题。三、管线的测量：仪器工作时，发出一红外激光束，经过架在管线点上的棱镜反射回来，主机接收并计算后，一次性读出水平角、垂直角、平距、Ｘ、Ｙ坐标值及高程值，并自动将其存入读卡器。野外工作完成后，室内调出至计算机进行处理。第三部分供水管线的调查及要求城市供水管线的探查是城市规划、建设和管理的一项重要基础工作。为了完整、系统地做好该项工作，查明供水管线状况，统一XX市城市供水管线探测和基础资料编制的技术要求，根据国家有关技术标准，对XX市自来水地下管网进行针对性的勘测。第一节供水管线探查的内容及基本程序一、供水管线探查包括以下内容：1、供水管线资料的收集和现况调绘；2、供水管线实地调查；3、供水管线探测；4、供水管线测量；5、供水管线图编绘；6、成果检查验收；7、资料归档与建立供水管线数据库。二、供水管线探测的基本程序为：接受任务（委托）、搜集资料、现场踏勘、设备检验、编写技术设计书、实地调查、仪器探查、建立测量控制网、供水管线点测量、供水管线图编绘、成果入库和建立供水管线管理系统和成果验收。三、资料的搜集与整理：在供水管线探测前，自来水公司应提供测区内现有供水管线资料和有关的测区资料，包括：1、测区内已有的控制测量成果资料；2、调绘在1：500（或1：1000）地形图上的自来水管线现状图；3、自来水管线的设计图、施工图、竣工图、技术说明资料及成果表。四、现场踏勘、仪器检验：在搜集、整理和分析已有资料的基础上，进行现场踏勘，主要内容包括：1、核查搜集资料，评价资料的可利用程度；2、察看测区内的地物、地貌、交通情况、地球物理条件及各种可能的干扰因素；3、核查测区内测量控制点的位置和保存情况。在开始实施野外作业前，要对所采用的仪器，包括物探和测绘两部分仪器进行检验，全面检查和校正各类仪器的性能和各项指标，保证所使用的仪器在误差允许范围内。4、方法试验城市各区、路段的供水管线铺设状况、地球物理条件及交通状况等都各不相同，各类供水管线探测仪器的性能、技术指标又各不相同，目前所使用的管线仪，主要依据供水管线与周围介质的导电性及导磁性差异为基础的。因此，在实施探查作业前，需进行方法试验，确定供水管线探查所使用的仪器，选定合适的探测方法、测深修正方法和修正系数。五、编写技术设计书技术设计书是测区作业的技术依据之一，是指导测区具体作业的文件，测区踏勘结束后，应选定合理的探测方法和进行必要的方法试验。在此基础上编写技术设计书，其内容应包括：1、探测工作的目的、任务、范围和期限；2、测区地形与测量控制资料分析、交通条件及相关的地球物理特征，供水管线概况；3、探查方法分析、工作方法及具体技术要求；4、测量控制与管线点联测、管线图编绘的工作方法及具体要求；5、工作量估算及工作进度；6、劳动组织、仪器、设备、材料计划；7、作业质量保证体系及具体措施；8、存在的问题和解决的方法；9、提交的成果资料。第二节供水管线的探查供水管线探查应查清自来水管线的铺设状况、在地面上的投影位置和埋深，并在地上设置管线投影中心标志点作为联测的管线点。同时应查明管线种类、规格、材质、载体特征、附属设施等。管线点标志一般应设置在特征点上，并在无特征点的直线段上，按一定间距设置。特征点包括交叉点、分支点、转折点、变坡点、起讫点、附属物点等。一、直线管线段上管线点的设置间距应保证不大于100米，当两个特征点间距大于100米时，中间应加设管线点；二、当管线弯曲时，管线点应视管线弯曲情况而定，但至少在圆弧较大时，宜增加管线点，尽量保证其弯曲特征；三、供水管线探查应在供水管线现况调绘的基础上，采用实地调查和仪器探查相结合的方法进行。四、供水管线探查，应积极推广使用新技术、新仪器、新方法。但不论采用何种技术、方法，其探查精度必须满足表一的规定；五、从事供水管线探查的作业人员，必须熟悉本工作岗位的安全保护规定及其它注意事项，严格按章作业确保安全生产。第三节实地调查实地调查是在现状调绘图所示管线位置的基础上进一步实地核查，并对明显管线点作详细调查、记录和测量，填写明显管线点调查表，同时确定必须用仪器探测的管线段。对明显管线点（水闸、消防栓、阀门井、仪表井等附属设施）实地调查的方法，一般采用直接开井调查和量测有关数据，并现场记录，填写明显管线点调查表。实地测量的工具一般采用经检验过的钢尺或特制的量具进行，读数取至厘米。为了更好地摸清管线埋设历史情况，提高供水管线普查质量和工作效率，供水管线的实地调查，宜邀请权属单位的有关人员和熟悉管线铺设情况的有关人员参加，必要时亦可请当地熟悉管线情况的居民给予配合。实地调查的内容见下表：供水管线实地调查项目管线类型埋深断面电缆根数材质构筑物附质物传输物休特征内底外顶管径宽高给水△△△△△注：表中“△”为应调查项目第四节仪器探测仪器探测是在现况调绘和实地调查的基础上，根据不同的地球物理条件，选用不同的物探方法和仪器，探测地下供水管网的平面位置和埋深，为供水管线的连测提供依据。采用仪器探查供水管线，在现况资料不足或重要及复杂地段（如交叉路口等）进行探测时，要进行重复扫描，以确保管线无遗漏。一、仪器的选用、检验和方法试验：1、方法试验方法试验是仪器探查十分关键的工作。在测区开始实施仪器探查作业前，选用不同的仪器及不同的方式、方法，在有代表性的路段（如管线分布密集、种类多、地面介质在测区有代表性、管线铺设深度不同等）进行方法试验。通过在当地已有供水管线的数据比较或足够的有代表性的开挖点开挖验证、校核，确定该方法和仪器的有效性和精度，选择最佳的工作方法、合适的工作频率、最佳收发距并确定该方法和仪器测深的修正方法和修正系数，可提高工作效率和探查成果精度。2、仪器的选择：我公司现有管线探测设备均为进口，主要有美国、英国、加拿大生产的不同型号的设备。仪器性能参数见下表：二、所选用的物探方法和技术及探测仪器的技术指标须满足《城市地下管线探测技术规程》有关规定，应遵循如下原则：1、从已知到未知。在测区内已知管线铺设情况的路段进行方法试验，确定测区所采用的仪器和方法，然后将该方法推广到其它待查的路段。2、从简单到复杂。先从管线稀疏路段，再到管线密集路段先查管径大的管线，后查管径小的管线，以管线长直线段或明显标志点为基础，逐步向管线密集、复杂地区深入，直至全部解决管线的定性、定位、定深。加拿大EKKO系列地质雷达技术指标雷达型号技术指标EKKOIVEKKO100EKKO1000

管线探侧仪技术指标仪器名称、型号PL-960管线探测仪RD400管线探侧仪研制单位日本富士(地探)株式会社英国雷迪公司探测系统性能探测方式直接法、磁偶极法、被动源法直接法、磁偶极法、被动源法工作频率（Hz）27K,83K,334K8K,33K,65K,512K最大探测深度(m)88平面定位精度1.2m≤±2cm2m≤±5cm5m≤±25cm5%定深精度1.2m≤±5%2m≤±5%5m≤±10%5%（埋深）工作温度(°C)0--+50-20--+50接收机接收线圈类型铁心线圈接收频率(Hz)1K,8K,29K,33K,80K,8K,33K,65K,512K灵敏度灵敏度较好指示方式液晶显示扬声器,液晶显示电源6节5号碱性电池12节5号电池重量（Kg）2.03发射机发射方式连续发射频率（Hz）27K,83K,334K8K,33K,65K,512K输出功率（W）感应方式=0.5直接方式=3.05电源8节1号电池8节1号电池重量（Kg）2.52.53、优先采用有效、快速、轻便的方法；4、复杂条件下宜采用综合方法。在管线分布复杂、管线种类多、干扰大、地球物理条件和自然条件差的路段，用单一的探查方法难以查清管线的铺设情况下，一般采用多种探查方式和方法进行相互比较和验证，以提高管线探查的精度。三、采用物探仪器探测供水管线，宜按如下方式进行：搜索、定位、定深、追踪。在现况资料不足或重要及复杂地段（如交叉路口等）进行搜索时，应进行栅状扫描以确保探测无遗漏。四、外业工作时，应严格按仪器的操作要领进行工作。现场用铅笔按管线点探测手簿所列项目填写清楚，并应详细地将各种管线的走向、连接关系、管线点编号等标注在XX市1：500地形图上，形成探查草图，交付测绘作业工序使用。一切原始记录、记事项目要整齐、清晰、美观、不得擦改、涂改、转抄,保留备查。五、测区探测结束后，应进行仪器重复观测检查、验证。并应选择有代表性的地段进行。六、每一个测区应在隐蔽管线点和明显管线点中分别随机抽取不少于各自总点数5%，进行重复探查。重复探查应不同时间，由不同操作员进行。隐蔽管线点应复查供水管线的水平位置和埋深。明显管线点应复查供水管线的埋深。第四部分供水管线测量城市供水管线测量是指在城市等级导线和等级水准点的基础上进行的图根控制测量、供水管线点平面和高程位置连测及相关地形测量。地下管线的测绘，一般用解析法。同时，为了满足数字化计算机辅助成图的要求，野外采集数据采用具有电子手簿记录的仪器，亦即从外业到内业直至建立数据库一体化的作业方式。一、坐标系的选择：供水管线普查成果资料，是城市规划、建设和管理的基础资料，根据建设部关于“一个城市只能有一个相对独立的坐标系统及高程系统”的要求，城市供水管线普查必须采用本城市统一的平面坐标系统及高程系统。本次供水管线测量平面控制采用XX市独立坐标系,高程控制采用黄海高程系。城市等级导线点和水准点由合作方(甲方)提供。二、控制测量：供水管线控制测量是指为供水管线点连接及相关地形测量而建立的图根控制，图根控制采用电磁波测距导线布设。控制测量包括平面测量和高程测量。图根点及其以上控制点是测量供水管线点和特征点的依据。图根点起闭于城市等级导线点上，依据城市地下管网测量规范进行，相对精度不低于1/2000，各控制点精度要达到1/4800-1/24000，碎部管点测量闭合误差（含人工二次放置点位不一致的粗差在内），其坐标值之差在0.15以内，测站范围内达到1/500精度。测量手段除人工照准目标外，全自动观测，排除多道人工出错的中间环节。供水管线平面控制测量是以城市等级导线为依据，沿管线点以串测的形式布设电磁波测距导线。高程控制测量是以城市等级水准点为依据，沿管线点、图根点布设水准路线或采用电磁波测距三角高程测量。以上测量的技术要求均按《城市测量规范》的规定执行。第五部分成果整理及管线图形数据库的建立内业处理就是对野外采集的导线数据进行平差计算，对供水管线点、附属物进行坐标计算，采用MapGIS建立供水管线连接信息文件和属性文件，为供水管线数据库提供图形数据，利用MapGIS软件平台绘制供水管线图。第六部分管线普查质量监控我公司自成立以来，就一直非常重视工程质量，视质量为企业的生命。为了进一步加强公司的质量管理，提高质量管理水平，更好地满足业主的各项质量要求，我公司已经开始实施深圳市建设局统一制定的《深圳市勘察设计单位实施质量管理基本标准》，编写了《质量手册》，制定了“质量第一，服务第一”的质量方针，成立了专门负责工程质量的质量管理办公室（简称质管办），提出了公司的年度质量目标和长远质量目标，并针对供水管线探测编写了《供水管线探测过程控制程序》及相应的工作文件。本次野外作业质量监控采用下图所示的三级质量控制模式，层层把关，多方监督，严格按公司质量保证体系和质量保证措施规定进行质量抽复查，确保本项目工程质量符合规范及甲方提出的要求。数据录入组自检探测调查组自检测量组自检 数据录入组自检探测调查组自检测量组自检合格否第一级合格否第一级施工单位或各专业部门检查施工单位或各专业部门检查合格第二级合格第二级否否公司质管办检查项目质检部检查公司质管办检查项目质检部检查合格第三级否合格第三级否甲方质量监控甲方质量监控甲方成果验收甲方成果验收三级质量控制模式图

对于城市供水管网探测项目全过程质量控制体系见下图：项目经理项目经理签定项目总工、技术部、质检组质量项目总工、技术部、质检组保证书作业队、技术负责人、质检组作业队、技术负责人、质检组项技术标准设计学习技术设计方法技术试验目质量技术标准设计学习技术设计方法技术试验全标准过化程质管线调查、地形调绘、管线测量、数据处理作业组量管线调查、地形调绘、管线测量、数据处理作业组控制甲方全作业队质检组检查项目质检部检查作业组自检不合格过作业队质检组检查项目质检部检查作业组自检程三质级合格量质不合格控量制检合格查不合格甲方验收检查甲方验收检查工程项目质量保证体系第七部分成果编制及成果资料一、管线普查成果编制：供水管线成果表的编制是以绘图数据文件、供水管线调查记录及探测成果为依据。管线点成果表文件采用的格式、数据结构均依据甲方制定及MAPGIS软件所要求的技术要求来完成。成果表编制内容主要包括：管线点号、管材、管线点类别、管线点坐标和高程、管径或沟（块）断面尺寸、埋深、备注等。二、管线普查成果资料：普查工程结束后，按照甲方规定的具体要求提交成果资料，成果资料的主要内容有：（1）技术设计书（2）测量精度误差统计表（3）工程验收报告（4）野外管线点探测原始记录表（5）供水管线探测成果表（6）数据库软盘第八部分工程组织人员安排：人员的组织要根据XX市供水管网的长度及工期要求。按每台组3人，每天每台组平均探测700米二、主要仪器设备：根据工程项目的工作量分布情况及人员的分组情况，决定投入下表所列的仪器设备：

投入工程项目的主要仪器设备编号仪器名称型号制造商台数用途1探地雷达EKKO100加拿大1探测非金属管缆2供水管线探测仪PDL432英国雷迪5探测金属管线3供水管线探测仪SUBSITE-75美国2探测金属管线4智能型全站仪SOKKIASET-2C日本1地表测量5智能型全站仪LEICATC-905瑞士2地表测量6计算机（含软件）P686联想4室内数据录入处理7打印机EPSONProXL+日本3A3、A4彩色输出8对讲机建伍TK-378建伍若干野外联络工程项目工作量可能会与预计有所出入，我们在项目实施过程中，还将根据项目的具体进展情况，对投入人员及仪器设备作适当的调整，包括仪器数量、品种、型号的调整等等。三、施工安排野外探测具体的施工安排是根据甲方提出的要求来进行的。按照工区内DN50以上约80km管线来计算，预计从进入工区开始前后要2个月全部探测工作及资料的处理与最后成果的提交。四、保障措施：为了使工程施工顺利进行，公司从领导到基层技术人员都要认真贯彻施工要求，采取一系列的保障措施。首先，精心组织、精心设计、精心施工。自