市政地下综合管廊结构检测技术研究

市政地下综合管廊结构检测技术研究

曾庆璇

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摘要：市政地下综合管廊结构检测技术对保障管廊安全运行意义重大。阐述其检测技术涵盖的方面，包括结构状况评估、病害检测等，强调无损检测技术的重要性及其在地下综合管廊结构检测中的应用现状与发展需求，以提升管廊结构检测的有效性与准确性。

关键词：市政；地下；综合管廊结构；检测技术

引言：随着城市化进程的加快，市政地下综合管廊的建设日益增多。地下综合管廊作为城市基础设施的重要组成部分，其结构的安全性直接关系到城市的正常运转。然而，地下环境复杂，管廊结构容易受到多种因素影响而出现问题。因此，对市政地下综合管廊结构检测技术进行研究是十分必要的，这有助于及时发现管廊结构的病害，保障其安全稳定运行。

1.市政地下综合管廊结构概述

1.1结构组成

市政地下综合管廊结构主要由管廊本体、附属设施等部分组成。管廊本体包含顶板、底板、侧板等结构部件。顶板承受来自上方的覆土压力以及可能的交通荷载等竖向压力，其结构设计需确保足够的强度和稳定性。底板不仅要承载管廊自身重量，还要抵御地下水浮力等作用力，在设计时要考虑防水、抗浮等多种因素。侧板则起到分隔和支撑的作用，防止管廊内外土体的相互影响，其厚度和配筋等参数依据管廊的埋深、周围土质等条件确定。附属设施方面，通风设施保障管廊内空气的正常流通，避免有害气体积聚；排水设施负责排除管廊内可能出现的积水，防止积水对管廊结构和内部管线造成损害；照明设施为管廊的日常维护和检修提供必要的光线条件；监控设施实时监测管廊的运行状态，包括结构安全、管线运行等情况。这些不同的组成部分相互协作，共同构成了市政地下综合管廊结构。

1.2功能与重要性

市政地下综合管廊具有多种重要功能。从管线收纳方面来看，它能够将电力、通信、给水、排水、热力、燃气等多种市政管线集中收纳于一体。这种集中收纳的方式避免了传统直埋方式下管线建设的无序性，减少了由于管线建设和维护频繁挖掘道路的情况，极大地提高了城市道路的使用寿命和使用效率。在城市安全保障方面，综合管廊将各类管线置于一个相对封闭且可监控的环境中，一旦管线出现泄漏、破裂等突发状况，可以及时发现并进行处理，降低了对城市居民生活的影响以及可能造成的安全风险。从城市空间利用的角度，地下综合管廊的建设充分利用了地下空间资源，使得城市地面空间能够更加合理地规划用于绿化、交通等其他用途。而且，综合管廊的建设有助于城市的可持续发展，随着城市的不断发展和功能的不断拓展，综合管廊能够方便地进行管线的扩容和更新，适应城市发展的长期需求。

2.影响市政地下综合管廊结构的因素

2.1地质因素

地质构造、地层岩性、地下水等地质因素对市政地下综合管廊结构有着深远的影响。不同的地质构造类型，如褶皱、断层等，会改变地层的应力分布。在褶皱区域，地层的弯曲变形可能导致管廊结构承受不均匀的压力。地层岩性的差异，例如软岩与硬岩，对管廊基础的承载能力要求截然不同。软岩地区可能需要更复杂的基础加固措施以防止管廊下沉或倾斜。地下水的存在也是一个关键因素，它可能引发管廊结构的腐蚀，特别是当水中含有腐蚀性离子时，如氯离子等，会侵蚀管廊的混凝土结构和金属部件，降低结构的耐久性。

2.2外部荷载因素

车辆荷载、地震荷载以及周边建筑物荷载等外部荷载是影响市政地下综合管廊结构的重要因素。道路上方行驶的车辆产生的动荷载会通过土体传递到管廊结构上，长期的反复作用可能导致管廊结构产生疲劳损伤。地震荷载更是一种具有巨大破坏力的外部荷载，地震波的传播会使管廊结构遭受水平和竖向的惯性力，在地震烈度较高的地区，若管廊结构的抗震设计不合理，可能会出现结构开裂、变形过大甚至倒塌的情况。周边建筑物的荷载也不容忽视，尤其是在城市中心区，高楼大厦林立，其基础的附加应力会对地下管廊结构产生侧向压力，影响管廊结构的稳定性。

2.3自身材料与施工因素

管廊结构所采用的材料以及施工过程的质量对其整体结构性能有着根本性的影响。在材料方面，混凝土的强度等级、钢筋的型号与质量等直接关系到管廊结构的承载能力。如果混凝土的配合比不合理，可能导致其强度不足，无法承受设计荷载。钢筋若存在质量问题，如锈蚀、屈服强度不达标等，会削弱管廊结构的受力性能。从施工角度来看，施工工艺的合理性、施工质量的控制水平至关重要。

3.市政地下综合管廊结构检测技术

3.1传统检测技术

传统的市政地下综合管廊结构检测技术在我国的管廊建设与维护历程中有着不可忽视的地位。在早期的管廊建设中，人工巡检是最为常见的传统检测方式。检测人员需要深入到管廊内部，对管廊的结构表面进行目视检查，查看是否存在裂缝、变形等明显的结构问题。例如，对于混凝土结构的管廊，检测人员会仔细观察混凝土表面是否有剥落、露筋等现象，这些现象可能预示着结构内部存在更为严重的问题，如钢筋锈蚀导致混凝土保护层破坏。

3.2现代无损检测技术

现代无损检测技术为市政地下综合管廊结构检测带来了新的思路和方法。超声检测技术在管廊结构检测中发挥着重要作用。它利用超声波在不同介质中的传播特性来检测结构内部的缺陷。对于管廊中的金属结构部件，如管道的连接部位，超声检测能够准确地发现焊缝中的微小裂纹。超声波在遇到裂纹等缺陷时会发生反射、折射等现象，通过分析接收到的超声波信号的变化，就可以确定缺陷的位置、大小和形状。还有探地雷达检测技术，这种技术在检测管廊周围土体结构以及管廊混凝土结构内部情况时非常有效。探地雷达发射的高频电磁波在遇到不同介质的分界面时会发生反射，通过接收和分析反射波的时间、幅度等参数，可以得到管廊结构内部以及周围土体的结构信息。

3.3检测技术的选择与组合

在市政地下综合管廊结构检测中，检测技术的选择与组合是一个复杂但至关重要的环节。不同的管廊结构特点、建设环境以及检测目的都需要考虑在内。对于新建的管廊结构，在建设过程中如果需要对结构内部的焊接质量进行检测，超声检测技术可能是首选。因为它能够在不破坏结构的前提下，准确地检测出焊缝中的缺陷，确保管廊结构的安全性。然而，当需要对管廊整体结构的完整性进行评估时，单一的检测技术往往是不够的。例如，对于一些老旧管廊，可能存在结构变形、混凝土老化以及周围土体变化等多种问题。这时就需要将多种检测技术进行组合。

4.市政地下综合管廊结构检测技术的发展趋势

4.1智能化检测

智能化检测是市政地下综合管廊结构检测技术发展的一个重要趋势。在中国，随着科技的不断发展，智能化检测设备和技术正在逐步应用于管廊检测领域。例如，智能机器人的应用为管廊检测带来了极大的便利。这些智能机器人可以携带多种检测传感器，如高清摄像头、超声传感器、激光雷达等，深入到管廊内部进行全方位的检测。智能机器人能够按照预设的路径自动行走，对管廊结构进行连续、快速的检测。通过高清摄像头可以实时获取管廊内部的图像信息，利用图像识别技术可以自动识别出管廊结构表面的裂缝、渗漏等问题。超声传感器则可以对管廊结构内部进行无损检测，发现隐藏在结构内部的缺陷。

4.2多技术融合

多技术融合在市政地下综合管廊结构检测中具有广阔的发展前景。在中国的管廊建设和维护实践中，已经开始探索将不同类型的检测技术进行深度融合。例如，将传统的测量技术与现代的无损检测技术相结合。传统测量技术能够提供管廊结构宏观的变形数据，而现代无损检测技术可以深入到结构内部发现微观的缺陷。

把两者的数据进行融合分析，可以更全面地了解管廊结构的健康状态。再如，将物联网技术与检测技术相融合。通过在管廊结构上安装物联网传感器，可以实时采集管廊结构的温度、湿度、应力等参数，这些参数与无损检测技术获取的结构缺陷信息相结合，可以构建起管廊结构的健康监测系统。当管廊结构出现异常时，这个系统能够及时发出预警，为管廊的维护和管理提供更加科学、有效的依据。

结语：市政地下综合管廊结构检测技术在保障管廊安全、城市稳定运行方面具有不可替代的作用。随着技术的不断发展，检测技术将朝着智能化、多技术融合的方向发展。这需要不断探索创新，提高检测的准确性和效率，以适应日益复杂的市政地下综合管廊结构检测需求，确保管廊结构长期处于良好状态。

参考文献

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