工程测量管线探测技术应用与精度控制 摘要:经济在不断发展,城市规模也在逐渐增加,城市建设的一个重要板块即地下管线网络也变得越来越复杂纵横交错的管线越来越密集,若施工时由于不清楚地下管线的情况而不慎破坏管网,就会给整个城市带来一定的损失因此在施工前采用管线探测技术以了解掌握管网的具体情况是非常必要的,而如何有效控制管线测量的探测精度又是一个关键的问题本文介绍了工程测量管线探测技术的方法分类、特点,以及探测的精度要求,在此基础上分析了影响管线探测精度的因素,并就这些因素提出了提高探测精度的相关对策关键词:工程测量;管线探测;原理;精度一、管线探测技术概述(一)管线探测的方法1.电磁法:利用电磁感应原理先使地下管线带电,然后通过管线产生的电磁异常现象可以测得金属管线或带有金属标志线的非金属管线这种方法的优点是探测速度快、操作方便、精确度高2.管线雷达法:这种方法是利用电磁波来探测管线,可以探测到任何材质的管线,因为这一优点该方法被广泛应用3.地震波法:不同的物质对声波表现出的特性是不同的,因此利用管线和周围的物体对声波的反射产生的不同表现,可以确定管线的位置。
4.声波法:类似于地震波法,不同的介质对声音的传播特点不同,于是可利用从而依据声音的传播特征来探测管道的位置5.物理红外热成像法:该方法利用了热力学传导理论,适用范围较小,只能适合探测出能够使周围土壤出现温度梯度变化的管道6.信号感应法:使用信号发射机向管线大范围发射传到信息,然后发射机可自身感应传导信号,从而确定管线的位置但由于现在信息繁杂,这种方法很容易受到其他信号的干扰7.直接夹钳法:把被测管线套在管线探测仪的专用夹钳上,然后根据需要进行探测,这样可以解决无法将发射机信号输出端直接连在被测管线的情况二)管线探测的特点地下管线探测技术是目前比较普遍的工程测量技术,在技术的依赖性方面较强,在日常的应用上已经取得非常好的效果,但还是存在一些需要改进的地方其特点大致可以概括为以下几点:1.管线探测技术现已不会依旧根据经验作业或采用单一的技术手段来完成,而是通过多元化的手段进行作业,比如与计算机技术的结合,这样能够在很大程度上提高工作效率,达到良好的无损特点,充分提高了工作质量2.在测量过程中,管线探测技术基本上不会与工程测量的其他工作内容出现冲突,说明管线探测技术的兼容性是很强的3.由于管线网络复杂且密集,所以需要探测的特征点数量多密度大,探测难度大,不仅会出现探测点混乱的现象,还容易产生探漏、误探等问题。
二、管线探测精度的要求1.地下管辖隐蔽管线点的探查精度:平面位置限差0.10h;埋深限差0.15h(h为地下管线的中心埋深,单位为cm,当h<100cm时则以100cm代入计算)2.地下管线点的测量精度:平面位置中误差不得大于±5cm(相对于邻近控制点),高程中误差不得大于±3cm(相对于邻近控制点)三、影响管线探测精度的因素分析(一)探测环境的影响在进行测量时,探测器发射的信号需要通过介质的传播,而被测管线与其周围的泥土、各种各样杂质颗粒等构成了一个非常复杂的环境,所以探测器发射的信号在传播时就会受到管线周围物质的干扰,许多障碍物会阻碍信号的传播管线本就位于地下,深度无法预测,对于较深处的管线来说,探测信号需要经过层层阻碍才能传播到管线处,此时信号已经受到了一定的影响,最终的探测结果也会有所偏差地下的土壤由岩石、砂砾等物质组成,这些细小颗粒都会影响测量二)探测设备的异常运作在探测的过程中设备性能将会直接影响探测效果,若探测仪器的质量不过关,出现异常运行的状态,达不到理想的工作效果,自然得不到正确的测量结果平面定位精度与埋深探测精度是管线探测设备本身具备的出厂标准精度,通过测量仪器反馈的数据是在标准的理想环境得到的,要想得到的数据精度较高,就需要在相对理想的环境进行测量,但现实的环境是不可能的,因此需要计算相应的差值。
当探测仪器出现异常运行状态,测量值和真实值就会相差甚远,精度远远达不到标准要求因此要选择分辨率高,抗干扰性强的管线探测仪,且不同的仪器要探寻不同的测量方法,对于一般性的操作仪器,要精益求精,寻求最佳的方法,确保探测精确三)多根管线的相互影响地下管道大多是纵横交错的,当相隔不远的不同类型的管线同时运行时,管线之间就会互相干扰,产生一定的磁场混乱,从而影响管线探测的精度研究发现,探测精度还与管线的间距、埋深的深度有关,管线间距与深埋的比值不同,产生的精度的误差也不同因此要想减少这方面的影响,就要做好管线建设的工作,进行合理的规划与布置四)操作人员素质不过关探测过程中,操作人员如果不熟悉管线流程,或者由于经验不足情绪紧张,将会出现判错、漏判等错误,因此操作人员的技术素质是否过硬十分关键进行探测时,操作人员需要将手中的探测器保持垂直的状态,然后根据所处的位置的声音、亮度、指针等信息来判断管线的类型、埋深,在这一整个过程中都需要操作人员具备专业的基础知识,拥有充分的操作经验;若操作人员的动作不规范,或分析和判断能力不足,这些都会使探测结果受到影响,探测精度自然也会下降如果对操作人员的培训不到位,遇到比较复杂的情况,操作人员可能对信号的分析与判断会出现一些错误。
四、提高探测精度的相关措施(一)做好管线探查的准备工作在开始管线探测工作之前,需要先完成一系列的前期准备工作——管线探查,就是先大致探测、分析一下地下管线的分布状况做好了这一步准备,才能根据地下管线的现状将管线测量工作有序地开展管线探查时,要遵循由简到难、从已知到未知的原则,需要采用安全、简便的综合物探方法,尽量保证探测工作的成本低、效果好,确保对管线的分辨率和探测结果的精准度操作人员可以先从管线稀疏的路段开始测量,保证熟悉度,减少误差与错误的产生;还可以采取先查埋深较浅的、后查埋深较深的测量顺序,但一定要先测量主管、后测量支管一步一步地由简单到复杂,才能有效的解决管线的定性、定位、定深二)选择正确合理的探测方法前面已经介绍了许多种管线探测的方法,面对不同的探测环境、管线类型、仪器设备等,要选择合适的探测方法,不仅可以保证探测结果的精度,还能有效提高工作效率操作人员需要根据自身的探测技能与经验,对不同的情况选择最佳、最合理的探测方法比如对于管线类型复杂多样的情况,就要选用雷达法,因为这种方法可以探测到任何材质的管线,高效探测出所需测量的管线结果当然如果遇到了更为复杂的环境,需要利用多种方法进行探测,可以科学结合其他技术应用到探测工作上,但在应用之前一定要做好充分的准备工作,能够合理地分析出结合方法的利与弊。
三)提升操作人员的能力操作人员经验不足、技术不过硬是影响探测精度的一个重要因素,因此需要相关部门能够对操作人员进行严格的工作培训和素质培养操作人员进行探测的每一个步骤、每一个动作都要有专业的人员来对其进行规范与培训,保证在实施操作中操作人员能熟练进行测量工作除此之外,操作人员还必须具备较高的专业素养,能够科学地分析管线的特点,具有一定的对复杂情况的判断能力和信号的分析能力五、小结管线探测技术是工程测量中使用较普遍的一项技术,它对于城市的发展和建设有着一定的意义与作用,要将此项技术的精度进一步提高还需要更加深入的研究参考文献:[1]甘立蹇,蔡东健,庞建国.地下管线探测技术在工程测量中的应用与研究[J].测绘通报,2013(s1):156-159.[2]田旦,成国辉.工程测量中地下城市管线探测技术的应用[J].资源信息与工程,2017,32(4):132-133.[3]刘家兴,肖长伟.RD8000管线探测仪在工程测量中的应用研究[J].价值工程,2016,35(26).[4]刘忠新,范士杰.地下管线探测技术的论述及应用[J].城市勘测,2004(4):23-25.[5]王晏民,洪立波,过静珺,等.现代工程测量技术发展与应用[J].测绘通报,2007,2007(4):1-5. -全文完-。