城市地下管线普查项目的质量控制

杨建科，王海英，漆小英

(南宁市勘察测绘地理信息院，广西 南宁　530022)

1　引　言

城市地下管线被誉为城市的“生命线”，是城市基础设施中的重要组成部分，是现代城市高效率、高质量运作的基本保证。随着城市建设的不断发展，各地陆续开展了城市管线普查。南宁市在2001年和2006年先后开展了2次建成区地下管线普查工作，随着城市范围的逐步扩大和地下管线的不断增加，已有的管线资料已经不能满足城市规划设计的需要，因此需要对南宁市中心城区以及规划涉及的重点片区进行全面的地下管线普查，建立南宁市地下管线综合数据库及管线数据动态更新机制。

地下管线探测的任务主要是对管线点及其附属设施做详细的调查、物探和测量，查清各类被调查管线的类型、管径、材质、埋深、走向及管线的连接关系，并经过调查数据录入，编辑成图，数据监理，形成管线数据库，并实现对数据库的更新和维护。

由于地下管线属于隐蔽工程，探查区域的地球物理环境复杂，不同队伍、不同作业员技术水平和作业手段有差异，导致探测的地下管线成果不一定能准确地反映地下管线分布情况，因此，如何采取有效措施把控过程质量控制，显得十分重要。

南宁市管线普查工程涉及总面积约 870 km2，项目分为15个片区进行，完成综合管线探测约20余种，分属40余家权属单位，管线长度合计约1.8万千米。

2　关键工序的质量检查

采用作业组自检和互检、项目组和院级三级检查。

2.1　准备工作

主要包括内业利用数据监理程序逐项检查综合管线图，属于外业待核实的须标记；叠加旧管线库数据图和地形图底图，对照检查，标记有疑问的地方，便于外业核查；划定外业抽检范围，关注重点区域、关键点、疑问点；标注管线点物探点号、起终点埋深、管径、断面尺寸、总孔数、已用孔数、电压等主要属性项内容，打印外检样本管线底图等。

2.2　探查检查

检查主要内容和比例如表1所示。

管线探查检查内容及比例　　　　　　　　表1

2.3　测量检查

检查主要内容和比例如表2所示。

测量检查内容及比例　　　　　　　　　表2

2.4　管线图外业巡视检查

主要包括：主干管线、次要管线、支管线连接关系、漏连、走向、去向情况；管线图管线各属性项包括断面尺寸、管径、管线材质、套管尺寸、套管材质、总孔数、已用孔数、电缆根数、电压、流向等与实地的一致性、完整性；缓慢弯曲、变向路段管线点设置能否正确反映管线走向；管线和管线属性的接边情况；地形图图面巡视，检查地物的变化情况，确定修补测范围等。巡视比例参照表1。

2.5　管线图、库内业检查

(1)点号命名

①组号错用、乱用(组号错用会导致各作业组数据合并后出现点名重复现象)；

②管线类型码乱用及使用不规范现象(管线类型码不规范会导致数据可以输出但后期合并后无法调入的现象)。

(2)属性值规范检查

①电压统一单位kV，如路灯为 0.22 kV；

②断面尺寸、管径统一用毫米(mm)；井盖规格用米(m)；

③对于矩形的管或管块，断面尺寸为宽*高；

④断面尺寸或管径的填写统一用“X”，如300*200；

⑤“材质”栏等名称应统一。光纤、电缆等统一填“光纤”，铸铁、铁统一填“铸铁”，水泥、砼统一填“砼”，复合、复合材料统一填“复合材料”。

⑥“特征”、“附属物”栏要统一。譬如探测点直接填“探测点”即可，不用在探测点前面加种类。给水、排水和燃气的“特征”的分支用“通”表示，但通讯类、电力类都用“分支”表示。

⑦“雨水、污水、合流”的“流向”字段值统一为1，其他管类统一为空；

⑧“管线来源”如果是现场测绘的，统一为“现场测绘”；

⑨除了直埋的管，“管径”和“断面尺寸”不能同时都有值或同时为空；

⑩排水管线的“埋设方式”，除明渠的埋设方式为“明渠”外，其他暗渠、暗沟的埋设方式和圆管一样均为“直埋”。

(3)属性完整性

主要检查属性项是否填有属性：

①点成果表：附属物/特征、所在道路、管线来源、权属单位、勘测单位、勘测人员、勘测时间、井深、井室高度、井盖材质、井盖规格等。

②线成果表：管径/断面尺寸、所在道路、管线来源、权属单位、勘测单位、勘测人员、勘测时间、燃气管的压力、电力管的电压、电力、通讯管线的电缆根数、总孔数及已用孔数等。

2.6　管线入库检查

用数据监理程序进行，主要内容如下：

(1)飞线、飞点。

(2)逻辑错误检查：0长度线；少于两点的线；重复点名等。

(3)不规范地物：0点、1线。

(4)拓扑错误检查。

①不合理的孤立井(给排水管类中存在偏心井，对于因偏心未与管线连接的井，应在该井的“备注”字段填上“偏心井”，以便和不合理的孤立井区分)；

②孤立线(管线成果中不允许出现孤线现象)；

③超长、超短线(综合管线，管长上限设为 75 m。下线设为 0.01 m)；

④管点的分支特征。

图1　管线分支特征图

如图1所示该点有3个分支，即使该点的特征编码是探测三通，但如果其[特征]字段值不是“三通”会认为是错误；另一种情况就是该点特征编码不是三通而是其他点，但其[特征]字段值是“三通”，那么会认为是正确。

⑤排水无出口。对于任意一个排水管点，只有流入没有流出是不合理的。

图2　排水管线流向图

检查所有排水管线点是否只有流入而没有流出，如图2所示，雨水管线没有流出口。

⑥排水井流入方向低于流出方向 0.2 m(此值是可以根据实际情况调整)。检查排水管线中某一井同时作为起点和终点(即同时作为流入和流出时)。其流入高度低于流出高度 0.2 m的现象，即流入的入口应该高于流出的出口，否则报错；

⑦污水流向雨水；

⑧重复对象(管类、符号、点名、坐标、高程都相同时识别为重复对象)；

⑨空间交叉(仅对于给水、排水、燃气这类的硬管，不允许存在空间交叉现象)；

⑩排水粗管流向细管(针对错误检查)；

(5)属性异常值检查

①高程异常(管点、管线高程值过低或过高都是不合理的)；

②同一条线路的燃气管压力值不一致；

③隐蔽管点两端管线属性不一致，如图3所示。

图3隐蔽管点属性不一致检查窗口

④通信、电力管线已用孔数大于总孔数，以及其他一些检查。

3　重点和难点的质量控制

3.1　重点

(1)项目技术设计

在项目前期，在整合了南宁市2001年、2006年2次管线普查的成果数据基础上，充分调研和汲取其他城市数据标准经验的基础上，结合南宁市地下综合管线实际情况，新增了人防点、人防线、管沟点、管沟线、虚拟井点、虚拟井线、综合管廊点、综合管廊线、标注等属性表。新旧地下管线标准的主要变化对比如表3所示。

式中,δij为克罗内克符号,(EI)e为FRP布加固黏弹性梁在Laplace变换域中的等效抗弯刚度,且

新、旧管线数据标准对比表　　　　　　　　表3

(2)重视资料收集和利用

项目开始之初，安排2名专门人员去管线各权属单位收集、整理和分析资料。共收集内河管理处29个工程、市政工程管理514个工程、绿城水务173个工程、城建档案馆460个工程竣工资料、燃气公司全市燃气管线总图电子版(dwg格式)、施工建设单位共261个市政道路排水工程施工图等。

(3)内业数据监理

基于清华山维EPS2008管线平台，南宁市勘察测绘地理信息院自主开发定制了数据合法性检查功能，多达23项检查内容，覆盖了常见的地下管线会出现的错误或问题，程序可自动检查飞线飞点、逻辑错误、拓扑错误、属性异常值等，结合人工对图面连接关系、mdb数据规范性进行进一步检查，最大限度地确保成果质量。

(4)接边处理

各测区数据经编辑、检查和整改后需进行测区间的接边处理。因此，各作业组在外业探查时，都会在超出自己测区范围线外多测1至2个管线点，便于和相邻测区接边。完成各测区内部和测区之间接边后，再进行全测区间数据接边，最终实现全测区内数据无缝接边。

(5)权属单位审图

除了第三方监理和三级检查制度，引入权属单位对最终成果的审查(审图)环节，进一步保证成果质量的可靠性和准确性，也有利于以后权属单位的使用。重点是给水、燃气、排水管线。

①管线权属单位审图内容

确定本权属管线的走向、位置是否正确；是否存在漏测、漏探的管线或检查井、窨井等；管线的材质是否正确；管线的断面尺寸是否正确；排水的流向是否正确；通讯类管线的套管总孔数、传输介质是否正确；确定电力、路灯的电压是否正确以及燃气管道的压力标注是否正确等。

②管线权属单位审图意见表

各家权属单位对管线成果的审查意见如表4所示。

权属单位审图意见表　　　　　　　　　表4

3.2　难点

(1)顶管

针对目前穿过马路管线采用较多的顶管情况，现有探查仪器对很深的管线探查存在较大误差，须收集设计或竣工资料，加以修正。

(2)复杂路口的疑难管线

对于复杂路口的疑难管线，一般采用多种方法综合运用。认真分析、查阅资料、研究调绘图，摸清其分布再进行探测；采用不同仪器、多种方式、方法交叉探测，从中找出较可靠的异常值；向权属单位尤其是向直接参与敷设管线的人员了解管线的分布情况，或在可能的地段进行雷达探测和开挖验证，最大限度地确保疑难点探测精度。常采用归纳排除法、旁侧感应法、垂直磁偶极子感应法、电流大小比较法和对比验证等方法。

(3)PE管线

对于一些给水、排水PE管线，除收集已有设计或竣工资料外，在可开挖的地段可采用钎探或机械法进行探测，在硬质路面可采用地质雷达进行探测。对于PE管线探查，解决的最好办法还是进行覆土前跟测，这样可有效地保证成果的准确性。

当然，还有其他一些重点和难点，这里不再赘述。

4　总　结

4.1　积累的经验

(1)自主开发软件工具

基于清华山维EPS2008管线平台，按照南宁市勘察测绘地理信息院的《城市地下综合管线数据标准》定制了功能模板、数据预处理、数据编辑及数据合法性检查功能等。实现了内业作图过程图库一体化，形成了数据从导入到编辑、处理、检查、整饰和成果输出的高效率作业模式，大大提高了内业处理效率。功能模板的变化如表5所示。

新、旧功能模板对比　　　　　　　　　表5

(2)建立管线跟测机制

考虑到新增的燃气和给水PE管探查工作难度大，在普查开始至普查截止期间，项目组多次与权属单位协商沟通，考虑双方面诉求，安排了专门的跟测小组，在施工开挖阶段(覆土前)进行管线现场跟测，并对先期跟测的成果免费共享，获得权属单位的肯定，取得良好的效果，有效保障了本项目成果的现实性，提高了成果的可靠性。

(3)完善三维管线数据

2001年、2006年管线普查时，数据标准欠全面，本次设计时增加调查内容。充分考虑权属单位的需求，综合管线增加了井盖规格、材质、类型和检查井井深、井脖、井室尺寸等内容。为建立南宁市城市管线三维模型提供基础数据，提高了数据后期使用和深加工能力，满足以后更广的需求。

(4)权属单位审图

组织多次与各权属单位的对接、交流和征求意见会议，充分利用权属单位已有资料，积极听取权属单位的建议和意见，提出需权属单位协助解决的问题，中期和最终普查成果由各管线权属单位审核和确认方可进行最终验收。

4.2　建议

(1)增加管线接边检查软件功能

本项目接边检查耗费了作业人员不少精力，建议开发管线接边检查和自动接边处理软件，来提高作业效率。

(2)本项目探查不包括企事业单位和封闭小区内管线，为了进一步完善城市管线数据库，应将其内管线纳入管线管理范围，特别是排水管线数据。