城市地下管线全寿命周期安全分析

赵伟娟　潘冬育

摘要：在社会经济不断发展的背景下，城市化进行不断加快，城市人口不断增长，为了适应城市的需求，市政基础设施建设规模也越来越大，其中城市地下管线的建设是市政基础设施建设的重要组成部分，担负着城市信息传输和能源输送任务。本文对城市地下管线全寿命周期安全进行分析研究，以供参考。

关键词：城市；地下管线；全寿命周期；安全管理

一、城市地下管线寿命周期安全隐患原因

1、管线不明

很多地线管线已经敷设好长时间，没有具体管线的实际情况资料，但是还在使用这些管线。导致管线资料不明，主要就是因为在施工的过程中可能没有在工程图上标明管线的具体位置，没有了解管线走向、材质等的实际情况。因为在施工过程中没有充分了解管线实际情况，不能使用合理的方式来保护管线，所以，相关工作人员不能确定管线走向以及是否存在管线。基于上述原因，很有可能不能明确施工中管线的实际位置，导致破坏管线。

2、规划、设计缺乏整体性

规划设计是影响地下管线运行质量的关键环节。目前，国内城市地下管线安全保障还未形成完整的技术标准体系，且管线信息系统数据标准也尚未统一；设计规范标准缺乏综合性和协调性，个别计算数据有待根据自然条件变化进一步更新；工程监理、专业管线检测、运行管理、信息管理、管道健康评估、应急管理等城市地下管线专业技术标准需要继续健全；城市地下空间资源十分有限，地下管线种类却不断增加，致使地下管线的综合规划、整体安排和统筹更显缺乏。基础设施规划设计阶段，不能长远考虑统筹规划，不能为城市发展留足富裕空间，不能为地下空间科学合理利用和基础设施建设的连续性做好策划，给未来地下管线埋下了安全隐患。

3、外力破坏

随着经济的进步，建筑、道路、高架、地下交通等市政基础设施建设项目越来越多，上述各类工程的基础深基坑开挖、打桩压桩工作会对土体形成挤压，引起土体明显的变形，严重者还可能会坍塌沉降，可能造成地下管线移位甚至破坏。交通压力的增加，以及各种施工中的机械作用，使得管线上方的荷载不断增大，当超过了管线承载极限时，必然会损坏管线。此外，雨水堆积或管道漏水对土体的冲刷易引起土体流失，没有了支撑，管线很容易遭到破坏。当然一些自然灾害的影响也不容忽视，如地震等。以上原因甚至可能引起漏电、漏气等故障，使得管道系统不能正常运行。

4、地下管线安全管理意识淡漠

地下管线安全管理意识淡漠，是造成现阶段管道事故频发的主要根源。城市建设中长期存在“重建设、轻养护”、日常维护观念薄弱、监管机制缺乏、管理职能分散的问题。地下管线竣工后常年无人问津，管道淤积、堵塞、腐蚀、渗漏等隐患不能及时发现和排查，致使“跑冒滴漏”现象普遍存在，小病酿成大害，造成了严重浪费和环境污染。

二、增强城市地下管线全寿命周期安全的措施

1、完善相关法律法规和标准体系

当务之急应尽快研究出台地下空间管理、地下管线综合管理等方面的法律法规，健全相关配套规章制度，明确并规范各责任主体行为，制定对违法行为和重大责任事故的处罚办法，使城市地下管线规划、建设、管理达到科学化、法制化。技术标准是地下管线规划、设计、建设的重要依据，现阶段由于各类管线大都执行相应行业标准及规范，造成管理部门之间参照指标无法统一，管理难以协调。 2、严格控制地下管线施工质量

城市地下管线由于隐蔽性强，维修和事故处理对公共交通及正常生活影响较大，在建设过程中应完善管控一体化平台搭建，根据相关管理制度建立规划审批、施工许可、现场监管、竣工验收以及数据入库的全过程管控，实现管线全寿命周期管理。管网建设环节对介质运行安全性和管道使用寿命影响最大的因素有两点：一是管道材料质量，二是施工质量。为避免建设中施工单位在管材及用料上以次充好，管理部门可以借鉴消防专业设备“准销供应商”的做法，对各项指标达标且信誉好的单位颁发准许销售证，相关单位只能在准销供应商处购买材料，这样能够有效控制管材质量。

3、做好地下管理保护工作

3.1 浅埋管线加盖法防护措施

管线在地下分布的深度存在差异，表层的材料容易受到自然环境影响发生氧化。强烈震动后地面破损严重导致管线裸露在空气中的现象时有发生，为治理此类危害，在施工过程中根据其分布情况可采取加盖方法对其进行保护。施工中很难避免因挖掘过度造成的原管线暴露，利用水泥材料对其周围进行加固，松软的土壤受到压力后会出现变形，挤压内部的管道，严重者还会出现断裂，通过浇筑进行加固可有效解决此类问题。但此类方法只适用于管道尺寸较大的情况，浇筑加固后若如后需要整改移动很难进行，需动用电气设备进行切割。若暴露的管线规格较小可以在其表面覆盖与之长度相同的硬质材料模板，作为保护盖。以上两种方法可帮助后续施工的开展。

3.2 深埋管线注浆防护措施

在管线的施工过程中，部分管线的埋深较深，管径较大，往往能够到达地基的深度，因此在地基的施工过程中，可能会由于土体的松动造成管线的破坏，所以对于埋深较深的管线应采用加固的措施加强其附近土体，通常采用的方法为注浆加固法。在施工现场，根据场地土质的特点，为了避免对土层造成扰动，应使用振动钻孔机一边造孔一边利用钻杆注浆。同时根据施工现场土层的特点，采用分层注浆的方式，这样才能使浆液能够均匀的分散在土层中，最终提高注浆加固的效果。

4、健全工程管理信息系统

对于市政工程的安全管理工作是一项非常重要的内容，对工程进行安全管理能够有效保证施工工程能够顺利完成。因此在市政工程的地线管线施工安全保护管理过程中，要加强安全管理，落实管理措施。信息技术的发展对于工程施工的安全管理有着十分重要的作用，通过建立监理市政工程安全管理信息系统，能够有效地将施工安全资料进行科学整理，使资料能够高效的进行统计和整理，大大加快了管理效率，对地下管线的安全保护管理工作是一个巨大促进作用。

5、建设智慧能源系统

建议城市及相关主管部门借鉴已有的成功经验，结合地区特点和智慧城市建设，鼓励管道权属单位完善智慧能源和智慧管网系统建设。通过高效智能化平臺的搭建，应用地下管线监控预警技术进行动态地下管线管理，实现智能监测预警、有害气体自动处理、自动报警、防爆、井盖防盗等功能，提高地下管线安全管理效能，减少各类事故发生，减少管网运行、维护费用。

结束语

本文将全寿命周期理论引入城市地下管线建设管理应用中，针对地下管网存在的安全隐患问题，提出了从体制、政策到技术、管理等方面的建议，对构建一个基于地下管线全寿命周期的精细化管理模式有积极促进作用，既可以保障城市安全运行，解决当前地下管线事故频发、安全隐患突出、应急防灾能力薄弱等问题，又可以起到促进经济增长、合理分解安全指标、提高城市综合承载能力、助力城市经济社会健康持续发展的作用。

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