劉競戈， 吳 濤， 彭 崢

(解放軍理工大學國防工程學院，江蘇南京 210007)

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基于特殊地質(zhì)的綜合管廊養(yǎng)護模式探究

劉競戈， 吳 濤， 彭 崢

(解放軍理工大學國防工程學院，江蘇南京 210007)

相對于目前傳統(tǒng)的直埋管線模式，綜合管廊在城市市政基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展中無疑是更加合理、便捷和節(jié)約的新模式，今后的應(yīng)用前景十分光明。但目前對于綜合管廊的養(yǎng)護卻缺少相應(yīng)的規(guī)范及標準，缺乏針對性強且行之有效的辦法。文章借鑒國內(nèi)外現(xiàn)有的綜合管廊養(yǎng)護手段，針對我國城市地質(zhì)條件不盡相同的特點，對現(xiàn)行的綜合管廊養(yǎng)護提出了幾個建議。

綜合管廊； 應(yīng)用前景； 養(yǎng)護模式

綜合管廊，又稱“共同溝”。顧名思義就是在城市地下建設(shè)一個容納管線的綜合走廊，將電、熱、氣、通訊、生活用水等市政管線集于一體，并設(shè)有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測系統(tǒng)，能夠在管廊內(nèi)通行人和小型機械，以便進行管廊的維修及養(yǎng)護。

在19世紀末期，歐洲的城市化進程突飛猛進，這也導(dǎo)致城市人口大量增加，原有的城市基礎(chǔ)設(shè)施成了城市化進程的“攔路虎”。因此，世界上首條綜合管廊在工業(yè)化較早的倫敦應(yīng)運而生。我國在1958年首次運用綜合管廊這個概念去解決城市發(fā)展過程中地下公共基建管線沖突導(dǎo)致的問題，但真正意義上首條綜合管廊建設(shè)始于1994年上海浦東新區(qū)張楊路綜合管廊。此后，北京、廣州等城市相繼建成了屬于自己的綜合管廊，可惜總體規(guī)模偏小，沒能形成氣候。

相較于傳統(tǒng)管線直埋方式，綜合管廊在更新、擴容和維修管網(wǎng)時能夠不影響交通，有利于延長道路的使用壽命，從長遠角度出發(fā)能夠節(jié)省建設(shè)資金；能充分利用城市地下資源，為城市后期發(fā)展預(yù)留空間；進行管網(wǎng)的維修、養(yǎng)護的過程中避免了交通擁堵，從而提升城市形象。然而，早期城市建設(shè)中各管線單位已建成各自的管網(wǎng)系統(tǒng)，修建綜合管廊替代直埋，牽動著各方的利益，因此在舊城區(qū)大量修葺綜合管廊的難度很大，這也是目前綜合管廊技術(shù)相對成熟卻未能大規(guī)模應(yīng)用的主要原因。相比之下，綜合管廊在新城區(qū)開發(fā)中運用則顯得因地制宜，值得推廣。

1 綜合管廊的結(jié)構(gòu)型式

綜合管廊的構(gòu)建包括管廊本體、標準斷面、管廊支線、管線接頭井、附設(shè)物件、進出人孔、搬運檢修口(投料口)、換氣口(管廊內(nèi)設(shè)溫、濕度調(diào)節(jié)儀)、有害氣體排出口、自然及強制換氣口、附屬設(shè)施(排水、換氣、照明設(shè)施)以及防災(zāi)安全設(shè)施的建設(shè)。

根據(jù)工法劃分，綜合管廊可分為暗挖法、 明挖覆蓋法、預(yù)制拼裝綜合管廊。暗挖法綜合管廊主要應(yīng)用在城市深部地下空間的開發(fā)；明挖覆蓋法主要應(yīng)用在工期緊湊的管廊建設(shè)項目，如城市道路覆蓋的淺層地下空間開發(fā)；預(yù)制拼裝則適用于人流密集的現(xiàn)代化城市新型功能區(qū)，如舊城新區(qū)、大型工業(yè)園區(qū)、城市CBD。

(1)采用明挖覆蓋法施工，其結(jié)構(gòu)型式以矩形箱式為主(圖1)。其中根據(jù)道路干、支線的不同又分為干線單箱兩室、干線單箱三室、支線單箱單室綜合管廊。

圖1 矩形箱式斷面結(jié)構(gòu)

(2)采用暗挖法施工，其結(jié)構(gòu)型式以圓形為主(圖2)。隨著機械技術(shù)的發(fā)展，亦可采用矩形盾構(gòu)方式。

圖2 圓形斷面結(jié)構(gòu)

2 綜合管廊的養(yǎng)護

綜合管廊入廊管線分屬不同的部門或公司，涉及的權(quán)益面廣，因而需要強有力的政府機構(gòu)進行協(xié)調(diào)管理。根據(jù)歐美等發(fā)達國家的成功經(jīng)驗，綜合管廊的養(yǎng)護必須由政府部門牽頭，建立由政府授權(quán)的監(jiān)管機制對各管線單位職能進行協(xié)調(diào)，明確各方的權(quán)、責、利，確保綜合管廊安全、高效地運轉(zhuǎn)。

綜合管廊的養(yǎng)護主要針對以下幾個方面：(1)管廊內(nèi)應(yīng)保證通風順暢、環(huán)境干燥。當有積水或泥垢時，應(yīng)根據(jù)實際情況進行排水清淤；(2)對正在使用和備用的風機、潛水泵進行輪換，以確保機器的高效運行；(3)對綜合管廊的氧量、濕度、溫度監(jiān)測器及火災(zāi)探測器等元件進行檢查，異?；驘o顯示的儀器立即檢修；(4)定期對管廊內(nèi)金屬構(gòu)架進行防銹處理，并進行地阻測試；(5)雨天或汛期對管廊漏水情況進行實時監(jiān)測，包括檢查各種分縫的漏水情況及排水設(shè)施是否完好。

日常養(yǎng)護中要重點檢查管道線路的里程樁、管道切斷閥、穿跨越結(jié)構(gòu)、分水器等設(shè)備的使用狀況，及時發(fā)現(xiàn)并上報沿線可能危及管道安全的情況；重點巡查在以往檢查中發(fā)現(xiàn)過問題的地方；測量管線的保護電位和維護陰極保護裝置；檢查設(shè)備和管道標志的清潔和刷漆，連接件的緊固和調(diào)整，線路構(gòu)筑物的粉刷，管線保護帶的管理，排水溝的疏通，管廊的修整和填補等。

綜合管廊屬于地下構(gòu)筑物工程，管廊的全面巡檢必須保證每周至少一次，并根據(jù)季節(jié)及地下構(gòu)筑物工程的特點，酌情增加巡查次數(shù)。要經(jīng)常檢查線路設(shè)備的使用性能，檢測所使用的儀表要定期送到相關(guān)部門進行校驗。根據(jù)實際情況，每年設(shè)備的內(nèi)部檢查和系統(tǒng)測試次數(shù)為1～4次佳(表1)。

表1 特殊時期的管廊養(yǎng)護

3 特殊地質(zhì)條件下的管廊養(yǎng)護

由于中國幅員遼闊，跨越的經(jīng)緯度寬廣，各個城市的地層差異巨大，如果在建立一套完整的綜合管廊養(yǎng)護體系的時候沒有將這個問題考慮進去，就會導(dǎo)致這套體系在實際運用的過程中出現(xiàn)“水土不服”的情況。本文就幾個比較典型的地質(zhì)條件進行淺層的探究。

現(xiàn)行條件下，綜合管廊的建設(shè)主要集中在中國的一、二線城市。而這些城市普遍散布在中國的南部及沿海地區(qū)。這就導(dǎo)致了綜合管廊主要建在軟土地基或土性變化較大的地層中。同時，綜合管廊屬于地下建筑，這些地層又具有高濕度和高鹽堿度的特征。

(1)在軟土地基或土性變化較大的地層建設(shè)綜合管廊時，必須對地基進行處理，以達到減少地基不均勻沉降的目的。軟土地基處理方法主要有壓密注漿、地基土置換、 粉噴樁加固等。管廊接頭處產(chǎn)生不均勻沉降的風險最高，因此需要在接頭部位設(shè)計彈性鉸鏈，以使其能自由變形并釋放應(yīng)力，不會因接頭鎖死使得管廊間切應(yīng)力無法釋放而導(dǎo)致管壁被破壞。在建成后，應(yīng)加強對管廊沉降的監(jiān)測，使用儀器對管廊的接頭處和交叉處進行定期微小裂縫、應(yīng)力異常、管道變形監(jiān)測，必須保證每月至少一次。

(2)當綜合管廊建在地下水資源豐富的高濕度地區(qū)時，必須在建設(shè)的過程中進行抗拔處理，以降低由于汛期地下水位上揚導(dǎo)致的管廊隆起和破壞的風險。常用的抗拔方法有抗拔樁、抗拔錨桿、擴底樁等。管廊內(nèi)的管線應(yīng)外套防水層，在日常的巡查中加強對管廊漏水情況的排查，同時確保排水管疏通和潛水泵運行正常。

(3)當綜合管廊建在沿海地區(qū)時，在考慮高濕度的前提下還應(yīng)注重到高鹽堿度帶來的腐蝕問題，特別要注重對管廊和管線的保護。在管廊建設(shè)選材時應(yīng)考慮到材料的耐腐蝕性，在管線入廊的時候應(yīng)對管線進行防水、防腐保護。在日常養(yǎng)護中加強對架構(gòu)、接地等裝置銹蝕的檢查，及時測量管線的保護電位和維護陰極保護裝置，保證通風裝置的運行以降低廊內(nèi)的鹽堿度。在定期養(yǎng)護中使用儀器進行管道的腐蝕減薄埋地管線絕緣層損壞監(jiān)測。

4 結(jié)束語

綜合管廊的應(yīng)用在國內(nèi)還處于起步階段，還受到空間、財力、法規(guī)、行政等多方面因素的制約。但是相對于傳統(tǒng)模式，綜合管廊已經(jīng)成為各界公認的更加合理、便捷、節(jié)約的新模式。其應(yīng)用前景無疑是光明的，在今后城市發(fā)展必將扮演一個越來越重要的角色。但與之相對的是，目前國家對于綜合管廊建設(shè)和養(yǎng)護管理等方面的立法、設(shè)計和建設(shè)標準、養(yǎng)護規(guī)范的制定還遠遠滯后，標準的統(tǒng)一和政策法規(guī)的完善是目前各級政府部門應(yīng)當盡快考慮的實際問題。

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劉競戈(1992～ )，女，在讀研究生，研究方向為城市地下空間規(guī)劃與管理。

吳濤(1971～)，男，教授，碩士研究生導(dǎo)師，研究方向為地下建筑及人防工程設(shè)計、地下空間開發(fā)利用。

TU990.04

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[定稿日期]2016-10-29