XX市地下管线探测工程技术设计书.docx

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XX市地下管线探测工程技术设计书

XX市地下管线探测工程

技术设计书

编写单位：

XXXXXXXXXXXXX

编写者：

XXX

审批单位：

审批者：

XXXX年XX月

第一章总则

1.1测区概况

城市地下管线的分布状况使城市规划、建设和管理的一项重要基础资料。

随着XX市经济的快速发展、旧城改造及城市规模的不断扩大，城市地下管网系统也越来越庞大。

为了查明地下管线状况，实现管线信息数字化管理，为经济发展提供可靠保障，XX市城建档案馆决定对在城市规划区内埋设于地下的各种管线进行探测。

XX市是一座历史悠久的城市，地处黄河流域中下游暖温带，气候四季分明。

测区内道路发达，交通条件便利，行人、车辆川流不息，流动障碍物较多，是地下管线探测的困难地区。

受XX市城建档案馆委托，西安景源数码信息工程有限公司承担XX市地下管线探测任务。

1.2作业范围与内容

1、本次地下管线探测作业范围为XX市XX路、XX路等道路的综合管线。

测区边界为道路两侧第一排建筑物。

一般路口探测到离道路路沿石50米。

机关单位、工厂、院校、庭院内部的管线不查，正在成片改造的旧街区或待开发的小区内部不查，但穿越上述区域的主干管线须查清管线连接关系，并标注有关说明。

2、本次地下管线探测作业的内容主要包括：

●在XX市三、四等三角点、GPS点的基础上布设Ⅰ、Ⅱ级导线控制网。

在国家一等、三等水准点的基础上对平坦地区的Ⅰ、Ⅱ级导线控制点施测四等水准。

●道路上埋设的地下管线的平面位置、埋深、高程、走向、性质、规格、材质、埋设时间和权属单位等实地调查、标注并采用全数字化方法探测地下管线点。

建立综合地下管线资料数据库。

编绘综合地下管线图、专业地下管线图。

●地下管线沿线的1：

500带状地形图修补测。

1.3测区坐标系统

1、平面坐标系采用1993年XX市独立坐标系；

2、高程采用1985年国家高程基准。

1.4技术依据

1、《城市地下管线探测技术规程》（CJJ61-2003），以下简称《管线规程》;

2、《XX市地下管线探测及信息化技术规程》（2005.4），以下简称《技术规程》；

3、《城市测量规范》（CJJ8），以下简称《规范》；

4、《1：

500，1：

1000，1：

2000地形图图式》（GB/T7929），以下简称《图式》；

5、《1：

500，1：

1000，1：

2000地形图要素分类与代码》（GB14804），以下简称《代

码》；

6、批准的《XX市地下管线探测技术设计书》，以下简称《设计》。

1.5基本精度要求

1、地下管线隐蔽管线点的探查精度

平面位置限差δts：

0.10m；埋深限差δth：

0.15m。

注：

h为地下管线的中心埋深，单位为厘米，当h<100cm时则以100cm带入计算

2、地下管线的测量精度

平面位置的中误差ms不得大于±5cm（相对于临近控制点），高程测量中误差mh不得大于±3cm（相对于临近控制点）。

3、地下管线图测绘精度

地下管线与邻近的建筑物、相邻管线以及规划道路中心线的间距中误差不得大于图上±0.5mm。

1．6技术准备

1、资料搜集；

2、现场踏勘；

3、仪器一致性校验、方法试验；

4、测区技术设计书编制；

5、技术培训及项目作业计划编制。

1.7主要作业过程

1、制定工程计划，确定技术方案；

2、收集已有成果资料，方法试验，编写技术设计书；

3、组织人员并成立项目领导小组及项目部，设立相应机构；

4、控制测量，为地下管线点的测定准备足够数量的测量控制点；

5、地下管线调查与探测，即采用物探仪器和相应的测量工具对各种地下管线的明显点、隐蔽点进行调查和测量，查清各种管线的位置、走向、埋深及各种有关属性。

6、管线点及带状地形图的数据采集，即利用全站仪测定各明显管线点、隐蔽管线点、地物及构筑物的坐标与高程；

7、数据处理，即在计算机利用相应的软件对采集的管线点进行相对应处理，形成管线图数据文件；

8、编辑绘制各种图件，对形成的管线图数据文件进行编辑加工，使之符合管线图的成图要求，通过绘图仪输出各种地下管线图；

9、成果检查验收及归档；

10、地下管线数据库与计算机信息管理系统的建立，即将检查无误的管线图数据以及管线属性数据录入所选定的管理系统软件数据库中，并进行试运行。

第二章地下管线探测

2.1技术要求

1、根据《技术规程》要求，确定本次地下管线探测的管线种类及普查标准如下：

见表2.1

2、地下管线探测应查明与测注的项目：

见表2.2

3、铁路、民航、部队及其他专业管线参照本表2.2执行但应注明权属单位及用途。

4、电力及其他管沟（道）测注的平面位置为管沟外顶中心位置，埋深为上顶到地面的距离（以井盖外套圈沿口为准）；套管和直埋电缆以上顶计；管沟内的电缆埋深以最上一条到地面的距离为准；综合管沟（道）内的管线要分别探测其平面位置和埋深。

5、电信、电力、有线电视等套管的断面尺寸为：

宽×高。

量至套管外径，对不规则的套管量测其外包络尺寸。

表2.1管线探测标准取舍标准

序号

管线种类

取舍标准

1

给水

内径≥100mm

2

排水

（包括雨、污水和雨污合流管理）

方沟≥200×200mm

内径≥200mm

3

燃气（包括煤气、天然气）

全测

4

电力（包括路灯、交警、供电）

全测

5

电讯（包括有线电视）

全测

6

热力

全测

7

工业管道

全测

8

军用

全测

9

人防

全测

表2.2地下管线探测应查明与测注的项目

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

转折点、三通、四通、变径

阀门、放水口、消火栓、各种窨井、水表

管径、材质

管顶及地面高程

排水（含雨、污水雨污合流管道）

化粪池、净化池、泵站、暗沟地面出口

起终点井、进出水口、交叉口井、转折点井

各种窨井、污水篦、排污装置

管径、断面尺寸、材质

管底、方沟底及地面高程

电力

变电室、配电房、高压线杆

转折点、分支点、入孔井、上杆

各种窨井、变压器、塔

电压、断面尺寸、条数、材质套管孔数、孔径、材质

管顶及地面高程

电信

变换站、控制室

转折点、分支点、上杆

接线箱、各种窨井

材质、断面尺寸、套管孔数、孔径、材质

管顶及地面高程

信号电缆

变换站、控制室、信号架

转折点、分支点、上杆

各种窨井、控制柜、信号灯

条数、套管孔数、孔径、材质

管顶及地面高程

广播电视

差转台、发射塔

转折点、分支点、上杆

接线箱、各种窨井

材质、断面尺寸、套管孔数、孔径

管顶及地面高程

燃气

气化站、调压室、储备站、门站

转折点、三通、四通、变径

排气装置、阀门、各种窨井、凝水缸

管径、材质、压力

管顶及地面高程

路灯

电杆、配电室、控制箱

转折点、分支点

各种窨井、控制柜、路灯

条数、套管孔数、孔径、材质

管顶及地面高程

工业管道

锅炉房、动力站、冷却塔、支架

转折点、三通、四通、变径

各种窨井、阀门、排液、排污装置

管径、材质、压力

管顶及地面高程

热力

锅炉房、加压站

转折点、三通、四通、变径

各种窨井、阀门

管径、材质、压力

管顶及地面高程

2.2资料收集

探测前应搜集以下资料：

1XX市相关技术标准；

2测区地下管线现状调绘图；

3测区1：

500地形图和数字化图；

4测量控制点成果资料；

5地下管线探查记录表。

2.3明显管线点调查的作业方法和要求

明显地下管线探查必须在充分搜集和分析已有资料的基础上，采用实地调查与仪器探测相结合的方法进行，仪器必须进行一致性校验，必须进行方法试验。

明显地下管线探查应在现场查明各种地下管线的敷设状况及在地面上的投影位置和埋深，同时应查明管线种类、连接关系、管径、材质、规格、载体特征、电缆条数、管块孔数、权属单位及附属设施等，其中埋设在同一管块（沟）中的不同权属的电力或电信等电缆要分别查明，并在成果表的备注栏内注明。

绘制探查草图，并在地面上设置管线点标志。

在踏勘指认的基础上，根据管线类别和埋设情况分别进行具体调查。

对于各种明显管线点，应将其各种数据全部开井量测，调查的内容和项目按《管线规程》的有关规定执行。

调查时，使用经检验的钢卷尺、水平尺、钢钎、重锤线及“L”型专用工具进行量测，一井多个方向的应逐个方向量取、记录，以便正确连线。

管线调查的量测数据，埋设以米为单位，取位至厘米，其他属性数据均以毫米为单位。

管线点的地面标志，应保证在管线探测成果验收前不毁失、不移位和易于识别，可用钢钎刻、注上记号“⊙”（水泥地面），或用铁钉（沥青地面）、木桩（沙土地面）打入地面至平，并在管线点附近明显且能长期保留的建（构）筑物、明显地物上，用红色油漆标注位置和物探点号，以便于实地寻找。

2.4隐蔽管线点的探查

隐蔽管线点是指那些地表没有标志[各种井位及建（构筑物）]的地下管线点，对此类管线点是采用物探仪器探测的方法来确定其平面位置和埋深，主要仪器为管线探测仪等。

根据XX市地下管线的实际情况，本次地下管线探测拟采用英国雷迪公司生产的RD400PDL—2、RD432PDL等仪器作业。

RD系列管线探测仪器有如下优点：

（1）有较高的分辨率和较强的抗干扰能力。

（2）有足够大的发送功率，磁距具有可选性，能满足测区探查深度的要求。

（3）性能稳定、重复性好。

（4）轻便、操作简单，有快速定向、定深的操作功能。

（5）能够满足探查所规定的精度要求。

探测作业时，要根据现场的实际情况，灵活选用物探工作方法。

电磁感应法、磁法、电磁波法、地震波法以及它们各自的各种工作方式，均有其适用条件，以取得符合实际情况的推断解释为选择的依据。

一般来说，探测金属管线，采用磁偶极感应法或电偶极感应法，探查铁磁性材料的管道可采用磁测法，探查电力电缆采用50Hz被动源法，探查非金属管线采用电磁波（地质雷达）法和示踪电磁法，亦可采用电磁感应法、电阻率法等其他物探方法。

隐蔽地下管线探查应遵循以下原则：

（1）从已知到未知，即在已知管线的路段进行方法试验，确定应采用的探测方法后，推广到其他路段。

（2）从简单到复杂，即先探测相对简单的管线，后探测敷设复杂的管线。

或先查管线稀疏的路段，后查管线密集的路段。

（3）优先采用轻便、有效、快速、成本低的方法。

（4）复杂条件下宜采用多种探查方式或方法。

在测区开始实施仪器探测作业前，应使用不同的仪器和不同的探测方法，在具有代表性的路段进行方法试验，通过与已有资料数据的比例或足够的有代表性的开挖点验证校核，确定仪器和方法的有效性和精度，选择最佳工作方法、合适的工作频率、最佳收发距并确定该方法和仪器测探的修正方法和修正系数，以提高工作效率和探查成果精度。

根据本次工程的任务要求，现场要多做一些剖面探测，将漏查和新增的地下管线补充完整。

探测确定的管线点位，应采用钢钉打入地面作为标志，并用红油漆标志醒目，以便于进行坐标测定。

所有探测的管线点，均应填入“隐蔽管线点探测表”，并在管线点连线草图上加以标绘。

2.5管线点的编号

物探点号宜采用管线代号+管线点自然顺序号二部分组成的符号表示。

管线代号按《管线规程》附录B的规定表示，管线点顺序号用阿拉伯数字表示。

物探点号要保证在全测区内的唯一性。

管线点的编号在管线调查时由调查人员现场编排，填入“管线调查/探测表”，并在实地管线点的旁边用红油漆注记起点号。

第三章控制测量

3.1平面控制测量

3.1.1、Ⅰ、Ⅱ级导线的布设

在XX市三、四等三角点、GPS点的基础上布设Ⅰ、Ⅱ级导线控制网。

Ⅰ级导线主要沿市区内主要街道布设，Ⅱ级导线沿市区次要街道及较大宗地内部布设，其布设形式以附（闭）合导线为主，路线超长时可布设成结点网。

导线相邻边长之比不超过1：

3。

其主要技术要求见下表3.1：

表3.1Ⅰ、Ⅱ级导线的主要技术指标

等级

线路长度

（km）

平均边长

（m）

测距中误

差（mm）

测角中误

差（″）

测回数

（J2）

方位角闭

合差（″）

全长相对

闭合差

Ⅰ

3.6

300

±15

±5

2

±10√n

1：

14000

Ⅱ

2.4

200

±15

±8

1

±10√n

1：

10000

注:

n为测站数.导线结点间最大长度不大于附合导线长度的0.7倍。

3.1.2、Ⅰ、Ⅱ级导线点的埋设和编号

Ⅰ、Ⅱ级导线点点位均应设置长久牢固的标志。

位于铺装路面上的Ⅰ、Ⅱ级导线点，采用长20cm直径200mm的铁钉作为标志打入地面，顶面比路面略高一点，顶面中心刻“+”字为点位的标记。

位于软质地面上的点位埋设15cm（顶）×20cm（底）×40cm（高）的石桩，标石中心的铁钉为点位标记。

Ⅰ、Ⅱ级管线点编号分别为：

JGⅠ×××和JGⅡ×××（×××位数字编号）。

点位固定后，应作详细的点之记，并在点位周围明显地物上（如电杆、墙角等）用红油漆做好标记，以便利用查找。

3.1.3、Ⅰ、Ⅱ级导线观测

1、水平角观测

Ⅰ、Ⅱ级导线观测使用经检验合格的J2级电子全站仪施测。

Ⅰ级导线水平角按方向法观测二测回，Ⅱ级导线水平角按方向法观测一测回。

当方位数不多于3个时，可不归零。

水平角观测各项限差要求见下表3.2：

表3.2水平角观测各项限差要求

半测回归零差（″）

一测回2c互差（″）

同一方向值各测回互差（″）

8

13

9

2、距离观测

Ⅰ级导线按双程观测二测回（一测回4次读数），Ⅱ级导线按双程观测一测回。

测回内读数较小差应小于5mm。

气象数据的采集可每条边在主机端测定一次，温度最小读数为0.5℃，气压最小读数为1hPa或1mmHg。

Ⅰ、Ⅱ级导线边长测量一般可直接测定平距。

当需要测量高差时，应读取斜距,并按中丝法测定天顶距一测回。

仪器高和棱镜高应准确量取，读至mm。

观测边长经气象、加乘常数改正后，用垂直角改平测量边长。

其改正公式为：

D=Scos×α（m）或D=√s*s-h*h

其中：

S为观测边长，α为垂直角，h为测距仪与反光镜间高差

Ⅰ、Ⅱ级导线边长经气象、加乘常数、倾斜改正后归化之大地水准面（高程基准面），再投影至高斯平面。

其投影归化公式如下：

①投影至高程基准面：

D0=D（1-Hm/R）

②投影至高斯平面：

D1=D0（1+ym2/2R2）

式中：

Hm为边长两端点高程平均值，R为参考椭球体平均曲率半径（6378140m），ym为边长两端点横坐标平均值。

3.1.4、平差计算与资料整理

外业观测结束后，作业组应对各种观测数据进行全面的检查，无误后进行以下各项验算：

●图形条件自由项（方位角闭合差）计算；

●导线全长相对闭合差计算；

●导线网测角中误差计算；

●导线每边测距中误差计算；

以上各项均符合相应的规定后，进行平差计算。

Ⅰ、Ⅱ级导线均采用严密平差模型在微机上进行平差计算，使用正式的商业平差软件,Ⅰ级导线（网）平差后单位权方向中误差应小于±3.5″，Ⅱ级导线（网）平差后单位权方向中误差应小于±5.6″，最弱点点位中误差（相对于起算点）应小于±5cm，导线点的坐标成果取位至0.001m。

平差计算结束后，打印计算资料并装订成册。

3.2高程控制测量

本调查区的高程控制，采用四等水准测量方向建立测区首级高程控制网。

四等水准路线沿Ⅰ、Ⅱ级导线敷设，原则上四等水准路线应经过测区内每一个四等GPS控制点及Ⅰ、Ⅱ级导线点，但如果有的点位确实难以进行水准联测，则改用测距三角高程。

四等水准网的观测，采用S3型水准仪、木制双面区格式水准尺，按后－后－前－前的方法进行外业观测，各项观测限差见下表3.3：

表3.3四等水准各项观测限差表

视距长度（m）

前后视距差（m）

视距累计差（m）

红黑面读数差（mm）

红黑面高差之差（mm）

环线高差闭合差（mm）

最大附合长度（km）

80

5

10

3

5

±20√L

15

注：

当成像清晰、稳定时，视距长度可放宽到96米。

L为路线长度，以km为单位。

水准网中结点之间或结点与已知点之间的附合路线长度不得超过10.5km。

采用正式的商业平差软件按照严密平差模型进行四等水准网的平差计算，解算出个点的高程并进行精度评定。

要求网中最弱点高程中误差不超过±2cm（相对于起算点）。

最后按规定格式打印出平差计算资料，统一装订成册。

3.3图根控制测量

为了满足地形图修补测及管线点野外数据采集的需要，需在三、四等三角点、GPS点或Ⅰ、Ⅱ级导线点的基础上，进一步加密图根控制点。

图根控制以附（闭）合导线为主要布设形式，沿管线点以串测的形式布设，局部地区也可采用支导线及测距极坐标的方法增设测站点。

图根点的点位分两种情况进行标设，位于硬质地面（主要指沥青或水泥路面）上的点位，采用长5cm的钢钉打入地面作为标志，为便于寻找应以钢钉顶面为圆心用红油漆在地面上画一个直径约为10cm的圆圈；位于软质地面上的点位，采用长25cm的木桩进行标设。

图根点的编号整个测区统一编排，用阿拉伯数字排出顺序号，并在其前冠以大写字母“T”，如T100，T15等。

串测管线点的图根导线，布设在管线点的图根点，其编号与管线点一致，并应编制导线略图。

图根点的密度应视测区的具体情况，以满足管线点、地物点数据采集的要求为原则，合理布设并尽量均匀分布，一般每幅图中不应少于6个控制点。

图根导线在各级基本控制点下分两级进行加密，其主要技术要求见下表3.4：

表3.4图根导线主要技术要求表

附合导线长度（m）

平均变长（m）

测角中误差（″）

测回数

方位角闭合差（″）

导线相对闭合差

900

80

±20

1

±√n

1/4000

注：

n为测站数

因地形限制，导线无法闭合时，可布设不多于三条边、总长不超过300m的支导线，此时其水平角应分为左右角各测一个测回，且其测站圆周角闭合差不得大于±40″。

图根导线采用2″级或5″电子全站仪进行水平角即边长观测，角度与边长均测一个测回。

观测结束后，在各项限差均不超限的情况下，可采用非严密平差模型进行坐标计算，最终打印图根导线计算表，并统一装订成册。

图根点的高程采用测距三角高程的方法进行测定。

三角高程的外业观测与导线的水平角即边长观测同时进行，即在测定边长的同时，按中丝法观测天顶距一个测回，仪器高与棱镜高用钢卷尺丈量至mm，高差采用直反觇观测，同一条边直反觇观测的高差之差不得大于±0.04S（m），S为边长，以hm为单位。

三角高程路线，必须起闭于直接水准点上，以构成检核条件。

三角高程路线上的高差闭合差不得大于±0.05√n（m），n为路线上的边数。

垂直角观测测回数与限差应符合表3.5的规定

表3.5垂直角观测测回数与限差表

等级

测回数

指标差

垂直角互差

一次附合

DJ2

1

15″

25″

DJ6

2

25″

25″

二次附合

DJ6

1

25″

25″

观测结束后，在各种限差均不超限的情况下，可采用非严密平差模型进行高差配赋，计算出各点的高程，最后打印观测计算资料统一装订成册。

第四章地下管线测量

管线调查、探测作业结束后，即可开始管线点的野外数据采集工作。

地下管线测量应采用解析法，高程测量采用测距高程三角测量。

外业观测时，采用5″级全站仪，以各等级控制点为依据进行角度与距离测量，从而获得各管线点的平面坐标及高程。

管线点的位置是以管线构筑物的几何中心为准，即圆形管线井测其井盖中心，方形井测其对角线交点，物理探测点（直埋管线点），以探测时打入的钢钉位置为准（上述各种点位在管线调查时均已用红油漆做好了标记）。

观测时，水平角按方向观测法半测回测定，水平距离一测回（一次读数）测定，垂直角（天顶距）按中丝法半测回测定，仪器高用钢卷尺丈量至mm，棱镜高采用固定高度（个别点位加减常数）。

观测数据直接存入全站仪内存，为切实保证观测的点号与记录器中的记录的点号能一一对应，立棱镜者每立好一个管线点应用对讲机将其点号通报测站记录者，记录者将点号输入记录器，使点号与观测数据一一对应。

（在燃气管附近使用对讲机应注意防爆）

在管线点数据采集过程中，要注意随时进行检查，发现错误或遗漏应随时纠正处理。

第五章1：

500带状地形图修补测

5.1基本要求

1、应采用内外业一体化全数字成图的测图方法，测图软件宜统一采用XX市城建档案管理办公室的指定软件。

2、带状地形图的施测范围为沿管线展布道路两侧第一排建筑物、地物点、道路、人行道等（构）筑物，没有建（构）筑物时，应测至距管线30m，并注明；

3、数据格式为DWG文件（不含管线）。

5.2地形测量

地形测量的数据采集，采用5″级电子全站仪以极坐标的方式进行。

测站点至碎步点的水平角按方向观测法半测回观测，距离按单程一测回测定，用于倾斜改正及计算高程的天顶距按中丝法观测半测回，并在不同测站施测重合点检核。

所用仪器的各项指标均符合《规程》中的相应要求。

野外采集的碎步点数据采用全站仪本身的内存进行记录，每天作业结束后，将数据传输进计算机解算出坐标。

然后利用成图软件展绘到微机中，根据野外测站草图，按对应的点号将其连成图块，形成图块文件，最终形成带状地形图。

第六章管线图的编辑绘制

6.1基本要求

1、地下管线图的编绘应在已有新测或修测合格的地形图的基础上，采用外业测量直接采集的数据，使用成图软件自动生成地下管线图。

2、专业地下管线图及综合地下管线图的比例尺为1：

500，图幅规格及分幅编号应与XX市1：

500地形图一致。

3、数字管线图的数据来源应采用地下管线探测采集的数据或竣工测量的数据。

4、综合地下管线图和专业地下管线图均以彩色绘制。

地下管线按投影中心（展绘管线点位置）用相应图例连线表示，附属设施在实际中心位置绘相应符合表示。

5、地下管线图图例按本规程附录A、管线代号和颜色按本规程附录B、点符号图例参照附录F、图廓整饰标准按本规程附录C、数字和注记按附录E的规定绘制，其他按现行国家标准《1：

500，1：

1000，1：

2000地形图图式》GB/T7929规定的地形图图式执行。

6.2管线图编辑

管线点的坐标及高程数据采集完之后，即可开始管线图的编绘工作，基本作业过程如下：

在获得了各管线的坐标及高程数据后，根据管线调查时绘制的管线连线草图在计算机上进行管线点的连线，形成各种管线的连线文件。

然后将管线连线文件与地形图（数据文件）进行迭加，并进行相应的编辑整理（原地形图上的各种地下管线地面设施如窨井等，应全部关闭，均以本次测定的位置为准），形成专业地下管线图和综合地下管线图。

管线图的主要内容包括：

（1）地物层，反映地形地物现状，即地形图或称管线背景图；

（2）管线层，反映管线的性质、位置、走向、管径以及管线点号等。

按《管线规程》的要求，管线图上注记的管线点编号是以图幅为单位统一编排的，同一图幅内，同一管线种类按自上而下、由左向右的顺序由1开始顺序编排；不同种类的管线，使用不同的分类代码（双字母）。

管线外业调查时编排的物探点号在管线图上不出现。

经过编辑整理，形成完整的管线图数据文件后，即可开始管线图的绘制，管线图分综合地下管线图、专业地下管线图和断面图。

综合管线图合专业管线图以彩色绘制（各种管线的颜色执行《管线规程》的规定）；图幅的划分与编号与所采用