城市地下管網(wǎng)建設(shè)技術(shù)調(diào)研報(bào)告引言城市地下管網(wǎng)，作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的“生命線”，肩負(fù)著水、電、氣、熱、通訊、排水等至關(guān)重要的資源與信息輸送功能，其建設(shè)水平直接關(guān)系到城市運(yùn)行效率、人居環(huán)境質(zhì)量乃至可持續(xù)發(fā)展能力。隨著我國城市化進(jìn)程的持續(xù)深入以及城市更新戰(zhàn)略的全面推進(jìn)，既有地下管網(wǎng)系統(tǒng)面臨著老化、容量不足、布局不合理等多重挑戰(zhàn)，同時(shí)，新技術(shù)、新理念的涌現(xiàn)也為地下管網(wǎng)的智慧化、集約化建設(shè)帶來了新的機(jī)遇。本報(bào)告旨在通過對(duì)當(dāng)前城市地下管網(wǎng)建設(shè)技術(shù)的調(diào)研與分析，梳理面臨的主要問題，探討關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢，并提出具有針對(duì)性的對(duì)策建議，以期為提升城市地下管網(wǎng)建設(shè)的科學(xué)化、精細(xì)化水平提供參考。一、當(dāng)前城市地下管網(wǎng)建設(shè)面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)與痛點(diǎn)1.1規(guī)劃設(shè)計(jì)層面的系統(tǒng)性與前瞻性不足部分城市在地下管網(wǎng)規(guī)劃階段，缺乏與城市總體規(guī)劃、土地利用規(guī)劃的深度融合與動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制，導(dǎo)致管網(wǎng)布局與城市發(fā)展需求脫節(jié)。各專業(yè)管線（如給水、排水、燃?xì)狻㈦娏?、通訊等）分屬不同部門管理，規(guī)劃缺乏有效統(tǒng)籌，易造成重復(fù)建設(shè)、空間沖突及后期維護(hù)困難。此外，對(duì)未來城市發(fā)展規(guī)模、人口增長及新技術(shù)應(yīng)用的預(yù)測不足，也使得管網(wǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)難以適應(yīng)長遠(yuǎn)需求。1.2老舊管網(wǎng)改造與病害治理難度大大量城市存在服役年限長、材質(zhì)落后的老舊管網(wǎng)，這些管網(wǎng)不僅輸送效率低下，更存在嚴(yán)重的安全隱患，如管道腐蝕、破裂、滲漏等病害頻發(fā)。老舊管網(wǎng)改造往往面臨著“看不見、摸不著”的困境，準(zhǔn)確探測其位置、走向、埋深及病害情況難度較大。同時(shí)，改造工程多位于建成區(qū)，施工條件復(fù)雜，對(duì)交通、環(huán)境及居民生活影響顯著，如何實(shí)現(xiàn)高效、安全、微創(chuàng)的改造是一大難題。1.3施工技術(shù)與工藝有待提升傳統(tǒng)的“開膛破肚”式開挖施工方法，雖然成本相對(duì)較低、技術(shù)成熟，但對(duì)城市交通、環(huán)境、商業(yè)活動(dòng)的干擾巨大，已難以適應(yīng)現(xiàn)代化城市發(fā)展的要求。非開挖技術(shù)雖能有效減少對(duì)地表的擾動(dòng)，但其推廣應(yīng)用仍受到地質(zhì)條件、管徑大小、施工成本及技術(shù)熟練程度等因素的制約。此外，在復(fù)雜地層條件下的管道敷設(shè)、管道接口密封、穿越重要構(gòu)筑物等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)施工技術(shù)與工藝的要求更高。1.4管網(wǎng)運(yùn)維管理與應(yīng)急響應(yīng)能力薄弱當(dāng)前，許多城市的地下管網(wǎng)運(yùn)維管理仍依賴于傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，缺乏精細(xì)化、智能化的管理手段。管網(wǎng)數(shù)據(jù)分散、更新不及時(shí)、共享困難，導(dǎo)致“信息孤島”現(xiàn)象普遍。對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、預(yù)警能力不足，難以快速發(fā)現(xiàn)和定位故障，應(yīng)急搶修效率不高，往往造成事故影響擴(kuò)大。1.5智慧化與數(shù)字化轉(zhuǎn)型滯后盡管智慧管網(wǎng)的理念已得到廣泛認(rèn)同，但在實(shí)際應(yīng)用中，全面、深入的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型仍面臨諸多挑戰(zhàn)。傳感器選型與布設(shè)、海量數(shù)據(jù)的采集與傳輸、數(shù)據(jù)分析與模型構(gòu)建、平臺(tái)整合與應(yīng)用等環(huán)節(jié)尚不成熟，導(dǎo)致智慧管網(wǎng)建設(shè)多停留在初級(jí)階段，未能充分發(fā)揮其在規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維、應(yīng)急等全生命周期管理中的核心支撐作用。二、關(guān)鍵建設(shè)技術(shù)分析與應(yīng)用進(jìn)展2.1規(guī)劃設(shè)計(jì)階段：BIM與GIS融合應(yīng)用建筑信息模型（BIM）技術(shù)與地理信息系統(tǒng)（GIS）的融合應(yīng)用，正在深刻改變地下管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)模式。BIM技術(shù)能夠提供精細(xì)化的三維模型，實(shí)現(xiàn)多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)、碰撞檢測、工程量精確計(jì)算及可視化展示；GIS技術(shù)則擅長管理具有空間位置關(guān)系的地理數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，支持宏觀規(guī)劃與空間分析。二者結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)從微觀構(gòu)件到宏觀布局的全方位管理，有效提升規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)性、協(xié)同性和效率，減少設(shè)計(jì)缺陷。2.2探測與檢測技術(shù)：精準(zhǔn)定位與病害識(shí)別為解決老舊管網(wǎng)“家底不清”的問題，一系列先進(jìn)的探測與檢測技術(shù)得到應(yīng)用。包括基于電磁感應(yīng)原理的管線探測儀、基于地質(zhì)雷達(dá)（GPR）的地下管線與病害探測技術(shù)、管道內(nèi)窺鏡（CCTV、QV）檢測、聲吶檢測、電磁超聲檢測（EMAT）等。這些技術(shù)能夠準(zhǔn)確獲取管道的位置、走向、埋深、管徑、材質(zhì)以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)性缺陷（如破裂、變形、腐蝕、結(jié)垢）和功能性缺陷（如淤積、堵塞），為管網(wǎng)評(píng)估、修復(fù)與改造提供數(shù)據(jù)支撐。2.3非開挖施工技術(shù)：微創(chuàng)化與高效化非開挖技術(shù)是解決城市建成區(qū)管網(wǎng)建設(shè)與改造難題的核心技術(shù)方向，主要包括：*水平定向鉆（HDD）：適用于大口徑、長距離穿越道路、河流、鐵路等障礙物的管道敷設(shè)，尤其在油氣管道和大型供水管道工程中應(yīng)用廣泛。*頂管/微型隧道（MTM）：適用于較大口徑管道（通常DN800以上）在復(fù)雜地層條件下的敷設(shè)，具有對(duì)地表擾動(dòng)小、施工精度高的特點(diǎn)。*夯管（PipeJacking/Ramming）：適用于鋼管等剛性管道在較松散地層或含卵石地層中的快速敷設(shè)。*原位固化法（CIPP）：一種常用的管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)，通過將浸有樹脂的軟管拉入舊管內(nèi)，加壓固化形成新的內(nèi)襯管，可修復(fù)不同材質(zhì)和形狀的管道，施工周期短，效果好。*爆管法（PipeBursting）：通過破碎舊管并將新管拉入原位，適用于需要更換較大口徑舊管的場景。非開挖技術(shù)的不斷創(chuàng)新與應(yīng)用，顯著降低了施工對(duì)城市正常運(yùn)行的影響，提高了施工效率和工程質(zhì)量。2.4綜合管廊（共同溝）技術(shù)：集約化與可持續(xù)綜合管廊作為一種集約化的地下管線敷設(shè)方式，將多種管線集中容納于一體，并設(shè)置專門的檢修通道和監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了管線的統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理。這不僅有效利用了地下空間資源，避免了反復(fù)開挖，也為管線的維護(hù)、更新和擴(kuò)容提供了便利，是未來城市地下基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的重要方向。但其建設(shè)成本高、入廊費(fèi)和運(yùn)維費(fèi)分?jǐn)倷C(jī)制復(fù)雜，對(duì)前期規(guī)劃和后期管理要求極高。2.5智慧管網(wǎng)與數(shù)字化運(yùn)維平臺(tái)智慧管網(wǎng)建設(shè)以數(shù)據(jù)為核心，通過物聯(lián)網(wǎng)（IoT）感知層（各類傳感器、智能儀表、巡檢終端）采集管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，借助通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至數(shù)據(jù)中心，利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能（AI）等技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與挖掘，構(gòu)建管網(wǎng)數(shù)字孿生體，實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)全生命周期的智能化管理。典型應(yīng)用包括：管網(wǎng)水力模型模擬與優(yōu)化調(diào)度、泄漏監(jiān)測與定位、爆管預(yù)警、智能巡檢、應(yīng)急指揮決策支持等。數(shù)字化運(yùn)維平臺(tái)則整合了GIS、BIM、SCADA等系統(tǒng)，為管網(wǎng)的日常管理、維護(hù)、搶修提供了一體化的信息支撐。三、面臨的主要問題與發(fā)展趨勢3.1主要問題盡管城市地下管網(wǎng)建設(shè)技術(shù)取得了長足進(jìn)步，但在推廣應(yīng)用和發(fā)展過程中仍面臨一些共性問題：*標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系尚不完善：特別是在智慧管網(wǎng)、非開挖修復(fù)等新興技術(shù)領(lǐng)域，缺乏統(tǒng)一、完善的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收及運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)。*跨部門協(xié)同機(jī)制不健全：管網(wǎng)建設(shè)涉及多個(gè)行政管理部門和權(quán)屬單位，缺乏高效的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制，數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)協(xié)同困難。*前期投入與成本控制壓力：新技術(shù)、新工藝、新材料的應(yīng)用往往伴隨著更高的初期投入，如何在保證質(zhì)量和效益的前提下有效控制成本，是項(xiàng)目決策者面臨的重要考量。*專業(yè)技術(shù)人才匱乏：地下管網(wǎng)建設(shè)技術(shù)專業(yè)性強(qiáng)，尤其在非開挖、智慧運(yùn)維等領(lǐng)域，缺乏既懂工程技術(shù)又掌握信息技術(shù)的復(fù)合型人才。*公眾認(rèn)知與接受度有待提高：對(duì)于綜合管廊、非開挖等新技術(shù)，公眾和部分管理者的認(rèn)知仍需加強(qiáng)，以獲得更廣泛的理解和支持。3.2發(fā)展趨勢*智能化與數(shù)字化深度融合：以數(shù)字孿生為核心，實(shí)現(xiàn)物理管網(wǎng)與虛擬管網(wǎng)的實(shí)時(shí)交互與聯(lián)動(dòng)，推動(dòng)管網(wǎng)全生命周期的智慧化決策與管理。*綠色低碳與可持續(xù)發(fā)展：推廣應(yīng)用環(huán)保型管材、節(jié)能型施工工藝，注重管網(wǎng)系統(tǒng)的能源效率，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，構(gòu)建韌性城市地下基礎(chǔ)設(shè)施。*模塊化與裝配式建造：借鑒裝配式建筑理念，發(fā)展預(yù)制化、模塊化的管廊構(gòu)件和管道系統(tǒng)，提高施工效率，保證工程質(zhì)量，減少現(xiàn)場作業(yè)量。*精準(zhǔn)化與精細(xì)化運(yùn)維：利用先進(jìn)的感知技術(shù)和數(shù)據(jù)分析方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)監(jiān)測與評(píng)估，推動(dòng)運(yùn)維模式從被動(dòng)搶修向主動(dòng)預(yù)防轉(zhuǎn)變。*全生命周期理念普及：強(qiáng)調(diào)從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營到拆除的全生命周期成本與效益優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)地下管網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。四、提升城市地下管網(wǎng)建設(shè)水平的對(duì)策與建議4.1強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)與規(guī)劃引領(lǐng)*制定城市地下管網(wǎng)專項(xiàng)規(guī)劃，并與國土空間規(guī)劃、城市綜合交通規(guī)劃等深度銜接，明確發(fā)展目標(biāo)、技術(shù)路線和實(shí)施路徑。*建立健全跨部門、跨行業(yè)的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，統(tǒng)籌各類管線的規(guī)劃、建設(shè)與管理，實(shí)現(xiàn)“多規(guī)合一”和“一張藍(lán)圖干到底”。*提高規(guī)劃的前瞻性和彈性，充分考慮城市未來發(fā)展、人口變化、新技術(shù)應(yīng)用及極端天氣應(yīng)對(duì)等因素。4.2大力推廣應(yīng)用先進(jìn)適用技術(shù)*優(yōu)先推廣成熟可靠、效益顯著的非開挖施工與修復(fù)技術(shù)，減少對(duì)城市交通和環(huán)境的影響。*積極穩(wěn)妥推進(jìn)綜合管廊建設(shè)，結(jié)合城市新區(qū)開發(fā)和舊城改造，選擇適宜區(qū)域建設(shè)示范工程，并探索可持續(xù)的運(yùn)營管理模式。*加快BIM、GIS、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)在管網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維全過程的集成應(yīng)用，打造智慧管網(wǎng)平臺(tái)。4.3健全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與質(zhì)量監(jiān)管體系*加快完善地下管網(wǎng)建設(shè)與改造的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范和驗(yàn)收規(guī)程，特別是針對(duì)新技術(shù)、新工藝的標(biāo)準(zhǔn)制定。*強(qiáng)化工程質(zhì)量終身責(zé)任制，加強(qiáng)對(duì)材料進(jìn)場、施工過程、竣工驗(yàn)收等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)管，確保工程質(zhì)量安全。*建立健全管網(wǎng)全生命周期檔案管理制度，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和可追溯性。4.4創(chuàng)新投融資模式與運(yùn)營機(jī)制*積極探索政府與社會(huì)資本合作（PPP）等模式，拓寬地下管網(wǎng)建設(shè)的資金來源渠道。*研究制定合理的管網(wǎng)收費(fèi)機(jī)制和價(jià)格政策，保障管網(wǎng)運(yùn)營維護(hù)的可持續(xù)性。*鼓勵(lì)管網(wǎng)運(yùn)營單位進(jìn)行市場化改革，引入競爭機(jī)制，提高運(yùn)營效率和服務(wù)質(zhì)量。4.5加強(qiáng)人才培養(yǎng)與科技創(chuàng)新支撐*支持高校、科研院所與企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作，加強(qiáng)地下管網(wǎng)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)和共性難題的攻關(guān)。*建立健全專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)和引進(jìn)機(jī)制，培養(yǎng)一批既懂工程技術(shù)又掌握信息技術(shù)的復(fù)合型人才。*鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化，推廣應(yīng)用新型管材、環(huán)保材料和智能化設(shè)備。4.6提升應(yīng)急響應(yīng)與風(fēng)險(xiǎn)管控能力*建立健全地下管網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)警機(jī)制，定期開展隱患排查治理。*完善應(yīng)急預(yù)案體系，加強(qiáng)應(yīng)急演練，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的快速反應(yīng)和處置能力。*構(gòu)建統(tǒng)一的地下管網(wǎng)應(yīng)急指揮平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息共享、協(xié)同作戰(zhàn)。結(jié)論城市地下管網(wǎng)建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，關(guān)乎城市的“里子”和民生福祉。面對(duì)當(dāng)前存在的技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展機(jī)遇，