「综合管廊」发展现状

综述

综合管廊（utility tunnel）技术起源于第一次工业技术革命时期的法国巴黎，当时由于巴黎城市化的迅速发展，城市人口大量激增，城市原有基础设施并不能与人口增长相适应地增长，从而导致了一系列城市问题，居民的生活卫生条件恶化，进而产生了一些卫生疾病（霍乱）。当时研究发现城市的公共卫生系统建设对于抑制流行病的发生与传播至关重要，于是第二年，巴黎市着手规划市区下水道系统网络。正是在这样的条件条件下，1833年，巴黎开始集中大规模建设以下水道为主体的地下廊道，并在其中布置了一些供水管道、煤气管道以及通讯电缆，形成了早期的地下管廊。

↑ 图片来源：施卫红 《城市地下综合管廊发展及应用探讨》

对比

传统的直埋建设方式，主要把市政管线布置在城市道路下，占用的是地下浅层空间资源，道路及管线工程建设难度小，工程投资低，工程建设周期短，易于实施，但管线事故或新增管线会造成破路施工的情况。最主要的缺点就是反复开挖。

综合管廊指的是将地下落类市政管线集中容纳于一体并留有供检修人员行走通道的隧道结构 ，主要适用于交通流量大 、地下管线多的重要地区。

优点

城市地下综合管廊建设解决反复开挖路面、架空线网密集、管线事故频发等问题，有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景观、促进城市集约高效和转型发展，有利于提高城市综合承载能力和城镇化发展质量，有利于增加公共产品有效投资、拉动社会资本投入、打造经济发展新动力。

综合性：综合管廊可以容纳多种管线，给水、排水、电力、通信、燃气、热力等。新版 GB 50838-2015《城市综 合管廊工程技术规范》增加排水管道入廊的技术规定。将雨水调蓄功能与综合管廊功能相结合，是工程设计中比较容易实现的一种模式。雨水调蓄舱防淤积问题除设计坡度控制外，考虑设置复合断面和增加冲洗设施等措施。新版的《技术规范》也增加燃气管道入廊的技术规定。要求天然气管道应在独立舱室内敷设。热力管道特别是蒸汽管道对于综合管廊的安全运营也至关重要。《技术规范》要求蒸汽管道也应在独立舱室内敷设。

↑ 图片来源：白海龙《城市综合管廊发展趋势研究》

长效性：综合管廊采用钢筋混凝土框架，具有相当长的使用寿命。

低成本性：综合管廊可以一次施工，避免各种管线分别施工，多此开挖所造成的不必要浪费。

环保性：所有管线集中在一起施工，同时可避免后续管线出现问题时需要开挖的问题。

可维护性：综合管廊内具有一定的空间，方便人员检修维护。

抗震防灾性：见日本大阪市城市综合管廊。

运营可靠性：设立专门的综合管廊管理部门进行专门的管理，使管网运行更加可靠。

施工问题

城市地下综合管廊的建设不可避免会遇到各种类型的地下空间，实际工程中经常会发生综合管廊与已建或规划地下空间、轨道交通产生矛盾，解决矛盾的难度、成本和风险通常很大。

目前先进案例

日本是目前城市综合管廊建设最为先进的国家，拥有世界上规模最长的综合管廊（综合管廊在日本又名共同沟），日本的综合管廊建设起于1923年的关东大地震后的国家复兴时期。之后在1963年，日本出台了《关于建设共同沟的特别措施法》，对综合管廊建设中的资金分摊、技术建设等关键问题进行了解决。在随后的1991年里，日本更是成立了专门的综合管廊管理部门。

至于日本为何会花心思在综合管廊建设上，请见大阪市城市综合管廊在1995年的阪神地震中的表现。

↑ 图片来源：施卫红 《城市地下综合管廊发展及应用探讨》

最为突出的设计有东京临海副都心综合管廊、日本日比谷综合管廊工程、大阪城市综合管廊。

东京临海副都心综合管廊为实现市政管道的高效运行，除雨水管道外其余9种管线的干管都被纳入综合管廊，该综合管廊的断面规格、管廊长度和所容纳的管线数量都是目前世界上最大的，工程总造价32亿美元，年维修管理费高达370万美元，这是一项高费用投入工程，但是其作用巨大，安全可靠性非常高。敷设的管线有给水管、污水管、再生水管、配电线路、电话通信线路、数据通信线路、供热管道、供冷管道、燃气管道和垃圾输送管道，同时管廊内还预留了部分空间以备未来建设管线之需。

其中让我感到比较新奇的是运输垃圾的管道，临海副都心产生的垃圾通过当地垃圾焚烧处理厂就近处理。垃圾也是通过管道输送的，垃圾输送管道为DN600mm(2条)，以真空抽送方式运行，垃圾在管道中的运送速度为25-28m/
秒，从垃圾投入点直接抽送到垃圾焚烧处理厂。

看到这里，我已经对日本的技术佩服得五体投地，牛逼。

大阪市城市综合管廊更是在1995年的阪神地震中得到检验，在地震发生的瞬间，综合管廊系统自发切断了燃气供应，避免了由地震诱发的火文等二次灾害的发生，同时，由于综合管廊的保护，综合管廊中的各类管线在地震中受损破坏的程度较小。在灾害发生后的24小时内综合管廊系统迅速恢复了供应，为灾后的救工作提供了有利支撑。读到此处，我们也可以理解为何日本会如此重视地下综合管廊的建设了，日本为地震多发的国家，而每一次地震所带来的损失都是不可估计的，如果我们能够采取一种设计，可以在地震时尽小地减轻公共设施的损坏，那这种技术在日本将是十分受欢迎的。

国内发展

国家政策

尽管我国城市地下管线综合管廊作为城市新型基础设施的典范在我国已经发展了十多年，但是效果甚微。这是因为综合管廊项目具有投资大、周期长、收益慢等特点，需要政府介入才能保证其顺利实施。然而各地政府的财政能力不尽相同，完全依靠政府是很不切合实际的。

国家政策层面推进综合管廊建设情况

国外拥有很多成功建设综合管廊案例的个主要原因还在于国外有相应成熟的法律和法规体系，这是我国需要学习的地方，我国应该大力推行综合管廊建设和管理的城市发展理念，尽快建立和健全综合管廊建设体制的法律和法规制度和体系，加快明确综合管廊在政府城市建设和管理部门中的职能定位。

综合管廊项目理想的运作思路是通过投资兴建综合管廊，然后以市场价格出租或转让给使用者一管线单位，以实现其投资收益，而管线单位通过使用综合管廊埋设管线实现其管线经营收益，并将使用综合管廊的费用作为成本计入其服务产品的价格中，由最终消费者承担，但实际操作中很难实现。

虽然综合管廊项目在国外已经有了成功的经验和案例，但是由于我国国情复杂，这些成功的经验和案例并完全不适用于我国，所以我国的当务之急是建立适合我国国情的综合管廊管理体制。

国际方面，综合管廊在国际上已经经过了100多年的发展 , 工程难题已经被攻克 , 规范设计标准已经成熟。

在运行项目

1958年，在北京天安门广场改造时，敷设1条约1km的地下综合管廊。

1994年建成的上海浦东张杨路综合管廊，总长度11.125km，被称之为“中华第一沟”，收纳有给水、电力、通信和燃气4种管线，配套较为齐全的安全设施和中央计算机管理系统。张杨路综合管廊在实际运行时，由于安全方面的担忧，敷设的燃气管并没有真正投入使用。

↑ 图片来源：白海龙《城市综合管廊发展趋势研究》

其余的综合管廊设计还有上海世博会园区综合管廊、广州大学城综合管廊等。

↑ 图片来源：施卫红 《城市地下综合管廊发展及应用探讨》

存在问题

机制体制问题。目前我国城市市政管线网的建设大都还是“谁用谁投资，谁拥有谁管理”，各种管线各自为政。长期以来，由于在管理体制上存在条块分割、交叉重复、多头管理等问题，导致建设地下综合管廊面临道路开挖难、执法管理难、资金落实难、清理整顿难等层层阻碍。

资金问题。地下综合管廊的单位造价与其设计等级、断面形式、容纳管线种类、建设规模、埋置深度、预留设计、地质状况、现存管线、施工工艺等有密切关系，变异性较大，不一而足。但地下综合管廊的初期投资较大是公认的，国内外皆如此。从国内已建工程的状况来看，管廊的投融资及运行费用与费用分推问题是当前存在较大困难的问题，从而极大地限制了管廊的推广。

国外发展^[转载]^

法国

法国由于1832年发生了霍乱，当时研究发现城市的公共卫生系统建设对于抑制流行病的发生与传播至关重要，于是第二年，巴黎市着手规划市区下水道系统网络，并在管道中收容自来水（包括饮用水及清洗用的两类自来水）、电信电缆、压缩空气管及交通信号电缆等五种管线，这是历史上最早规划建设的综合管廊型式。近代以来，巴黎市逐步推动综合管廊规划建设，在19世纪60年代末，为配合巴黎市副中心的开发，规划了完整的综合管廊系统，收容自来水、电力、电信、冷热水管及集尘配管等，并且为适应现代城市管线的种类多和敷设要求高等特点，而把综合管廊的断面修改成了矩形形式。迄今为止，巴黎市区及郊区的综合管廊总长已达2100公里，堪称世界城市里程之首。法国已制定了在所有有条件的大城市中建设综合管廊的长远规划，为综合管廊在全世界的推广树立了良好的榜样。

德国

1893年，原德国在前西德汉堡市的Kaiser Wilheim街，两侧人行道下方兴建450米的综合管廊收容暖气管、自来水管、电力、电信缆线及煤气管，但不含下水道。在德国第一条综合管廊兴建完成后发生了使用上的困扰，自来水管破裂使
综合管廊内积水，当时因设计不佳，热水管的绝缘材料，使用后无法全面更换。沿街建筑物的配管需要以及横越管路的设置仍发生常挖马路的情况，同时因沿街用户的增加，规划断面未预估日后的需求容量，而使原兴建的综合管廊断面空间不足，为了新增用户，不得不在原共同沟外之道路地面下再增设直埋管线，尽管有这些缺失，但在当时评价仍很高。1964年前东德的苏尔市（Suhl）及哈利市（Halle）开始兴建综合管廊的实验计划，至1970年共完成15公里以上的综合管廊并开始营运，同时也拟定在全国推广综合管廊的网络系统计划。前东德共收容的管线包括雨水管、污水管、饮用水管、热水管、工业用水干管、电力、电缆、通讯电缆、路灯用电缆及瓦斯管等。

西班牙

西班牙在1933年开始计划建设综合管廊，1953年马德里市首先开始进行综合管廊的规划与建设，当时称为服务综合管廊计划，而后演变成目前广泛使用的综合管廊管道系统。经市政府官员调查结果发现，建设综合管廊的道路，路面开挖的次数大幅减少，路面塌陷与交通阻塞的现象也得以消除，道路寿命也比其他道路显著延长，在技术和经济上都收到了满意的效果，于是，综合管廊逐步得以推广。

美国

美国自1960年起，即开始了综合管廊的研究。研究结果认为，从技术、管理、城市发展及社会成本上看，建设综合管廊都是可行且必要的。1970年，美国在White Plains市中心建设综合管廊，其它如大学校园内，军事机关或为特别目的而建设，但均不成系统网络，除了煤气管外，几乎所有管线均收容在综合管廊内。此外，美国具代表性的还有纽约市从束河下穿越并连接Astoria和Hell Gate Generatio Plants的隧道，该隧道长约1554米，收容有345KV输配电力缆线、电信缆线、污水管和自来水干线，而阿拉斯加的Fairbanks和Nome建设的综合管廊系统，是为防止自来水和污水受到冰冻，Faizhanks系统长约有六个廊区，而Nome系统是唯一将整个城市市区的供水和污水系统纳入综合管廊，沟体长约4022米。

英国

英国于1861年在伦敦市区兴建综合管廊，采用12米×7.6米的半圆形断面，收容自来水管、污水管及瓦斯管、电力、电信外，还敷设了连接用户的供给管线，迄今伦敦市区建设综合管廊已超过22条，伦敦兴建的综合管廊建设经费完全由政府筹措，属伦敦市政府所有，完成后再由市政府出租给管线单位使用。

日本

日本综合管廊的建设始于1926年，为便于推广，他们把综合管廊的名字形象的称之为“共同沟”。东京关东大地震后，为东京都复兴计划鉴于地震灾害原因乃以试验方式设置了三处共同沟：九段阪综合管廊，位于人行道下净宽3米高2米、干管长度270米的钢筋混凝土箱涵构造；滨町金座街综合管廊，设于人行道下为电缆沟，只收容缆线类；东京后火车站至昭和街之综合管廊亦设于人行道下，净宽约3.3米，高约2.1米，收容电力、电信、自来水及瓦斯等管线，后停滞了相当一段时间。一直到1955年，由于汽车交通快速发展，积极新辟道路，埋设各类管线，为避免经常挖掘道路影响交通，于1959年又再度于东京都淀桥旧净水厂及新宿西口设置共同沟；1962年政府宣布禁止挖掘道路，并于1963年四月颁布共同沟特别措置法，订定建设经费的分摊办法，拟定长期的发展计划，自公布综合管廊专法后，首先在尼崎地区建设综合管廊889米，同时在全国各大都市拟定五年期的综合管廊连续建设计划，在1993～1997年为日本综合管廊的建设高峰期，至1997年已完成干管446公里，较著名的有东京银座、青山、麻布、幕张副都心、横滨M21、多摩新市镇（设置垃圾输送管）等地下综合管廊。其它各大城市，如大阪、京都、各古屋、冈山市等均大量地投入综合管廊的建设，至2001年日本全国已兴建超过600公里的综合管廊，在亚洲地区名列第一。迄今为止，日本是世界上综合管廊建设速度最快，规划最完整，法规最完善，技术最先进的国家。

其他

如瑞典、挪威、瑞士、波兰华沙、匈牙利、莱比锡、俄罗斯（前苏联）等许多国家都建设有城市地下管线综合管廊项目，并都有相应制定规划的计划。

相关技术

“BIM+GIS”技术在综合管廊建设中的应用

BIM是建筑信息模型( Building Information Modeling)的英文简称。以三维数字技术为基础，对工程项目信息进行模型化，提供数字化、可视化的工程方法，贯穿工程建设从方案到设计、建造、运营、维修、拆除的全寿命周期,服务于参与工程项目的所有各方。

GIS是地理信息系统( Geographic Information System或Geo- Information system)的英文简称是一种特定的十分重要的空间信息系统。在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

要准确把握一项市政工程如道路、桥梁、地道、综合管廊从宏观到微观的全面信息，包括周边环境、地质条件和现状管线等。“BIM+GIS”正好互补两者之间信息的缺失。

采用“BIM+GIS"三维数字化技术，将现状地下管线、建筑物及周边环境三维数字化建模，形成动态大数据平台。在此基础上，将综合管廊、管线及道路等建设信息输入，以指导综合管廊的设计、施工和后期运营管理，有效提高地下综合管廊工程的建设和管理水平。

通过"BIM+GIS”技术了，大大方便后期运营管理智能化的实现，通过运营管理智能化监控平台的建设，实现综合管廊运行的安全性、可靠性和便捷性。

↑ 图片来源：白海龙 《城市综合管廊发展趋势研究》

相关国家规范

《城市综合管廊工程技术规范 GB50838-2015》

《城市地下综合管廊运行维护及安全技术标准 GB51354-2019》

《城市综合管廊防水工程技术规程 T/CECS562-2018》

《城市地下综合管廊管线工程技术规程 T/CECS532-2018》

《城镇综合管廊监控与报警系统工程技术标准 GB/T51274-2017》

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