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城市地下綜合管廊是一種在地下構(gòu)建的隧道空間，它將電力、通信、燃?xì)?、供熱、給排水等多種工程管線集中整合。該管廊配備了專門的檢修口、吊裝口以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理的模式，確保了城市運(yùn)行的穩(wěn)定。它被視為城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施和維持城市功能的“生命線”。

隨著我國城市的快速發(fā)展，地下管線的總里程數(shù)急劇增加。傳統(tǒng)管線由于缺乏合理的規(guī)劃，集約化程度不高，不僅造成了地下資源的浪費(fèi)，而且在施工時(shí)采用直埋敷設(shè)的方式，存在較大的安全隱患。另外，管線維護(hù)常常需要反復(fù)挖掘道路，這不僅對(duì)周邊環(huán)境造成了影響，也給社會(huì)生活帶來了不便，已經(jīng)無法適應(yīng)城市發(fā)展的新需求。

作為一種新型的市政管線敷設(shè)方式，綜合管廊能夠?qū)⒍喾N管線集中布置，有效利用有限的城市地下空間資源，保障管線的安全運(yùn)行，滿足城市從粗放型向高效集約型轉(zhuǎn)變的需求。同時(shí)，綜合管廊還具備一定的人防功能，帶來了顯著的環(huán)境和社會(huì)效益。

典型地下綜合管廊布置示意圖

我國城市地下綜合管廊建設(shè)情況

世界上第一條綜合管廊于1833年在法國巴黎落成，至今已有超過190年的歷史。中國的城市地下綜合管廊建設(shè)始于1958年，從北京市天安門廣場(chǎng)下鋪設(shè)的第一條管廊開始，歷經(jīng)60多年的發(fā)展，我國的綜合管廊建設(shè)已逐步邁入有序發(fā)展的階段。

我國綜合管廊發(fā)展階段

截至2022年，中國綜合管廊的建設(shè)總長度達(dá)到了7588.10公里，其中山東省、四川省和廣東省的建設(shè)長度位居全國前三，每個(gè)省份的建成長度都超過了600公里。在2022年，新增竣工的綜合管廊長度為801.24公里，浙江省、山東省和陜西省的新增竣工長度均超過90公里，名列全國前三。

截至2022年各省區(qū)市綜合管廊總長度統(tǒng)計(jì)

（圖片來源：《2023中國城市地下空間發(fā)展藍(lán)皮書》）

2022年各省區(qū)市綜合管廊竣工長度統(tǒng)計(jì)

（圖片來源：《2023中國城市地下空間發(fā)展藍(lán)皮書》）

綜合管廊本題主要為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可以按斷面形式、艙室數(shù)量、使用功能等進(jìn)行分類。

綜合管廊的分類方式

（1）斷面形式

地下綜合管廊根據(jù)斷面形狀可以分為矩形、圓形和橢圓形三種。在這三種形式中，矩形斷面的空間利用率最高，其次是橢圓形斷面，而圓形斷面的空間利用率相對(duì)最 低。目前，無論是已經(jīng)建成還是正在建設(shè)中的管廊項(xiàng)目，大多數(shù)采用的是明挖現(xiàn)澆法或明挖預(yù)制施工法來構(gòu)建矩形斷面。對(duì)于一些有特殊要求的項(xiàng)目，則會(huì)采用暗挖、盾構(gòu)、頂管等不同的施工技術(shù)。

目前國內(nèi)在建的規(guī)模最 大、最長的地下綜合管廊

— — 廣州市中心城區(qū)地下綜合管廊

（2）艙室數(shù)量

地下綜合管廊可以根據(jù)艙室的數(shù)量分為多艙（兩個(gè)或更多艙室）和單艙兩種類型。在我國，綜合管廊的建設(shè)主要集中在新建城區(qū)，其斷面形式以2至3艙為主。近年來，隨著城市更新的步伐加快，我國也建設(shè)了一批緊湊型的小型綜合管廊。這些小型管廊大多采用單艙淺埋的設(shè)計(jì)，具有較低的建設(shè)成本，主要服務(wù)于末端用戶，例如青島老城區(qū)的小型管廊和南京小西湖的微型管廊等。

典型多艙室管廊與單艙室管廊斷面示意圖

【來源：《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB50838-2015）】

（3）使用功能

按照使用功能，可將地下綜合管廊分為干線、支線和纜線三種。

表1 各類綜合管廊主要特點(diǎn)

各類用途綜合管廊斷面示意圖

【來源：《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB50838-2015）】

城市地下綜合管廊檢查

1.檢查標(biāo)準(zhǔn)

綜合管廊運(yùn)營維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，對(duì)于統(tǒng)一全國綜合管廊的運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、確保其安全穩(wěn)定運(yùn)行以及完善綜合管廊的標(biāo)準(zhǔn)體系，都具有至關(guān)重要的意義。

截至2023年，涉及綜合管廊入廊管線、主體結(jié)構(gòu)、附屬設(shè)施運(yùn)營維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已超過20部。其中，4部關(guān)于整體運(yùn)營維護(hù)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)管廊本體的巡查檢查提供了重要的指導(dǎo)。其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要圍繞安全防災(zāi)、結(jié)構(gòu)維護(hù)、信息管理以及各類管網(wǎng)的維護(hù)等方面，對(duì)消防設(shè)施、機(jī)電設(shè)施和各類管網(wǎng)的巡查檢查制定了具體規(guī)定。此外，一些地區(qū)還根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，制定了相關(guān)的地方標(biāo)準(zhǔn)。

4部整體運(yùn)營維護(hù)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

2022年3月18日，中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)發(fā)布了《城市綜合管廊技術(shù)狀況評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（T/CECS1039－2022）。2024年6月，《四川省城市綜合管廊檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》也正式獲得批準(zhǔn)并發(fā)布。2024年9月，國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 37175:2024 《Smart community infrastructures — Operation and maintenance of utility tunnels》（智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施—綜合管廊運(yùn)維）也正式發(fā)布， 這是城市綜合管廊領(lǐng)域首項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布標(biāo)志著我國城市地下綜合管廊工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系走向國際。

2.檢查主要手段

管廊巡檢通常采用人工巡檢和機(jī)器人巡檢。

人工巡檢通常是通過步行進(jìn)行的，但在一些干線綜合管廊中，也使用專用巡檢車輛。然而，巡檢車輛對(duì)行駛空間有較高的要求，這可能會(huì)降低管廊內(nèi)的空間利用率。因此，在考慮使用巡檢車輛時(shí)，需要全面權(quán)衡整個(gè)生命周期的建設(shè)與運(yùn)維成本。

地下綜合管廊的環(huán)境復(fù)雜，配備了眾多附屬設(shè)備，傳統(tǒng)的人工巡檢方式耗時(shí)較長，且結(jié)果的準(zhǔn)確性難以保證。建立智能化的管廊巡檢系統(tǒng)可以有效解決這一問題。目前，國內(nèi)普遍采用掛軌機(jī)器人和輪式機(jī)器人來進(jìn)行自動(dòng)巡檢。

成都雅州路綜合管廊巡檢車

典型輪式巡檢機(jī)器人

綜合管廊的主要結(jié)構(gòu)材料為混凝土，其檢測(cè)方法與一般混凝土結(jié)構(gòu)的地下工程相似，涵蓋了外觀檢查、有損檢測(cè)和無損檢測(cè)。外觀檢查主要通過人工近距離觀察來進(jìn)行，能夠發(fā)現(xiàn)混凝土表面的滲漏水、銹蝕、裂縫和嚴(yán)重變形等問題。

有損檢測(cè)方法，如取樣測(cè)量，雖然能夠精 確測(cè)定混凝土結(jié)構(gòu)的性能，但可能會(huì)對(duì)管廊的結(jié)構(gòu)安全和防水性能造成一定的影響。無損檢測(cè)技術(shù)則能有效避免這些問題，相對(duì)準(zhǔn)確地評(píng)估混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、碳化深度以及內(nèi)部缺陷，并且在工程實(shí)踐中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

定期對(duì)綜合管廊進(jìn)行檢測(cè)能夠有效控制運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)，但同時(shí)也可能在一定程度上提高運(yùn)營成本。為了科學(xué)合理地使用資金，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范根據(jù)病害的發(fā)展速度和影響程度，為不同的檢測(cè)項(xiàng)目設(shè)定了差異化的檢測(cè)頻率要求。

城市地下綜合管廊檢測(cè)未來展望

我國城市地下綜合管廊正在大規(guī)模投入運(yùn)營，各地都在加快構(gòu)建綜合管廊的智慧運(yùn)營管控平臺(tái)，以提升管廊運(yùn)營的智能化水平。對(duì)城市地下綜合管廊結(jié)構(gòu)實(shí)施智能化監(jiān)測(cè)和運(yùn)營，是保障管廊安全運(yùn)行的關(guān)鍵措施，也是地下基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域的焦點(diǎn)問題。

我國綜合管廊的智慧化運(yùn)營已初步形成，智慧運(yùn)行方案逐漸成熟。然而，制約我國綜合管廊智慧化運(yùn)營的主要因素包括設(shè)備的感知能力、續(xù)航時(shí)間以及綜合建設(shè)成本等問題。

另外，目前在役管廊智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要集中在對(duì)管廊內(nèi)部環(huán)境和附屬設(shè)施的監(jiān)測(cè)，而對(duì)管廊結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測(cè)和報(bào)警功能關(guān)注不足。地下管廊結(jié)構(gòu)分布廣泛，設(shè)計(jì)使用年限長，且所處的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變，管廊本體的結(jié)構(gòu)病害可能嚴(yán)重威脅到管廊結(jié)構(gòu)的長期安全和使用功能。

因此，需要持續(xù)研究并建設(shè)管廊結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以監(jiān)測(cè)管廊的外部激勵(lì)和動(dòng)力響應(yīng)、主體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力及變形等情況。通過結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù)，可以進(jìn)一步提高綜合管廊的安全水平，彌補(bǔ)智慧化運(yùn)營中的不足。



參考資料

[1] 油新華.我國城市綜合管廊建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢(shì)[J].隧道建設(shè)(中英文),2018,38(10):1603-1611.

[2]  唐蘭.構(gòu)建綜合管廊全生命周期技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的研究[J].地下空間與工程學(xué)報(bào),2023,19(S1):41-50.

[3] 《2023中國城市地下空間發(fā)展藍(lán)皮書》

素材來源：交通智維