排水管线调查的技术方法与精度分析

1排水管线调查的技术方法与精度分析郭根会金迪公司摘要本文详细的描述了排水管线调查的一般技术方法，结合多年的工作经验，在调查精度分析的基础上阐明了排水管线调查中提高精度的几种方法。关键词排水调查精度前言排水管线是城市重要基础设施之一，在城市经济建设中发挥着巨大的作用。随着城市建设的发展，排水管道施工量也日益增大，为了更好的对排水管线进行管理，需对现有的排水管线进行详细的调查。在排水管线基础信息的调查中，除了查明管线的走向、管径、管道性质、附属物基本属性、污染程度外，还有管道的管底高程。在排水管道的设计及信息系统管理中管道的管底高程无疑是排水管线的主要属性。本文结合多年的管线探测经验，就排水管线探测的方法进行总结并进行了精度分析，为排水管线的调查提供理论依据及实施方法。1调查的一般过程1.1排水管线的分类通信管线的分类一般是按照管线的载体信息属性进行分类，常见的有雨水、生活污水、工业污水和雨污合流等。在管线调查中，应依据业主的需要进行管线分类的确定。为了充分利用水资源并防止对水源的污染，市政排水应做到雨、污分流，厂区污水应按照不同种类分流回收，便于污水的处理。目前在部分城市已得到了很好的发展，收到了良好的社会效益。但由于历史的原因，部分地区仍有雨、污合流管道，使部分雨水流入污水处理厂，增加了污水处理的成本，造成了资源的浪费；也有部分污水流入雨水管道，未经处理而直接排放造成了环境的污染，因此查清雨、污水管线的混接情况也是排水管线调查的重要项目。1.2资料的收集排水调查前应全面搜集各种管线的详细设计和竣工资料，并对资料的可靠性进行分析，掌握工作的难点。收集权属单位在排水管线的设计及现场施工中常遇到的技术难点信息，以便突出工作的重点。21.3方法试验在排水管道调查前必须在测区内选择一定数量的区域进行调查方法的试验，试验点应均匀分布在整个测区。通过方法试验可确定合理的工作工具和最佳的调查方法。1.4明显点的调查排水管线的明显点较多，大部分都可以开井直接量测，深度量至管道（沟）的内底。在量测中可直接查明的管线属性有：管线点属性、规格、埋深、检修井深度、井室规格、井盖规格、井盖材质等。在明显点调查中为了方便后期的资料整理，应把较为复杂检修井的各个方向的断面规格及走向进行翻版绘制，对雨、污洪接的检修井应重点标记。当检修井较大（面积大于1平方米）或分支方向较多时应实测检修井框轮廓线并在轮廓线上设立管线特征点。1.5隐蔽点的探测排水管线的隐蔽点主要有两种，一是由于检修井被覆盖无法进行直接量测而形成的，这类隐蔽点的平面位置可用井盖探测仪进行定位，其深度可用内差法求得。在条件允许的情况下也可用示踪法进行探测。另一类就是直埋的压力管道，当此类为金属管道时可用管线探测仪进行定位和测深，为非金属管道时只能用地质雷达进行探测，此类管道的埋深一般较大，因此探测成效往往不明显。在必要时可利用加氢或放射源等物探方法进行详查。1.6管线特征点的测量和资料整理在完成管线调查及探测后，应严格进行检查，检查内容为要求量测的各种属性数据，检查点应均匀分布整个测区。在检查合格后，方可进行管线点的测量，并把测量成果及探测成果输入计算机，根据工程的具体要求进行内业资料的整理和成果的输出。1.7排水管线调查的安全管理在排水管线的调查中应严格按照《城市地下管线探测技术规程》的有关规定进行施工，在施工前应制定详细的安全管理条理并对作业人员进行岗位安全保护的培训。由于排水管线的检修井大多长期关闭且井内积水较多，一般不允许私自下井作业。需要下井作业时应告知工程项目负责，在有专人看护和有充分的安全保护设施下方可进行井下作业。需要对较深的污水管道进行下井或进入排水管沟进行作业时，应通知排水管理部门，由专业人员组织进行探查。作业完成后应及时恢复井盖。32调查技术方法与精度分析2.1平面位置的定位方法在排水管线探测中，由于大部分管线都布设了检修井，一般平面定位在检修井的中心位置，当管道中心线在地面的投影偏离检修井时，应量测其偏心距离并标明偏离方向，也可在管道中心线的地面投影处设管线特征点。对于直埋金属管道可用管线探测仪直接定位。2.2深度的量测方法排水管道的深度量测是排水管道调查的重点，在实际操作中，由于检修井的井室往往比井口大，且检修井内的积水和淤泥也较多，严重的影响了深度量测的准确性。为了提高管道埋深量测的精度，可根据实际情况的不同选择不同的量测方法。2.2.1直接下井量测当检修井内无积水时，在做好安全保护措施后便可下井量测。这种方法的量测精度很高，但效率很低，一般不适宜排水管道的普查，只是在解决疑难问题（如其它方法都无法量测）时采用。2.2.2利用“L”尺直接量测在检修井内淤泥较少的情况下，可用“L”尺直接量测。这种方法量测的精度主要因检修井内淤泥的多少而受到影响。当淤泥较多时，“L”尺无法接近管道的底部，量测的深度往往偏浅，甚至精度达不到规定的要求。另外检修井的井口直径一般在70厘米左右，当检修井的井室宽度规格大于2米时，“L”尺很难进行操作。2.2.3利用量杆量测由于量杆量测一般不受积水和淤泥的影响，因此在管道深度调查中经常用到。在实际操作中，量杆量测的深度不是垂直距离而是斜距。为了提高精度，需把斜距转换为垂直距离，或减小两者的差距。通常采用如下方法：a、投影法：在实际工作中，我们常遇到大口径雨水管线，其检修井的井室都比较大（一般直径在2米左右）。用量杆直接量测其深度时误差较大，这时可用投影法进行量测。如图：把量杆一端插到管道内底，量出管道内底到井边的距离即AB的长度，再沿量杆量出与AB等长度的BC段,根据相似三角形的属性特点可推出C点到地面的垂直距离CE便为管道的内底埋深h。ECBOA4当检修井的为0.7米，井室直径为2米时，两种方法量测精度如下表。从表中可以看出，管线深度越小直接量测误差越大，当管线深度小于4米时，直接量测深度较差均在5厘米以上，实际量测时很难进行修正。而投影法量测没有理论误差，可广泛运用（当深度大于2.5米时量测不方便，可选用其它方法）。（单位：厘米）b、水平面量测法：在管线探测中，由于各种原因造成管道内有一定的积水。这时可利用水平面法进行埋深的量测。如图：把量杆一端插到管道内底，AC为地面沿量杆到水面的距离，AD为地面到水面的垂直距离，则管线埋深h约等于AD与BC之和。量出AB与AC段的长度便可求出管道的埋深。管道积水越少、埋深越大则量测误差越小。下面对量测精度进行统计分析，当管道内积水深度为30厘米，检修井井室直径为200厘米时精度统计如下表：（单位：厘米）管道实际深度200240280320360400440450490量测深度201.5241.1280.8320.6360.5400.4440.3450.3490.3深度较差1.51.10.80.60.50.40.30.30.3由上表可知，利用水平面量测的深度与实际深度较接近，一般不必要进行深度矫正。c、利用检修井井底量测：当检修井内无积水且深度较大时，可里利用井底做参照量测埋深，具体方法如下：用量杆分别量出AB、AC及地面到井底的垂直距离H，则井底到管内底的垂直距离Δh约等于AB与AC之差，管道的埋深h=H-Δh，这种方法的精度受井底平整度的影响较大，一般需要重复检查。在井底较平整且Δh不大于0.5米时，量测误差均在2厘米以内，能够满足排水管线调管道实际深度110130150170190210230250270400直接量测深度128145163182201220239258278405深度较差1815131211109885投影法量测深度110130150170190210230250270----BC水面ΔHDABCΔHAH5查的要求。结论排水管线探测中，由于工程服务的对象不同，调查的管线属性信息侧重不一。排水管线点大部分为明显点，调查时工作流程较简单，但重复性强。因此在工作前应明确工程的具体要求，争取在明显点调查中做到不漏项，避免不必要的反复工作。探测前必须认真做好探测方法试验，选择最佳的量测方法。根据实际情况选择相应的调查方法，并适时的对现有方法量测精度进行分析，必要时可用多种方法进行对比验证。通过实际验证，选用合适的参照可大大提高深度的量测精度。