城市地下管线改造设计探讨

倪洪诣

摘要：地下管线是城市重要的基础设施，具有供排水、供暖、电力以及通信等多个方面的职能，在居民的日常生产、生活中发挥着关键的作用。为了适应社会发展建设的实际需要，保证城市范围内各项基础设施的良好、稳定运行，需要进一步提高地下管线的管理水平，并进行科学的规划、设计。本文围绕城市地下管线的建设与管理展开讨论，就改造设计问题提出相关的建议。

关键词：城市地下管线；改造设计；方法

前言：城市地下管线由于种类繁多、职能复杂，在管理方面存在着一定的难度，其直接关系到城市运行秩序。如果管理不当，容易引发相关的事故和灾害，给城市居民的生命财产安全构成威胁。因此，加强城市地下管线的管理是十分关键的，需要对其进行科学的规划设计和统筹建设，进行全方位的改造，构建标准、完善的城市地下管线体系，更好的服务于社会生产、生活。

1.城市地下管线设计与管理中现存的问题

1.1设计缺乏全局性

在既往的城市地下管理设计当中，主要参考断面图、平面图和交叉节点图等二维设计图，其对于地下管线的描述具有特定性和局限性，仅仅呈现出地下管线体系的局部情况，无法涵盖所有的交叉节点。地下管线设计未能从全局性和整体性出发，建设过程中必然会出现管线交叉综合的情况，容易出现碰撞问题。正是由于缺乏全局性的设计，相关的连锁反应也会被放大，显然不利于地下管线安全、稳定的运行。

1.2精确化程度有待提高

城市地下管线设计的图纸的精确化程度有待提高，尤其是在不同种类、不同职能管线进行交叉时，仅规定竖向的极值标高，导致图纸标注精确化程度不高，难以精准的进行定位，这给是施工增加了一定的难度，容易出现误差，存在着发生事故和灾害的风险。

1.3管线的维护不到位

地下管线挖断、地基塌陷造成管线断裂以及管材老化均是造成地下管线损坏的原因，与管线的维护不到位存在着极大的关联。管线中的压力监测点并不能及时、准确的反映出管线的损坏部位，并予以锁定，对于爆管等事故的报警需要经过多层级的程序，并缺乏对事故的应急处理能力。地下管线事故所波及的范围较大，需要通过大面积开挖来寻找受损管段，再进行维修，工作效率低，同时会对城市交通和居民的生产、生活的造成妨碍[1]。

2.城市地下管线改造设计的要点

2.1地下空间的开发利用

如何科学、合理的开发和利用地下空间是城市地下管线改造设计的要点之一，需要对其进行统筹规划，有效的组织编制。采取先进的技术手段，全面探查地下空间资源，准确予以评估，合理进行开发利用，按照相关的标准规范来进行地下管线的铺设，规划好管线之间的距离，注意避免交叉综合过程中的碰撞。

2.2专业管线工程建设的统筹安排

提高地下管线的建设水平，对于工程建设进行统筹安排。在施工前，需要根据施工现场的实际情况，由相关单位共同讨论其施工方案。在全面了解地下空间及周围环境的情况下，方可进行开挖作业，尽量减小开挖面积，尤其要控制道路挖掘，进可能避免对于城市交通和居民的生产、生活的妨碍。明确安全责任，规范施工行为，严格执行相关的制度和规程，提高地下管线的建设管理水平。

2.3老旧管线的改造

在城市地下管线改造设计当中，着重加强对老旧管线的改造。老旧管线由于使用年限较长，其管材发生老化，已不适用于现阶段的地下管线体系当中。同时受到地下环境的影响，存在漏损的情况，具有重大的安全隐患，需要对其进行专项治理，更换损坏严重的地下管线，并进行升级改造，解决塌陷、火灾以及水淹所带来的问题，为燃气、电网、通信网工程的改造建设创造良好的条件。

2.4地下管线的维修养护

加强对地下管线的维修养护，加强巡查力度，以排查安全隐患，评估风险，对于高风险管段进行严格监控，尤其是危险化学品输送管线，必须遵照相关法律规程进行管理。对于可能发生的灾害和事故，需要提前制定应急预案，便于及时、妥善的处理风险事故。规范化管理检查井井盖，由相关单位负责维护和管理，做好防范坠落和防位移措施，严厉打击盗窃行为。

3.城市地下管线改造设计的新思考

3.1地下管线的三维设计

为了更好的管理种类繁多、复杂的城市地下管线，维护城市管线运行秩序，需要在城市地下管线改造方面进行创新设计。改变以往城市地下管线的二维设计，应用BIM技术进行三维设计，实现工程全局化设计，打破其特定性和局限性，全方位呈现出地下管线体系的整体情况，从多个角度分析断面和交叉节点。构建三维模型，便于对地下管线进行调整和修改，妥善处理管线交叉综合的情况，有效解决碰撞问题所产生的连锁反应，及时发现其中存在的盲点和遗漏，并予以调整和弥补，确保地下管线安全、稳定的运行。根据城市地下管线的三维设计，获得准确的标高和尺寸信息，以作为施工建设的重要参考，降低施工误差，保障施工质量。

3.2综合规划

了解城市地下管线的布局，根据其具体的种类和数量，进行管位的合理安排，需要考虑到水平间距要求、荷载要求等相关内容，为施工和后期维护创造良好的条件。根据道路功能、行车轨迹，合理布置地下管线。在施工的过程中，不会影响道路交通安全。管位尽量保持固定，必要时需要根据道路和管线的建设要求进行适当的调整。以上是地下管线的平面综合规划。而在管线竖向综合规划当中，参考覆土和管线垂直间距的最小值，充分予以满足，有效调控重力管节点标高，便于雨水、污水的排放。在重要管段和管线密集区，需要规划建设综合管廊，实现对不同种类、不同职能的管线进行规范化管理，保障城市地下管线体系有条不紊的工作运行。

3.3信息化管理

信息化是城市地下管线体系建设与发展的重要趋势，便于更加高效、精确的进行设计、施工和管理。建立完善的城市地下管线信息管理系统，实现对地下管线体系运行的智能化管控。基于环境信息平台，根据管线上各传感器所反馈的信息进行综合分析，了解环境信息。利用碰撞检测插件，对于管线间存在的碰撞问题进行全面的了解和掌握，科学、合理的予以调整。加强对城市地下管线体系的监测管理，实时监测地下管线运行的数据，在地下管线上安装传感器，用以监测城市地下管线体系的运行情况，及时预报风险，并确定存在安全隐患的管段，及时进行检修，有效预防安全事故的发生，提高城市地下管线体系的运行安全。目前，城市地下管线改造仍然面临着诸多挑战和阻碍，来自于人员、技术或环境方面，还需要更加深入进行研究和探讨，并引进更为先进的手段，创新设计和管理理念，进而全面提升城市地下管线体系管理水平[2]。

结论：城市地下管线在社会生产生活中发挥着关键性的作用，地下管线改造设计已经成为基础设施建设的重要工作内容。通过三维设计，应用先进的技术手段，提高地下管线设计的全局性和精细化程度。合理开发利用地下空间，统筹安排专业管线工程建设，重点加强对老旧管线的改造及其维修养护。建立信息管理系统，提高城市地下管线管理的智能化和信息化的程度，保障地下管线体系安全、稳定的运行，并为社会生产、生活提供更为便捷的服务。

参考文献：

[1]乔志勇.城市地下管线信息管理系统设计的新思考[J].北京测绘，2016，03：41-45.

[2]朱栩莹，吴迪，李丹.BIM技术在城市地下管线设计与管理中的应用[J].山西建筑，2016，22：230-232.