城市地下綜合管廊工程勘察技術研究

楊瑜澤，吳 溪

1.湖北建科國際工程有限公司，湖北 武漢 430000

2.湖北省核工業地質局湖北核工業勘察設計院，湖北 孝感 432000

為緩解城市用地的明顯不足，滿足居民對生活環境的高質量需求，充分利用和開發城市的地下空間，進行地下空間的管廊建設是有效的途徑之一。通過科學規劃和合理設計城市地下綜合管廊，可以集中收納不同類型的市政管道和專門的檢修通道，可明顯提升城市配套工程的可靠性。地下綜合管廊的優勢主要體現在避免道路重復挖掘，減少交通堵塞，有利于后期的維修和維護，提前預留空間，降低后續施工的難度，避免資金的浪費。

勘察工作是開展建設工程的第一步工作，提供工程基礎性的材料。管廊工程的勘察工作應該收集地下管線、地下水徑流、水文和氣象條件、場地的歷史最高水位、土地的凍結情況，明確與地基承載力有關的因素。文章在依據勘察規范的基礎上，總結得到了城市地下綜合管廊勘察要點，結合具體的工程實踐，探討管廊基坑工程中設計和驗算的主要依據，為其他綜合管廊工程的勘察提供相應的參考。

1 城市地下綜合管廊勘察要點

城市地下綜合管廊一般建設在城市道路或道路兩邊的綠地下方，結構的規定使用年限較長，工程的整體造價較高。若勘察不到位或不準確有可能帶來巨大的經濟損失，勘察的關鍵要點主要包括以下三個方面的內容。

1.1 勘察級別的選擇

根據管廊工程的類型和規模，可以分階段地進行勘察工作，具體來講，對于規模較大且收納干線線路的地下管廊工程，首要工作是進行可行性勘察；然后通過初步勘察評估場地的穩定性；最后通過鉆探和試驗得到場地的巖土參數，若有必要再進行施工勘察。對于支線綜合管廊的勘察，根據其建設規模情況，進行選線勘察和詳細勘察。對于小型的管廊項目或纜線管廊，只進行詳細勘察即可，不需要進行可行性勘察和初步勘察。

1.2 結構安全設計要求較高

綜合管廊的深度一般位于地下5～15m，因為管廊的長度較長，會穿過具有不同地質條件的區域，所以管廊結構設計的等級較高。綜合管廊的地基有可能出現不均勻沉降的情況，導致管廊出現裂縫、漏水等現象。因此，地基的穩定性和承載力是決定管廊工程的主要因素。在進行勘察時要針對地質條件和水文情況，得到巖土參數和地下水的具體情況。

1.3 運用多個勘察手段相互印證

城市地下綜合管廊一般都建設在城市的中心，服務于人口密集的區域，多數位于綠化帶、交通道路下方，受到原有管線、建筑基礎的限制較多，為避免僅采用單一勘察方法帶來結果不準確的情況，應結合現場的實際工程環境選擇多種勘察手段，得到可信性較高的結果。

目前，工程上的勘探手段包括鉆探、物探、槽探和物探。由于物探是一種間接性的勘探手段，不會直接反映現場的情況，有可能得到多個結果，因此為了確保勘察結果的可靠性，推薦選用多種物探方法相互驗證結果，得到更趨近于事實的結論。

2 管廊基坑工程設計與驗算

按照我國的城市發展的現狀，管廊工程一般不能采取放坡明挖的方式，基坑支護開挖是最常用的選擇。在進行勘察時，主要針對以下幾個方面進行監測。

2.1 抗浮設防水位的確定

當地下水的浮力大于地下管廊的自重時，浮力會破壞管廊的結構強度，因此在勘察時應該考慮到地下水的抗浮問題，確定抗浮設防水位。某些工程為了降低工程造價，片面降低抗浮水位的取值，導致建筑出現滲流和失效浮起的生產事故，因此抗浮設防水位的確定是項目成敗的關鍵因素之一。

（1）抗浮設防水位的影響因素。地下抗浮水位一般是指該地區的歷史最高水位，該水位主要受到三個方面因素的影響，具體如表1所示。

表1 水位的主要影響因素

（2）抗浮設防水位的確定。由于基坑支護和降水措施會改變基坑內外地下水的滲流途徑，也會影響到地下水位的變化，應該按照最不利因素的組合分段確定不同的抗浮水位。抗浮設防水位的取值主要考慮承壓水、地下水、場地位置在斜坡地段等因素的影響，具體取值依據如表2所示。勘察技術人員確定抗浮設防水位時，若僅依據經驗確定，則一般會導致施工的抗浮不足。因此，還需要考慮降雨和滲流影響，即地下抗浮水位是一個變量，等于經驗值加因降雨和滲流引起的地下水位變化值。確定地下抗浮水位的具體步驟如圖1所示。

表2 抗浮設防水位的取值依據

圖1 確定地下抗浮水位的具體步驟

2.2 基坑降水與監測

管廊基坑的降水方式應根據施工場地土質類型、滲透系數、需要降水的深度，確定降水方式是管井降水或明溝排水。

由于綜合管廊工程周圍建筑物和管線較多，基坑開挖會改變周圍土體的應力狀態；當基坑開挖深度大于5m時應進行基坑監測。因此，在管廊施工過程中，有必要監測基坑的情況，一旦超過設定水位需及時報警采取措施，以保證工程的安全。

2.3 常用的支護方式

基坑支護方式是基坑穩定性和安全性的決定性因素，需要在綜合考慮工程地質現狀和工程造價后合理選擇。如今在工程上使用較為廣泛的形式為原狀土放坡支護，其具有技術簡單、可靠、成本較低等優勢，適用于施工場地周邊沒有過多建筑物的場合。若基坑的開挖深度小于5m，周邊城市的開發程度不發高，采用該方法相對經濟、合理。對于管廊結構安全系數要求較高的場合，可以優先選擇型鋼混凝土攪拌墻支護。土釘墻支護邊坡的穩定性較好，可以與開挖基坑同時施工，施工周期短，有成本上的優勢，應用相對廣泛。

3 結束語

城市綜合管廊的建設是未來我國城市管網建設的主要趨勢之一，未來將在我國經濟和社會發展中迎來新的發展。文章在明確城市地下綜合管廊勘察要點的情況下，著重分析了管廊工程抗浮設防水位、基坑降水與監測、管廊基坑常用的支護方式的確定方法和步驟，并分析對比了常用的技術方案，可為類似的項目提供有力的參考。