基于特殊地质的综合管廊养护模式探究

刘竞戈， 吴 涛， 彭 峥

(解放军理工大学国防工程学院，江苏南京 210007)



基于特殊地质的综合管廊养护模式探究

刘竞戈， 吴 涛， 彭 峥

(解放军理工大学国防工程学院，江苏南京 210007)

相对于目前传统的直埋管线模式，综合管廊在城市市政基础设施发展中无疑是更加合理、便捷和节约的新模式，今后的应用前景十分光明。但目前对于综合管廊的养护却缺少相应的规范及标准，缺乏针对性强且行之有效的办法。文章借鉴国内外现有的综合管廊养护手段，针对我国城市地质条件不尽相同的特点，对现行的综合管廊养护提出了几个建议。

综合管廊； 应用前景； 养护模式

综合管廊，又称“共同沟”。顾名思义就是在城市地下建设一个容纳管线的综合走廊，将电、热、气、通讯、生活用水等市政管线集于一体，并设有专门的检修口、吊装口和监测系统，能够在管廊内通行人和小型机械，以便进行管廊的维修及养护。

在19世纪末期，欧洲的城市化进程突飞猛进，这也导致城市人口大量增加，原有的城市基础设施成了城市化进程的“拦路虎”。因此，世界上首条综合管廊在工业化较早的伦敦应运而生。我国在1958年首次运用综合管廊这个概念去解决城市发展过程中地下公共基建管线冲突导致的问题，但真正意义上首条综合管廊建设始于1994年上海浦东新区张杨路综合管廊。此后，北京、广州等城市相继建成了属于自己的综合管廊，可惜总体规模偏小，没能形成气候。

相较于传统管线直埋方式，综合管廊在更新、扩容和维修管网时能够不影响交通，有利于延长道路的使用寿命，从长远角度出发能够节省建设资金；能充分利用城市地下资源，为城市后期发展预留空间；进行管网的维修、养护的过程中避免了交通拥堵，从而提升城市形象。然而，早期城市建设中各管线单位已建成各自的管网系统，修建综合管廊替代直埋，牵动着各方的利益，因此在旧城区大量修葺综合管廊的难度很大，这也是目前综合管廊技术相对成熟却未能大规模应用的主要原因。相比之下，综合管廊在新城区开发中运用则显得因地制宜，值得推广。

1 综合管廊的结构型式

综合管廊的构建包括管廊本体、标准断面、管廊支线、管线接头井、附设物件、进出人孔、搬运检修口(投料口)、换气口(管廊内设温、湿度调节仪)、有害气体排出口、自然及强制换气口、附属设施(排水、换气、照明设施)以及防灾安全设施的建设。

根据工法划分，综合管廊可分为暗挖法、 明挖覆盖法、预制拼装综合管廊。暗挖法综合管廊主要应用在城市深部地下空间的开发；明挖覆盖法主要应用在工期紧凑的管廊建设项目，如城市道路覆盖的浅层地下空间开发；预制拼装则适用于人流密集的现代化城市新型功能区，如旧城新区、大型工业园区、城市CBD。

(1)采用明挖覆盖法施工，其结构型式以矩形箱式为主(图1)。其中根据道路干、支线的不同又分为干线单箱两室、干线单箱三室、支线单箱单室综合管廊。

图1 矩形箱式断面结构

(2)采用暗挖法施工，其结构型式以圆形为主(图2)。随着机械技术的发展，亦可采用矩形盾构方式。

图2 圆形断面结构

2 综合管廊的养护

综合管廊入廊管线分属不同的部门或公司，涉及的权益面广，因而需要强有力的政府机构进行协调管理。根据欧美等发达国家的成功经验，综合管廊的养护必须由政府部门牵头，建立由政府授权的监管机制对各管线单位职能进行协调，明确各方的权、责、利，确保综合管廊安全、高效地运转。

综合管廊的养护主要针对以下几个方面：(1)管廊内应保证通风顺畅、环境干燥。当有积水或泥垢时，应根据实际情况进行排水清淤；(2)对正在使用和备用的风机、潜水泵进行轮换，以确保机器的高效运行；(3)对综合管廊的氧量、湿度、温度监测器及火灾探测器等元件进行检查，异常或无显示的仪器立即检修；(4)定期对管廊内金属构架进行防锈处理，并进行地阻测试；(5)雨天或汛期对管廊漏水情况进行实时监测，包括检查各种分缝的漏水情况及排水设施是否完好。

日常养护中要重点检查管道线路的里程桩、管道切断阀、穿跨越结构、分水器等设备的使用状况，及时发现并上报沿线可能危及管道安全的情况；重点巡查在以往检查中发现过问题的地方；测量管线的保护电位和维护阴极保护装置；检查设备和管道标志的清洁和刷漆，连接件的紧固和调整，线路构筑物的粉刷，管线保护带的管理，排水沟的疏通，管廊的修整和填补等。

综合管廊属于地下构筑物工程，管廊的全面巡检必须保证每周至少一次，并根据季节及地下构筑物工程的特点，酌情增加巡查次数。要经常检查线路设备的使用性能，检测所使用的仪表要定期送到相关部门进行校验。根据实际情况，每年设备的内部检查和系统测试次数为1～4次佳(表1)。

表1 特殊时期的管廊养护

3 特殊地质条件下的管廊养护

由于中国幅员辽阔，跨越的经纬度宽广，各个城市的地层差异巨大，如果在建立一套完整的综合管廊养护体系的时候没有将这个问题考虑进去，就会导致这套体系在实际运用的过程中出现“水土不服”的情况。本文就几个比较典型的地质条件进行浅层的探究。

现行条件下，综合管廊的建设主要集中在中国的一、二线城市。而这些城市普遍散布在中国的南部及沿海地区。这就导致了综合管廊主要建在软土地基或土性变化较大的地层中。同时，综合管廊属于地下建筑，这些地层又具有高湿度和高盐碱度的特征。

(1)在软土地基或土性变化较大的地层建设综合管廊时，必须对地基进行处理，以达到减少地基不均匀沉降的目的。软土地基处理方法主要有压密注浆、地基土置换、 粉喷桩加固等。管廊接头处产生不均匀沉降的风险最高，因此需要在接头部位设计弹性铰链，以使其能自由变形并释放应力，不会因接头锁死使得管廊间切应力无法释放而导致管壁被破坏。在建成后，应加强对管廊沉降的监测，使用仪器对管廊的接头处和交叉处进行定期微小裂缝、应力异常、管道变形监测，必须保证每月至少一次。

(2)当综合管廊建在地下水资源丰富的高湿度地区时，必须在建设的过程中进行抗拔处理，以降低由于汛期地下水位上扬导致的管廊隆起和破坏的风险。常用的抗拔方法有抗拔桩、抗拔锚杆、扩底桩等。管廊内的管线应外套防水层，在日常的巡查中加强对管廊漏水情况的排查，同时确保排水管疏通和潜水泵运行正常。

(3)当综合管廊建在沿海地区时，在考虑高湿度的前提下还应注重到高盐碱度带来的腐蚀问题，特别要注重对管廊和管线的保护。在管廊建设选材时应考虑到材料的耐腐蚀性，在管线入廊的时候应对管线进行防水、防腐保护。在日常养护中加强对架构、接地等装置锈蚀的检查，及时测量管线的保护电位和维护阴极保护装置，保证通风装置的运行以降低廊内的盐碱度。在定期养护中使用仪器进行管道的腐蚀减薄埋地管线绝缘层损坏监测。

4 结束语

综合管廊的应用在国内还处于起步阶段，还受到空间、财力、法规、行政等多方面因素的制约。但是相对于传统模式，综合管廊已经成为各界公认的更加合理、便捷、节约的新模式。其应用前景无疑是光明的，在今后城市发展必将扮演一个越来越重要的角色。但与之相对的是，目前国家对于综合管廊建设和养护管理等方面的立法、设计和建设标准、养护规范的制定还远远滞后，标准的统一和政策法规的完善是目前各级政府部门应当尽快考虑的实际问题。

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刘竞戈(1992～ )，女，在读研究生，研究方向为城市地下空间规划与管理。

吴涛(1971～)，男，教授，硕士研究生导师，研究方向为地下建筑及人防工程设计、地下空间开发利用。

TU990.04

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[定稿日期]2016-10-29