论老城区复杂环境下地下综合管廊工程设计

崔赛

老城区地下管线敷设方式多数以直埋为主，一旦需要对管线进行维护、替换、迁改等均需重新打开路面进行施工，不仅会导致交通阻塞，还会影响附近居民的正常生活。由此地下综合管廊改造成为老城区更新发展的重要举措，但由于老城区的环境较为复杂，在相应工程设计中出现一些难点。为有效实现老城区地下综合管廊工程设计质量提升，应当采取有效措施，顺利开展工程设计和施工建设，以此提高老城区居民生活水平，实现整体发展。

一、老城区地下综合管廊工程设计难点

1. 人口密集

因为老城区的开发密度较高、发展时间长，配套设施基本成熟。相比于新建城区而言，具有相对密集的人口、交通通行量较多。而且各类建筑之间距离小、道路宽度有限，致使在地下综合管廊工程设计中，出现多种限制因素。比如设计综合管廊结构体时，其影响范围大且施工周期长，对周边居民会造成极大的干扰。这一复杂环境对地下综合管廊工程设计提出了更高的要求，必须采取有效措施进行应对，保证综合管廊能够在老城区内形成完善网络，提高公共基础设施的服务功能。

2. 地下管网资料不全

老城区建设时间较长，部分管线敷设年代久远，受当时工程理念以及技术的影响，现有管线普遍存在设计标准低、安全性和可靠性不足等问题。同时在城市当前的管网敷设体系中，共涉及到七个方面，近三十余种市政管线。不同管线分属不同部门和单位，在实施改造工程时往往采用独立设计和施工模式，导致地下管线的排布存在一定问题，如地下空间拥挤、管线上线重叠、交错等。并且部分管线工程建设资料出现丢失、残缺不全等情况，致使在地下综合管廊设计中无法明确管网的分布状况，难以准确进行工程规划和设计工作，阻碍建设进程的推进。

3. 地上影响因素多

地下综合管廊工程设计的重点则是要综合考虑各种地上影响因素，以此明确具体的路面开挖施工方案，有序进行管线迁改等作业，以此改造为地下综合管廊结构形式。但因为老城区的人口密集、交通拥挤现象普遍，而且道路宽度有限、居民居住区域道路距离近等。造成工程设计出现施工范围规划困难、施工技术开展难度大等难题，影响最终设计成果。

二、老城区复杂环境下地下综合管廊工程设计策略

1. 事先做好整体规划

针对现阶段老城区改造中开展地下综合管廊工程设计存在的难点，则要合理应对复杂环境条件。因此设计人员需要结合城市规划以及老城区改造规划等，实现对地下管网迁改工程进行整体优化设计。首先则是对施工现场进行详细勘察，摸清现有管网的实际情况，如分布、建设方式、种类、质量、运行状态等，确定地下综合管廊内管线规划容量，如表1所示，为某市老城区规划方案。以此为依据制定可行性方案。其次，在环境复杂的老城区开展地下综合管廊设计时，还需注重对现有管线的妥善安置，当完成管廊设计后，再规划管线的迁改方案。不过由于该项工程的涉及工程量较大、实施难度高，则需在前期阶段进结合老城区管网实际情况进行改进设计，如尽量减少新建管网的敷设，在道路改造、基础设施更新、轨道交通建设等城市规划基础上，设计管廊建设方案以及管线迁改方案。进而促使地下综合管廊能够形成完善的网络，改变原有管网系统存在的弊端。进一步提升老城区的综合承载能力，推动老城区焕发新生机。

表1 老城区地下综合管廊内管线规划容量

2. 加强地下管网现状普查

综合老城区当前复杂环境现状，为保障地下综合管廊工程的合理化设计，应当对原有地下管网进行普查，建立完善的管网信息系统。为专业设计人员提供必要的数据支持，提升管廊设计方案的可行性。在具体设计工作中，相关工作人员需要全面收集该区域的地下管网建设资料，并积极开展现场勘察，加强与对应管理部门的交流沟通，最大限度地明确管网空间分布情况以及属性。依托计算机技术建立老城区地下管网信息数据库，支持后其综合管线信息化设计、网络化管理等工作的开展。比如设计人员要重点针对老城区的给排水管线、电力管线、通讯管线以及暖通管线等实施摸排调查，并适当采用科学探测手段，掌握详细的管线空间分布信息。集合城市架空高压线缆信息，构建管线信息综合管理平台。对各项信息数据进行实施采集，动态更新变化信息。同时可引进先进的BIM技术，通过三维可视化的功能优势，对老城区复杂环境进行深入分析，辅助地下综合管廊规划设计，提高工程设计方案的安全性，为后期运营管理提供科学支持。

3. 控制地上环境影响

针对老城区开展地下综合管廊工程设计存在的主要难点，则是受地上环境因素影响较大。为此在新时代下需要改进设计思路和施工方案，尽量控制地面因素的干扰，保证管廊工程设计具有良好的可操作性。比如在实际工程设计环节，相关人员要综合考虑老城区的建筑特点、道路特点、交通特点和管线空间分布特点等，设计采用洞挖法施工技术。即是采用顶管施工工艺或盾构施工工艺，按照地下综合管廊的建设需求，对其主体结构构件实施标准化设计，采用现代装配式预制构件作业技术，尽量减少现场施工工程量和时间，避免对周围居民和交通产生严重影响。并且通过拼装地下综合管廊结构，能够显著提升安全性能和可靠性，其断面效果如图1所示。

图1 装配式地下综合管廊设计效果图

三、地下综合管廊工程设计注意事项

1. 科学处理软基

开展地下综合管廊工程设计时，经常遭遇较差地质和空间狭小等问题，特别是在老城区改造工程中，软弱地基较为常见，而且存在较高的地下水位，不利于地下综合管廊的施工作业。设计人员可对基坑施工规划应用双层高压旋喷桩止水帷幕、钻孔灌注桩支护，内撑钢管直径设计为500mm、间距控制在6m左右。同时对于公铁两用桥匝道等工程范围，可根据其空间开阔的特点，优化设计成本。采用长度为12～15m的V型拉森钢板桩，内撑钢管直径为400mm，间距设置为6m。

2. 注重避让和保护高压线

老城区内普遍存在高压线杆，在设计地下综合管廊工程时，应当注重对高压线进行避让和保护。首先则是在规划综合管廊路线时，尽可能避开高压杆塔。如设计地段不可避免存在高压杆塔，应联合电力公司开展安全评估，并采取有效的保护加固措施。

四、结束语

综上所述，在老城区复杂环境下，对地下综合管廊工程的设计，应当对现有管线网络进行梳理，明确其空间分布，为管线迁改提供现实依据。同时要结合城区发展规划以及基础设施建设规划等，合理确定管廊路线。并建立地下管线信息系统强化交流，对部分管线进行补测和补绘，以此为基础对地下综合管廊进行深化设计。因此在实际工程中，设计人员需结合老城区的复杂环境，通过事先做好整体规划、加强地下管网现状普查、控制地上环境影响策略提高设计质量，并注重处理软土地质以及高压线避让和保护等，促使老城区改造实现得到提升。