孫祿，崔英良，崔俊良

(河北九華勘查測繪有限責(zé)任公司，河北 保定 071000)

1 引 言

城市地下綜合管廊竣工測量工作難度及復(fù)雜性較高，需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行測量，其測量結(jié)果作為工程質(zhì)量的一項(xiàng)重要依據(jù)，故本文以合肥高新區(qū)管廊為例，從確定綜合管廊竣工測量方案、收集資料、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等方面進(jìn)行了分析。

2 地下綜合管廊竣工測量概述

2.1 地下綜合管廊

地下綜合管廊工程是指建于城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構(gòu)筑物及附屬設(shè)施，將給水、雨水、污水、再生水、天然氣、熱力、電力、通信等城市工程管線進(jìn)行集中敷設(shè)在一起，實(shí)行“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理”集約化建設(shè)和管理，以做到地下空間的綜合利用和資源的共享。杜絕了由管線運(yùn)營商自行開挖敷設(shè)導(dǎo)致的施工混亂、資源浪費(fèi)、重復(fù)開挖等弊端。

2.2 地下綜合管廊測量內(nèi)容

地下管廊廊體及附屬設(shè)施測繪

(1)覆土前，管廊外部測量廊體外輪廓線、投料口、通風(fēng)口、出入口等附屬設(shè)施。

(2)覆土后，管廊內(nèi)部特征點(diǎn)、測量內(nèi)底、內(nèi)頂幾何中心線高程，艙體內(nèi)壁輪廓線，支架長度、支架面與面之間間距，入廊管線管頂平面坐標(biāo)及高程，帶狀地形圖測量。

2.3 地下綜合管廊竣工測量項(xiàng)目流程

項(xiàng)目流程包括：資料收集、現(xiàn)場踏勘、技術(shù)設(shè)計(jì)書編制、工作人員技術(shù)交底，首級控制，覆土前廊外碎部點(diǎn)采集、廊內(nèi)圖根控制點(diǎn)布設(shè)、廊內(nèi)碎部點(diǎn)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形整飾，質(zhì)量檢查、竣工測量報(bào)告編寫，如圖1所示。

圖1 地下綜合管廊竣工測量項(xiàng)目實(shí)施流程圖

3 地下綜合管廊竣工測量方法

3.1 首級控制點(diǎn)測量

控制點(diǎn)的布設(shè)遵循先整體后局部的工作程序，先確定首級平面控制網(wǎng)，后進(jìn)行控制點(diǎn)的加密。共搜集4個(gè)D級GNSS平面控制點(diǎn)作為本次合肥高新區(qū)地下管廊項(xiàng)目區(qū)域平面控制測量任務(wù)的起算數(shù)據(jù)；然后采用全球定位系統(tǒng)(GNSS)靜態(tài)方法進(jìn)行E級平面控制測量作業(yè)。

3.2 一級GNSS-RTK加密控制測量

一級GNSS-RTK加密控制測量利用安徽省連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)，觀測4個(gè)測回，GNSS-RTK流動站觀測時(shí)采用三腳架對中、整平，且每次觀測歷元數(shù)≥20個(gè)，觀測值在得到RTK固定解且收斂穩(wěn)定后開始記錄，測回間平面坐標(biāo)分量較差不應(yīng)超 2 cm，垂直分量坐標(biāo)較差不應(yīng)超 3 cm，取各測回結(jié)果的平均值作為最終結(jié)果。技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

GNSS-RTK平面測量主要技術(shù)要求 表1

3.3 高程控制測量

本次高程控制采用四等水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行，水準(zhǔn)路線的布設(shè)根據(jù)GNSS控制點(diǎn)的分布按《城市測量規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。水準(zhǔn)觀測使用蘇一光DSZ2水準(zhǔn)儀，配雙面木質(zhì)標(biāo)尺，按后-后-前-前的觀測順序單程觀測。四等水準(zhǔn)的主要技術(shù)要求如表2所示。

四等水準(zhǔn)的主要技術(shù)要求 表2

四等水準(zhǔn)最大路線長度≤15 km，四等水準(zhǔn)的平差計(jì)算采用南方平差易2002高程控制網(wǎng)及數(shù)據(jù)處理軟件包進(jìn)行。按環(huán)閉合差計(jì)算每公里高差全中誤差：

式中：W—經(jīng)過各項(xiàng)改正后的水準(zhǔn)環(huán)線閉合差(mm)；

N—水準(zhǔn)環(huán)數(shù)；

L—水準(zhǔn)環(huán)線周長(km)。

3.4 地下管廊竣工測量

(1)地下管廊圖根控制測量

本次聯(lián)系測量采用導(dǎo)線測量直接傳遞坐標(biāo)及方位，采用經(jīng)鑒定合格的全站儀布設(shè)成符合導(dǎo)線或節(jié)點(diǎn)網(wǎng)。水平角度觀測一測回，測距觀測一測回兩次讀數(shù)；高程采用三角高程與平面同時(shí)施測。本次廊內(nèi)圖根控制點(diǎn)全部預(yù)埋在管廊內(nèi)底，在管廊未封閉時(shí)，通過導(dǎo)線測量方法將坐標(biāo)引到該點(diǎn)，減少了由于測量短邊引起的誤差。

(2)地下管廊廊體及附屬設(shè)施測繪

地下管廊竣工測量分為覆土前測量和覆土后測量。覆土前：管廊外部采用網(wǎng)絡(luò)RTK法測量廊體外輪廓線、特征點(diǎn)、附屬物。覆土后：管廊內(nèi)部特征點(diǎn)、附屬物測量采用全站儀測量其幾何坐標(biāo)。

管廊需測設(shè)內(nèi)容：管廊每個(gè)倉分別測量其廊體空間位置、縱橫斷面，測量管廊的地面出入口、管廊起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)、分支點(diǎn)、變坡點(diǎn)、臺階、斷面變化點(diǎn)、材料結(jié)構(gòu)分界點(diǎn)等特征點(diǎn)；測量投料口、通風(fēng)口、蓄水池、安全出口、控制柜等管廊附屬物。

(3)地下管廊內(nèi)部管線測量

入廊的管線要進(jìn)行竣工測量。管線測量與管廊內(nèi)碎部點(diǎn)測量同步進(jìn)行，方法一致。

管線測量的精度：平面位置測量中誤差(指管線點(diǎn)相對于鄰近平面控制點(diǎn))不得大于 ±5 cm，高程測量中誤差(指管線點(diǎn)相對鄰近高程控制點(diǎn))不得大于 ±3 cm；管廊內(nèi)部管線與外部管線相交的地方要設(shè)置探測點(diǎn)，并賦“外接點(diǎn)”屬性值；

(4)帶狀地形測量

采用網(wǎng)絡(luò)RTK法對帶狀地形進(jìn)行測量，測量范圍為管廊中心線兩側(cè) 50 m。

4 數(shù)據(jù)處理

外業(yè)測量結(jié)束后，獲得的數(shù)據(jù)包括：調(diào)查的明顯點(diǎn)數(shù)據(jù)；綜合管廊，及入廊管線的定位點(diǎn)數(shù)據(jù)；全站儀觀測的電子坐標(biāo)數(shù)據(jù)；依據(jù)外業(yè)繪制草圖整理的管廊連接關(guān)系等。將外業(yè)測量的數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，采用公司開發(fā)的坐標(biāo)計(jì)算軟件對各碎部點(diǎn)進(jìn)行解算，利用CASS9.1軟件對照外業(yè)草圖將地下管廊編輯成圖。采用公司開發(fā)的成圖建庫模塊自動生成數(shù)據(jù)庫。

4.1 竣工圖編繪

采用先整體后局部的順序進(jìn)行圖形繪制，即依照管廊輪廓、管廊中心線、管廊附屬設(shè)施、單一管線順序逐一成圖。地下綜合管廊綜合地形圖成果圖采用彩色綜合圖表示，為突出表示地下空間地形圖要素，地面地形圖要素以灰色(RGB(80，80，80))表示，地下管廊地形圖要素使用彩色表示如黑色(RGB(0，0，0))，地下空間區(qū)域可填充色塊，加強(qiáng)圖面效果。地下綜合管廊綜合地形圖的要素類型分為點(diǎn)、線、注記三類，地下管廊平面圖表示內(nèi)容：管廊主體內(nèi)外輪廓線；出入口、通風(fēng)口、預(yù)留口及吊裝口、蓄水池等管廊附屬設(shè)施位置；高程注記信息；管廊內(nèi)部設(shè)施名稱(通風(fēng)口、集水坑等)進(jìn)行注記；為保證圖面清晰，根據(jù)圖面負(fù)載情況，地面地形圖與地下空間地形圖要素矛盾或重合的地物符號、道路名稱、注記等適當(dāng)取舍。具體如圖2～圖5所示：

圖2 成果圖

圖3 成果圖

圖4 橫斷面圖圖

圖5 縱斷面圖

4.2 數(shù)據(jù)庫的建立

(1)管線數(shù)據(jù)庫建立

將采集的屬性信息以及收測的管廊點(diǎn)保存成Excel表格(*.xls格式)，形成線表及點(diǎn)表，使用數(shù)據(jù)輸入模塊導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(*.mdb格式)，形成包含點(diǎn)線信息的總表。對外業(yè)采集的屬性數(shù)據(jù)，依照質(zhì)量檢查規(guī)定進(jìn)行檢查。數(shù)據(jù)的檢查項(xiàng)目有：數(shù)據(jù)完整性檢查、連接類型檢查、重線檢查以及往返記錄檢查、排水流向檢查、超長檢查、兩點(diǎn)距離相近檢查。

(2)建立管廊SHP數(shù)據(jù)

利用ArcGIS 10.2軟件將管廊*.dwg格式轉(zhuǎn)為*.Shp數(shù)據(jù)。建立管廊總范圍面、分層范圍面、管廊文字注記、管廊點(diǎn)狀實(shí)體、管廊現(xiàn)狀實(shí)體數(shù)據(jù)庫(如圖6所示)。利用ArcGIS 10.2將數(shù)據(jù)庫中各屬性掛接到對應(yīng)SHP數(shù)據(jù)中。

圖6 管廊總范圍面數(shù)據(jù)表

(3)數(shù)據(jù)入庫

將數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫的過程中，需根據(jù)要素的屬性信息和預(yù)先定義的要素歸類法則，將Point、Polyline、Polygon類型的要素提取分類歸入到對應(yīng)的各個(gè)要素類中。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換導(dǎo)入過程中不得出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、要素變形、屬性錯漏等質(zhì)量問題，保證數(shù)據(jù)導(dǎo)入前后要素?cái)?shù)目、類型一致。在導(dǎo)入過程中，常見的錯誤類型及處理技術(shù)方法如下：遇到“坐標(biāo)超出邊界”“節(jié)點(diǎn)高程值不一”“構(gòu)面線自相交”等問題時(shí)，應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)換程序提供的錯誤信息，對數(shù)據(jù)檢查，找出引起該類錯誤的要素，分析原因?qū)ζ溥M(jìn)行重繪或要素類型轉(zhuǎn)換處理。處理后的數(shù)據(jù)應(yīng)再次導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫測試，若仍存在該類問題，則應(yīng)再次對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、修改、導(dǎo)入，直至該類錯誤不再出現(xiàn)為止。

5 地下綜合竣工測量的注意事項(xiàng)

(1)地下管廊都是深埋于地下，所以要在管廊覆土之前，利用GNSS-RTK技術(shù)測量管廊外輪廓及附屬設(shè)施。

(2)在管廊內(nèi)部預(yù)埋設(shè)圖根控制點(diǎn)，管廊主體未封閉之前，作聯(lián)系測量，將坐標(biāo)傳遞到廊內(nèi)預(yù)埋點(diǎn)上。同時(shí)預(yù)埋設(shè)控制點(diǎn)可作為變形監(jiān)測點(diǎn)，為管廊運(yùn)營后提供了變形監(jiān)測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

(3)進(jìn)入地下管廊施工區(qū)時(shí)，做好安全保護(hù)措施，備好防毒面具、安全帽，反光衣，照明系統(tǒng)等。因?yàn)榭⒐y量時(shí)可能與管廊設(shè)備安裝產(chǎn)生交叉施工，故要特別注意人身安全，以防發(fā)生碰撞、砸傷、以及可能的觸電等事故的發(fā)生。

(4)外業(yè)測量過程中可能無法準(zhǔn)確測量中心位置，無法準(zhǔn)確測量綜合管廊幾何中線位置，后期內(nèi)業(yè)處理時(shí)將點(diǎn)位調(diào)整到中線位置。

6 結(jié) 語

隨著全國地下綜合管廊建設(shè)的大范圍開展，竣工測量工作也緊隨而來，但是目前國內(nèi)并沒有明確的綜合管廊竣工測量規(guī)范可以參照，為此，在開展竣工測量之前，制定一套可供參考的竣工測量流程是必要的。本文簡單闡述了合肥高新區(qū)綜合管廊的竣工測量的流程及方法，不足之處請多多指正。