关于排水管线精准核查方法分析与探讨_吴杰.pdf

关于排水管线精准核查方法分析与探讨吴杰(深圳市勘察研究院有限公司 广东 深圳 5 1 8 0 2 6)作者简介吴杰(1 9 8 0年)广东揭阳,大专,主要从事城市地下管线探测。摘 要 排水管网作为我国各城市重要的市政供水与排水设施,为人民健康生活和城市经济建设提供有力的保障。本文首先结合大鹏新区排水管网雨污分流精准核查项目中对排水管线的精准核查方法进行说明,随后就声纳技术在排水管道内部状况的可视化探查应用进行简要探讨,以此期望本文能够为相关行业人员提供参考。关键词 精度量测;管线点;声纳技术 1.项目背景大鹏新区于2 0 1 4年启动污水支管网三年实施计划,2 0 1 5年开始实施污水支管网的建设工作,目前已完成2 2个片区污水支管网建设项目,但仍存在少部分居民用户未接入污水管网及部分的存量管网有雨污水混流情况,导致部分污水排入河道,污染水体,降低河流水质,严重影响新区的生态环境。为确保污水管网覆盖率及污水收集率达到1 0 0%,并与大鹏新区的高端发展目标相匹配,保障大鹏新区良好的生态水环境,深圳市大鹏新区环境保护和水务局拟对现有的排水管网及漏接的用户进行精准核查并对存在的管网错接漏接问题通过接驳措施完善工程,努力建成完善的雨污分流排水系统。2.排水管线精准核查方法2.1工艺流程排水管网精准核查是本项目的关键工序,涉及排水管线探查、雨污分流情况调查、围合式小区入户调查、化粪池调查、图根控制测量、管线点测量、内业数据处理、管线图和管线成果表的输出、质量检查和整改、数据入库、成果验收及提交等内容。2.2排水管线的精准核查1)排水管线明显点核查沿路线进行,根据不同情况采用下井与不下井方式调查量测管线要素,记录其管线的类型、管径、材质、埋深、特征、偏距、水位(水的厚度)及淤积层厚度等,并现场绘制线调查草图。在地面上(检查井则在检查井盖中心)用红油漆作出标志与标注预编点号。2)为保证明显管线点的量测精度,量测均用经过检校的钢尺及特制专用带“L”形勾的尖状量杆进行。调查用的钢尺或量杆等测量工具需经过检验,量测时应认真仔细辨读,避免人为误差,以确保调查成果的准确性。3)对一井有多个方向需进行逐个量取,并逐一注明每个方向的连接关系与管偏。对于无法探底的管内底埋深,应反复量测管径,以“顶深+管径”的方法,确定管内底埋深。4)排水管线的管径或断面数据均以毫米为单位,不规则的排水方沟、渠应量其最大矩形内部宽高尺寸;比高(或埋深)以米为单位精确至厘米。5)排水管线的比高(或埋深)量测位置:排水管、方沟、渠为地面至管(沟)内底的距离。6)对每个明显管线点及其附属设施(检查井、雨污水篦子、化粪池等)应进行详细的调查和量测。7)下井调查前,应预先将相邻两井打开通风一段时间,防止毒气对人造成伤害,确认安全后再开始作业;作业现场周边须有交通警示围挡;井口必须设有专人看护。8)在检查井上设置明显管线点时,其位置一般设在井盖中心,当管线中心线在地面的投影偏离井盖中心点0.2 m时,应量取管线的偏距,偏距量至0.0 1 m,同时还要注明管偏的方向,即管线相对于井盖中心点所偏离的方向(例如偏东0.3 5 m),管偏及偏离方向应在成果表备注栏内注明。当管偏大于或等于1 m时应以管线在地面的投影位置设置管线点,检修井作为专业管线附属物(游离井)处理。9)排水方沟若为可以直接开启的盖板方沟,其上设置的管线点作为明显管线点调查时,以相应的检修井符号表示。2.3排水管线的探查1)排水管线的材质除部分钢管压力污水管线和小区内部分铸铁管外,一般为砼、P E、P V C等非金属材质,这些非金属材质的排水管线虽与围岩有明显电性差异,但砼、塑料为绝缘体,不能进行电磁转换与传播,现有金属探管仪无法探测此类管线,探测时应根110 水文地质、环境地质、工程地质DOI:10.16631/15-1331/p.2022.06.018据管线的露头、检查井、埋设痕迹及已有资料加上轻便触探、开挖或探地雷达、电磁波示踪法等方法进行探查,确定管线的空间位置。2)当隐伏排水管线长度不大于3 0 0米时,采用电磁波示踪法进行探测。示踪探头从检查井、进水口或出水口放入,信号接收机在地面跟踪探测定位、定深。3)当排水管线埋深较浅时(h顶3 m),采用S I R-3 0 0 0型地质雷达探测仪进行探测。5)受场地条件限制,所有探测方法均无法取得探测效果的暗渠、箱涵,可以采用人工直接进入采用洞室的测量方法进行定位、定深。2.4管线点测量方法由于测区内的等级控制点破坏比较严重,保存完好的控制点分布不均匀,大部分测区已不能满足地下管线点测量的需要。因此,对这部分地区在普查过程中采用G P SR T K方法进行图根点加密和测量,并对部分无法使用G P S测量的地方采用常规光电测距导线方法施测。1)G P SR T K图根点测量图根点采用“深圳市连续运行卫星定位服务系统(S Z C O R S)”G P S网络R T K方法测量,测量时应符合表1和表2的要求。表1G P SR T K平面测量技术要求等级相邻点间平均距离(m)点位中误差(c m)边长相对中误差起算点等级 测回数图根1 0 051/4 0 0 0三级及以上2表2G P SR T K高程测量主要技术等级模型内符合中误差(c m)高程中误差(c m)检查较差(c m)图根3.05.01 0.0为保证测量精度,按照整个大鹏新区求取一个转换参数的原则,选取不少于3个分布均匀且能控制整个测区的等级控制点和5个四等以上水准点的成果进行点校正,求解坐标转换参数和高程拟合参数。另外,对于流动站的设置,我们可以用数据采集器来设置流动站的坐标转换参数,并设定与服务控制中心数据通信。流动站测量时应正确设置各项内置参数和天线高等,其中平面收敛阀值不应超过2 c m,高程收剑阀值不应超过3 c m。每个测回应观测不少于2 0个观测值,采样间隔为25 s,并应取平均值作为观测结果,经纬度应记录到0.0 0 0 0 1,平面坐标和高程记录到0.0 0 1 m。在作业过程中如出现卫星失锁或长时间无法得到固定解时(超过5分钟),应重新初始化后继续作业,当重新启动3次仍无法得到固定解时,应选择其他位置进行作业。2)图根导线测量图根导线测量的主要技术要求应满足表3的规定。表3图根电磁波测距导线测量的技术指标附合导线长度(m)平均边长(m)导线相对闭合差测回数(D J 6)方位角闭合差()仪器类别方法与测回数1 8 0 01 5 01/4 0 0 014 0I I级单程观测1图根导线一般应为附合导线,当附合路线长度超过规定时,应布设为结点网。导线符合不宜超过两次,个别困难地区可附合三次。当附合导线长度短于规定的1/3时,其绝对闭合差不应大于1 5 c m。当受地形条件限制,图根导线无法附合时,可施测不超过4条边的图根支导线,长度不超过表3规定的1/2(最大边长不超过3 0 0 m)。支导线点上不得再发展新点,支导线点数不能超过总点数的1/3(包括高级控制点)。图根支导线距离单程一测回,水平角首站联测两个已知方向,其他站观测一测回(全站仪),固定角观测不符值不超过4 0。2.5数据处理地下管线普查数据处理的主要内容包括数据转换,地下管线图编绘,新旧管线接边,废弃管线处理,管线成果表生成等。我们可以采用CHE-G X管线数据处理软件根据排水管线的探查结果和测量数据自动生成预编点号排水管线图。以原有11 0 0 0比例尺排水管线图图形数据为基础,最新的11 0 0 0地形图,形成预编点号排水管线图供内外业检查使用。管线点编号必须与实地所标注的点号相对应。当管线点过密而影响判读时,可绘放大示意图,示意图的比例尺以能清楚标明范围内的管线相互关系的最小比例尺为准,位置应选择在地形要素载负量较小的地方,同时删除示意图内的地形要素,并用虚线框绘出放大的范围(放大图只在预编点号图上使用)。3.声纳技术在排水管线可视化中的应用如果待检测的排水管道中充满水,采用电磁波测距技术是无法看清楚管道内的具体状况,这样情况下,我们可以采用声纳管道检测仪对充满水的管道进行可视化检测。声纳技术和其它探测技术主要区别在于:声纳可以向管道内发射声纳信号,管道内的探头收到信号后按照信号指令快色旋转,并将反馈回来的信息传输给计算机系统,计算机收到信息后通过专门210的软件进行处理,然后形成管道内部可视的横断面图。目前新一代的声纳系统主要由水下探头、可视化显示屏以及信号电缆连接线组成。设备启用前必须先将电缆盘固定,确保收线时电缆盘不被拉动,另外,电缆盘的8芯航插通过过线滑轮同X 4 H探头尾部8芯航插连接,用扳手紧固,确保连接无误后上电,开启P i p e S o n a r软件,查看设备状态,确保设备无误后,下井作业。需要注意的是,采用声纳技术对管道进行检测时,管道内水的深度应 3 5 0 m,且管道内没有淤泥。图1 声纳检测设备4.结束语排水管线作为城市建设的基础设施,关系到城市居民健康生活状况,因此,我们需要对排水管线核查方法进行探讨分析,这样助于解决城市的排水和污水问题,对子孙后代均有重要的影响。排水管道的检测基本上都需要技术人员到现场进行人工调查检测,然后将实地检测结果进行详细,解决排水管线问题。对于一些不可视的管线,我们可以采用声纳检测等先进手段,这样可以实现管道内部状况的可视化管理,也可以在很大程度上控制管网的漏水,从而实现经济、环境双重效益。参考文献1石大路立交桥桩基加固施工方案,O L.h t t p s:/j z.d o c i n.c o m/p-2 3 3 2 8 5 3 7 2 6.h t m l.2地下管线探测实施细则,O L.h t t p s:/w ww.d o c 8 8.c o m/p-0 3 4 7 1 5 3 7 0 9 8 9 7.h t m l.3吴杰.地下管线探测方法技术的应用研究J.技术与市场,2 0 1 7(0 8),9 2 9 4.4管道声纳检测系统操作步骤O L.h t t p s:/m p.o f w e e k.c o m/i n s t r u m e n t/a 9 4 5 6 8 3 8 2 7 2 0 6.(上接0 0 5页)4.2灭火注浆工艺4.2.1灭火注浆顺序:按照钻孔布置把所有设计钻孔钻探施工完毕,先对中间钻孔进行注浆,周围钻孔作敞口处理,以确保热量与水蒸气向外界散发,然后以此类推,由中心向外围层层推进,直至全部注浆完毕。4.2.2水固比调整:分析注浆孔的钻探、地质资料,预估注浆量。若某一浓度浆液的注入量已达设计量的2 0%以上,而注浆压力和单位吸浆量无明显变化时,应调浓一级或两级水固比灌注,在注浆后期泵压逐渐升高或吸浆量逐渐减小的情况下,不应改变其水固比。4.2.3注浆注意事项:注浆过程要采用定量定压,孔口压力要小,每个孔每次注浆量要小于5方,并随时观测孔口情况,避免出现水蒸气爆炸现象。当注浆量过大时,采用间歇式注浆方式。4.3单孔注浆结束标准4.3.1单孔设计注浆压力应通过现场灌注试验确定,初步设计注浆压力控制在1 MP a左右。在单孔注浆末期,泵压达到1 MP a时,可结束该孔的注浆施工。4.3.2当注入一定浆量,若地表裂隙出现大量跑浆时,也可结束该孔的注浆施工。5.结论(1)矸石山内部较为松散且高温,常规泥浆钻进容易跑浆、漏浆,泥浆蒸发引发汽爆,本文提出使用气动潜孔锤钻进。又鉴于矸石山内部火源遇空气有火势蔓延风险,将气动潜孔锤的介质空气替换为氮气。(2)矸石山自然堆积,内部结构破碎,如果用常规钻进,提出钻具后,孔内容易出现掉块、坍塌,造成孔内堵塞,无法下入套管。本文提出跟管钻进,套管与钻头钻杆同步,钻至层位后,反转钻头,提出钻具,套管自然落位,注浆孔一次成孔。(3)根据矸石山的温度、裂隙、堆积等情况,本文提出了灭火注浆材料的配方与配比,以及根据注浆压力和单位吸浆量来实时调整浓度配比。根据矸石山的裂隙特点以及以往注浆经验,本文提出了灭火注浆工艺与单孔注浆结束的标准。通过本文所述方法的实际应用,较为高效、安全的实现了矸石堆的治理,也为业内解决矸石山高温自燃