地下综合管廊结构设计与施工技术研究

引言

随着城市化进程的不断加快和城市地下空间开发利用的不断深入，传统“拉链式”道路开挖铺设管线方式已难以满足现代城市对基础设施集约化、系统化、智能化的需求。地下综合管廊作为将电力、通信、给排水、燃气、热力等多种城市管线集中敷设于一体的地下隧道系统，是城市地下空间统筹规划与集成利用的关键形式。其具备管线维护便捷、城市道路反复开挖减少、事故应急能力增强等多重优势，已成为众多城市推进基础设施现代化改造的重要抓手。然而，地下综合管廊由于其结构复杂、服务对象多样、建设环境差异性强，在结构设计和施工实施阶段面临诸多挑战。结构设计不仅需满足不同管线运行安全性与独立性要求，还需考虑地下水、地震、地基沉降等多种不利工况影响；而施工过程中则可能遇到高水位软土地层、密集建构物环境、交通导改压力等复杂因素。因此，开展地下综合管廊结构设计与施工技术的系统研究，具有重要的理论价值与实践意义。本文从综合管廊结构设计的基本原理出发，深入探讨各类典型断面形式与设计要点，进而分析主流施工技术工艺流程及关键控制措施，结合典型工程实践，力求为未来综合管廊建设提供科学支撑与借鉴路径。

一、地下综合管廊结构设计的基本原则与类型选择

地下综合管廊结构设计需以安全性、经济性、适用性和耐久性为核心目标，遵循“统一规划、合理布局、综合利用、分区分舱、便于维护”的设计理念。综合管廊通常分为干线管廊、支线管廊和入户管廊三类，其中干线管廊结构最为复杂，承担的管线种类最多。根据功能划分，管廊内部一般划分为电力舱、通信舱、给水舱、燃气舱等多个功能舱室，部分重要区域还需设置检修通道、通风管道及消防设施。结构断面形式主要包括矩形断面、圆形断面、马蹄形断面等，其中矩形断面由于其施工便利性与空间利用率高，在工程中应用最为广泛。材料选择方面，现浇钢筋混凝土、预制拼装混凝土、钢筋混凝土复合结构等是主要结构形式。设计中需充分考虑结构的整体稳定性、变形控制、防水等级、耐火性能、使用年限等多项指标。

二、不同施工技术体系及适用条件分析

地下综合管廊施工技术种类多样，应根据埋深、土质、周边环境与工程规模进行选择与组合。明挖法是最常见的施工方式，适用于埋深较浅、地面条件允许开挖的区域。该方法施工流程清晰，设备通用性强，造价较低，但需占用较大地面空间，受城市交通影响显著。明挖法通常采用钢筋混凝土现浇结构，施工阶段需重点控制基坑支护、防水处理与沉降变形。对于地下水位较高或软土地基，需设置止水帷幕或降水系统，防止渗漏及基坑失稳。顶管法适用于中短距离、无开挖通道的地下管廊敷设场景，具有施工干扰小、节省地面资源的优势。顶管施工对土体扰动小，但需精确控制顶进力与方向，防止管节偏移或卡阻。

三、关键施工技术控制措施与质量管理

地下综合管廊施工质量控制贯穿于测量放线、基坑支护、结构施工、防水处理、验收移交全过程，任一环节出现偏差均可能影响整体工程质量与运行安全。基坑施工阶段，需依据地质勘察结果科学选择支护结构型式，如排桩 + 喷锚、地下连续墙 + 内支撑等常用组合。基坑开挖需采用分层分段方式控制施工速率，防止超挖扰动引发滑坡或涌水。结构施工阶段应重点关注钢筋安装位置、混凝土配比及浇筑密实度等关键指标，特别是舱壁与底板交接处为渗漏高发部位，需加强细部节点的构造处理。防水施工方面，一般采用外包防水层 + 结构自防水的双重防护措施，常用材料包括聚合物卷材、自粘防水卷材与涂刷型防水涂料等。施工缝、穿墙管、止水带安装需严格按照施工规范执行，防止形成“薄弱点”。

四、地下综合管廊工程中的风险控制与运维策略

地下综合管廊工程在设计与施工阶段面临多种潜在风险，如地质突变、管线迁改不顺、交通导改影响、安全事故等，需通过系统化手段进行识别、分析与应对。在地质风险方面，应加强前期地质勘察深度与精度，采用原位测试、土工试验等方法获取详实地层参数，针对软土、膨胀土、溶洞、富水层等特殊地质采取定制化施工技术。在交通影响方面，需通过阶段性交通组织设计与市政部门协调，设立临时便道或夜间施工计划以减少影响。安全管理方面，应建立施工现场安全生产责任体系，强化有限空间作业、动火作业、交叉作业等高危工序的安全防护措施，设置专门监督岗位实时检查执行情况。针对管线迁改问题，应在前期设计阶段完成全部地下管线普查与探测，并提前制定迁改计划，避免与综合管廊施工进度冲突。

五、典型工程经验与未来发展方向

近年来，我国多个城市陆续完成了地下综合管廊试点建设并取得阶段性成效，北京、上海、深圳、雄安新区等地区探索出多种适应性强、推广性广的结构设计与施工技术路径。以深圳前海管廊项目为例，其结合高地下水位、密集建构物与软土基础的特殊环境，采用盾构法与明挖法组合施工，结构设计中引入预制拼装与抗浮锚固技术，提升了整体施工效率与运行安全。未来，地下综合管廊建设将向标准化、模块化、信息化方向发展，推动装配式结构在管廊中的全面应用，提升施工工艺的一致性与施工周期的可控性。

结论

地下综合管廊作为新型城市基础设施的重要载体，其结构设计与施工技术的科学性直接影响工程的安全性、经济性与耐久性。本文从综合管廊结构设计原则、施工技术类型、质量控制措施、风险应对策略与未来发展方向等方面进行了系统论述。研究表明，合理的结构布置、精细的工艺控制与智能化的运行管理是保障综合管廊工程顺利实施的关键要素。未来，随着城市发展模式的不断优化与地下空间开发理念的深化，地下综合管廊将在更多城市得到广泛应用，推动我国基础设施建设朝着集约化、智能化和可持续化方向发展。

参考文献：

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