城市地下綜合管廊建設(shè)探討

熊曉亮，劉恒新，岑仰潤(rùn)，張宏建，李慧慧，陳俊輝（杭州市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，浙江杭州 310000）

城市地下綜合管廊建設(shè)探討

熊曉亮?，劉恒新，岑仰潤(rùn)，張宏建，李慧慧，陳俊輝
（杭州市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，浙江杭州 310000）

城市地下綜合管廊對(duì)于城市建設(shè)具有重要意義，可以有效緩解城市道路積水、交通擁堵；解決反復(fù)開(kāi)挖路面；防止管線破裂等事故發(fā)生。但就目前而言，我國(guó)城市地下綜合管廊建設(shè)發(fā)展緩慢，筆者針對(duì)這一情況，從國(guó)內(nèi)管廊發(fā)展概況、設(shè)計(jì)施工難點(diǎn)、難以推廣原因及發(fā)展前景等方面進(jìn)行了探討。

城市；地下綜合管廊；難點(diǎn)；發(fā)展

1 引 言

我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)正在加速推進(jìn)，城市基礎(chǔ)設(shè)施日臻完善。然而，在我國(guó)絕大多數(shù)城市中，包括北京、上海等一線城市，由地下管線引發(fā)的次生災(zāi)害頻發(fā)，比如，暴雨來(lái)襲時(shí)，城市道路積水嚴(yán)重；自來(lái)水管破裂，導(dǎo)致大面積停水；城市架空線網(wǎng)密集；鋪設(shè)及維修管線反復(fù)開(kāi)挖路面，阻礙交通等等?？梢哉f(shuō)，我們目前城市地下管網(wǎng)建設(shè)混亂，事故頻發(fā)，是一個(gè)亟待解決的城市難題。

國(guó)外發(fā)達(dá)城市很少此類(lèi)問(wèn)題，它們將給排水、電力、燃?xì)?、供水、熱力等地下管線統(tǒng)一建設(shè)，納入到城市地下綜合管廊中，這為管線管理、維護(hù)提供很大便利。城市地下綜合管廊作為一個(gè)管線管理平臺(tái)，維修人員可以通過(guò)專(zhuān)門(mén)通道進(jìn)入綜合管廊中鋪設(shè)新管線或維修破裂管線，避免路面被反復(fù)開(kāi)挖；管廊中的管線不接觸地下水和土壤，能有效避免化學(xué)物質(zhì)的腐蝕，延長(zhǎng)使用壽命；可以避免城市建設(shè)中導(dǎo)致土體變形并進(jìn)一步引發(fā)管線破裂的事故等等。

最早開(kāi)始建設(shè)綜合管廊的城市是法國(guó)巴黎，巴黎海拔較低，年平均降雨量達(dá) 642 mm。但是巴黎很少發(fā)生由于下雨積水引發(fā)的內(nèi)澇。日本是世界上地下綜合管廊建設(shè)最先進(jìn)的國(guó)家。1963年日本頒布《共同溝特別措施法》，至2001年，已建成600多千米的綜合管溝，其技術(shù)已非常成熟。日本定下的目標(biāo)是在本世紀(jì)初期在全國(guó)建成約 1 100 km的綜合管廊。除此之外，英、美、德、俄羅斯、西班牙等國(guó)也在大力發(fā)展建設(shè)本國(guó)的地下綜合管廊［1］。區(qū)，目前臺(tái)灣已建有地下綜合管廊300多千米，其管廊建設(shè)往往與地鐵、高架、道路、道路拓寬工程等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相結(jié)合，從而大大節(jié)省了造價(jià)。

大陸地區(qū)第一條地下綜合管廊建于1958年，位于北京天安門(mén)廣場(chǎng)，當(dāng)時(shí)主要是考慮到天安門(mén)廣場(chǎng)內(nèi)不能反復(fù)開(kāi)挖，此條管廊總長(zhǎng)度約 1.0 km。第一條真正意義上的地下綜合管廊建于1994年，位于上海張楊路，全長(zhǎng) 11.13 km。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)杭州、廣州、深圳、寧波、北京、昆明、蘭州、佳木斯等地都建有地下綜合管廊，如表1所示。

我國(guó)地下綜合管廊建設(shè)情況 表1

3 地下綜合管廊建設(shè)技術(shù)難點(diǎn)分析

3.1 地下綜合管廊分類(lèi)

（1）按功能分類(lèi)

地下綜合管廊按其功能可劃分為干線綜合管廊、支線綜合管廊、干支線混合綜合管廊和纜線綜合管廊。干線綜合管廊一直設(shè)置在道路中央，吸納原站到支線綜合管廊的管道。管道管徑大，作用大，管廊結(jié)構(gòu)一般

? 收稿日期:2015—11—26

作者簡(jiǎn)介:熊曉亮（1987—），男，碩士，助理工程師，主要從事巖土工程設(shè)計(jì)方面的技術(shù)工作。

2 國(guó)內(nèi)地下綜合管廊發(fā)展概況

我國(guó)地下綜合管廊發(fā)展比較成熟的地方是臺(tái)灣地為圓形或多格箱型，一般截面積大，附屬設(shè)施齊全，構(gòu)造復(fù)雜。支線綜合管廊是指從干線綜合管廊引出與沿線用戶連接的配給型綜合管廊，是連接干線綜合管廊和用戶的紐帶，一般設(shè)置在人行道下，端面通常為矩形，一般采用單格或多格箱型結(jié)構(gòu)。纜線綜合管廊是指收容電力和電信纜線的供給型綜合管廊，一般設(shè)置在人行道下，埋深較淺，內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，規(guī)劃、建設(shè)靈活方便。

（2）按施工方法分類(lèi)

地下綜合管廊在施工方法上可分為明挖式綜合管廊、暗挖式綜合管廊。明挖法開(kāi)挖時(shí)，需要考慮基坑支護(hù)問(wèn)題，根據(jù)周邊環(huán)境、土層性質(zhì)、地下水位、開(kāi)挖深度等情況選擇不同的支護(hù)形式。挖深較淺時(shí)，圍護(hù)形式一般采用重力式擋墻，當(dāng)周邊有放坡條件時(shí)，可結(jié)合放坡開(kāi)挖；挖深較深時(shí)，可以考慮樁+支撐的圍護(hù)形式。

常用暗挖法施工方法有礦山法、盾構(gòu)法和頂管法。礦山法主要用于粉質(zhì)黏土和基巖地層，土層適應(yīng)性差，施工速度較慢；盾構(gòu)法地層適應(yīng)性強(qiáng)，施工速度快，但是造價(jià)高，不適宜大面積推廣；頂管法主要用于軟土地區(qū)，地層適應(yīng)性差，不宜長(zhǎng)距離掘進(jìn)，管徑一般在 2 m ～3 m，但其施工速度較快。

（3）按施工工藝分類(lèi)

地下綜合管廊從施工工藝上來(lái)說(shuō)，可分為現(xiàn)澆式和預(yù)制拼裝式。預(yù)制拼裝式具有施工速度快、施工質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，能大大縮短工期從而節(jié)省造價(jià)，但在施工過(guò)程中應(yīng)特別注意管廊中心線偏位、標(biāo)高誤差、相鄰管片不均勻沉降、管片防水等問(wèn)題。

3.2 綜合管廊特殊段結(jié)構(gòu)處理問(wèn)題

綜合管廊在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工時(shí)，應(yīng)考慮如下不利情況。

（1）由于地基土層復(fù)雜性，綜合管廊在埋置后可能產(chǎn)生不均勻沉降，應(yīng)相隔一定距離設(shè)置變形縫，變形縫中間設(shè)置橡膠止水帶，外側(cè)用密封膏密封。

（2）在地基性質(zhì)急劇變化處以及可能發(fā)生液化的地基處設(shè)置柔性連接［2］。

（3）前期勘察時(shí)，勘探孔之間都有一定間距，應(yīng)加強(qiáng)施工過(guò)程中的驗(yàn)槽工作，當(dāng)?shù)鼗鶙l件不好時(shí)，應(yīng)進(jìn)行地基加固處理，避免不均勻或過(guò)大的沉降。

（4）當(dāng)?shù)叵聵?gòu)筑物與綜合管廊有交接時(shí)，交接處必須采用彈性鉸連接，連接處做好防水措施［3］。

（5）當(dāng)綜合管廊與地鐵共筑時(shí)，必須驗(yàn)算地鐵車(chē)輛運(yùn)行引起的震動(dòng)對(duì)綜合管廊內(nèi)各種管線的影響，如有必要，應(yīng)加設(shè)彈性支座等各種減震、隔震設(shè)施［3］。

3.3 管廊內(nèi)特殊管線設(shè)計(jì)難點(diǎn)［4］

目前對(duì)納入綜合管廊比較有爭(zhēng)議的管線主要有燃?xì)夤芎团潘?。燃?xì)夤軐?duì)環(huán)境的安全性要求高，當(dāng)燃?xì)庑孤r(shí)，引發(fā)的事故將是災(zāi)難性的，存在巨大的安全隱患。排水管一般情況下均為重力流管線，管線應(yīng)按一定坡度埋設(shè)，這要求綜合管廊設(shè)計(jì)也相應(yīng)設(shè)計(jì)成一定坡度，但這無(wú)疑會(huì)大大增加地下綜合管廊的成本。所以，對(duì)于納入地下綜合管廊內(nèi)的管線應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，綜合考慮設(shè)計(jì)。

4 城市地下綜合管廊難以推廣原因分析

地下綜合管廊對(duì)城市建設(shè)意義重大，技術(shù)上可行，且已在發(fā)達(dá)國(guó)家大面積推廣，但在我國(guó)卻舉步維艱，筆者認(rèn)為有以下幾個(gè)方面的原因:

（1）法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)范的不健全。在2012年以前，我國(guó)僅在《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》中對(duì)綜合管廊布設(shè)上有一些簡(jiǎn)單的規(guī)定。在消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等一些附屬工程設(shè)計(jì)中無(wú)明確規(guī)范，嚴(yán)重制約了綜合管廊的發(fā)展。

近年來(lái)，我們意識(shí)到了這方面的問(wèn)題。并于2012年出臺(tái)了《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50838-2012），成為首部關(guān)于城市地下綜合管廊的系統(tǒng)性規(guī)范。2015年出版了新修訂的《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50838-2015），本規(guī)范從2015年6月1日起開(kāi)始實(shí)施，城市地下管廊的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理等都要嚴(yán)格執(zhí)行新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，從2015年6月1日起，我國(guó)開(kāi)始試行《城市綜合管廊工程投資估算指標(biāo)》（ZYA1-12（10）-2015）（試行），從而合理確定和控制城市綜合管廊工程投資，滿足城市綜合管廊工程編制項(xiàng)目建議書(shū)和可行性研究報(bào)告投資估算的需要，并起到積極作用。

（2）管理問(wèn)題。目前，我國(guó)針對(duì)管線的法規(guī)、規(guī)范中，地下管線的規(guī)劃、測(cè)繪及檔案管理等分屬不同部門(mén)，集中建設(shè)綜合管廊存在難以協(xié)調(diào)的問(wèn)題。不同的管線單位對(duì)于自己的投資份額，后期需繳納的維護(hù)費(fèi)用不明確，如果要擴(kuò)容或者新增管線，該如何收費(fèi)。同時(shí)，各個(gè)管線部門(mén)都有自己的管理體系，長(zhǎng)期以來(lái)形成了一條適合自身、能正常運(yùn)作的體系。如果要打破常規(guī)的管理模式，必須專(zhuān)門(mén)成立一個(gè)強(qiáng)有力的部門(mén)，協(xié)調(diào)管理好各個(gè)管線管理部門(mén)的關(guān)系，做好日常維護(hù)，保證綜合管廊的正常長(zhǎng)期運(yùn)行。

（3）成本問(wèn)題。地下綜合管廊的投資成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于管線獨(dú)立鋪設(shè)的成本，有些地下管廊建設(shè)成本甚至逼近地鐵建設(shè)成本，投資者或地方政府沒(méi)有看到長(zhǎng)期受益，只看到巨額投資。雖然初期成本較高，但地下綜合管廊在使用后產(chǎn)生的效益卻是十分驚人的，臺(tái)灣的信義6.5 km長(zhǎng)綜合管廊比單獨(dú)鋪設(shè)管線多投資5億元臺(tái)幣，但后期產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益卻高達(dá) 2 337億元臺(tái)幣。

（4）建設(shè)環(huán)境問(wèn)題。老城區(qū)建筑物密集，道路狹窄，人流量大，地下管線縱橫交錯(cuò)，如需建設(shè)地下綜合管廊，需要將原有管線全部廢除，造成對(duì)生活、交通的極大不便，從而難以進(jìn)行大規(guī)模管廊建設(shè)。建設(shè)環(huán)境差，也是制約綜合管廊發(fā)展的一個(gè)重要因素。

5 前景展望

綜合管廊項(xiàng)目投資大，周期長(zhǎng)，收益慢，但對(duì)于城市建設(shè)意義巨大，這項(xiàng)工程必須依靠政府強(qiáng)有力介入才能保證實(shí)施。由于各地政府財(cái)政能力的差別，不可能完全有政府投資建設(shè)，應(yīng)鼓勵(lì)企業(yè)投資建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理，并向社會(huì)融資。目前相對(duì)成熟的投融資模式有BOT模式和PPP模式［5］，這兩種模式已被廣泛用于工程建設(shè)領(lǐng)域，有不少成功案例。

總之，我國(guó)應(yīng)該不斷建立健全法律、法規(guī)和管理體系，明確政府在地下綜合管廊建設(shè)中的職能定位，完善投融資渠道，培育大型專(zhuān)業(yè)化地下管廊建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理企業(yè)，大力推進(jìn)綜合管廊建設(shè)，改善城市環(huán)境，改善居民生活。多管齊下下，我們地下綜合管廊建設(shè)必將得到又好又快的發(fā)展。

［1］孫云章.城市地下管線綜合管廊項(xiàng)目建設(shè)中的決策支持研究［D］.上海：上海交通大學(xué)，2008：1～5.

［2］GB 50011.建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］楊琨.淺談城市綜合管廊的設(shè)計(jì)［J］.城市道橋與防洪，2013，5：236～239.

［4］劉應(yīng)明，何瑤，張華.共同溝規(guī)劃設(shè)計(jì)中相關(guān)問(wèn)題分析［J］.土木建筑與環(huán)境工程，2011，33（S2）：94～97.

［5］譚春曉.我國(guó)城市地下管線綜合管廊建設(shè)前景展望［J］.價(jià)值工程，2015：311～312.

Brief Probe into the Construction of Urban Utility Tunnel

Xiong Xiaoliang，Liu Hengxin，Cen Yangrun，Zhang Hongjian，Li Huihui，Chen Junhui （Hangzhou Investigation，Design&Research Institute，Hangzhou 310000，China）

Urban utility tunnel engineering has a great significance for the city，can effectively alleviate the urban road water，traffic congestion；Solving repeated excavation of the road；to prevent pipeline rupture accident.But for now，China′s urban utility tunnel construction Gallery develops，slowly，the author of response to this situation，F(xiàn)rom the domestic utility tunnel development survey，design and construction difficulties，causes of difficulties in popularizing and development prospects to other aspects were discussed.

urban；utility tunnel；difficulty；developing

1672-8262（2016）02-148-03中圖分類(lèi)號(hào)：TU94，TU990.3

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