关键词:基坑，高压电力管廊，锚杆，管廊变形
近年来，随着我国城市化的高速发展，建设用地越来越紧张，尤其在北京等一线城市，基坑设计与施工受周边环境条件约束越发明显，基坑周边时常埋设有电力井、污水井、自来水井等，基坑设计时需要加设1道～2道锚杆才能达到控制变形的目的，距离基坑较近的周边管井管线给锚杆设计与施工带来较大困难。锚杆设计与施工必须避开这些周边管井和管线，如何安全有效地规避开这些管井管线成为较大困难。汪晓峰等通过数值软件模拟研究了如何保护基坑周边管井管线［1-7］，王守明等介绍了地下综合管廊不均匀沉降的危害及使用锚杆静压桩处理的方法［8-13］，但是对锚杆如何有效避开这些管廊管线的研究较少。本文总结了北京某深基坑东西两侧存在埋设深度(6．0m～9．0m)、上下起伏较大(高差2．0m)，宽度2．5m，且紧邻基坑边线(4．0m～10．0m)的高压电力管廊情况下，锚杆避开管廊的设计与施工处理措施，为类似工程提供参考。
1工程概况
拟建建筑物是地下2层、地上9层的群体建筑群，基坑深度8m～10m，基坑长约320m，宽约230m，基坑支护采用桩锚+高压旋喷桩止水帷幕结构体系;其中基坑东西两侧存在电力局的高压电力管廊，距离基坑上口线最近的只有4m，基坑具体位置及与已建建筑物相对关系如图1所示，高压电力管廊内部图如图2，图3所示。
2工程地质情况
场地表层为人工填土层，其下为新近沉积层、一般第四系冲洪积层(Qal+pl)，岩性主要以黏性土、粉土、砂土为主，基坑支护影响深度范围内主要由粉细砂及粉质黏土组成。土层主要设计参数如表1所示。以上2．0m～4．5m，主要含水层为②层粉细砂、②2粉质黏土，地层以及水位见图4。
3紧邻高压电力管廊区域支护方式机理分析
由于高压电力管廊距离边坡上口线最近约4．0m，且基坑深度8．0m～10．0m，围挡已经建成无法拆除，围挡距离边坡上口线最近1．0m，无放坡空间，经过计算，采取桩锚+高压旋喷桩止水支护形式，锚杆长度需要在20．0m以上才能满足建筑物变形及基坑稳定性要求，且锚杆设计标高、角度和锚杆长度需要反复调整来避开高压电力管廊，即考虑锚杆标高降低角度不变锚杆加长，或标高不变角度增大锚杆加长，或标高降低角度增大锚杆长度不变，或标高降低角度增大锚杆加长。
4基坑支护电管廊锚杆设计方案
基坑高压电力管廊一般区域(电力管廊距离基坑支护上口线10．0m以上)采用护坡桩+锚杆，护坡桩桩径0．6m，桩间距1．1m，锚杆标高27．0m，角度15°，锚杆总长度20．0m，自由段5．0m，锚固段15．0m;止水帷幕采用三重管高压旋喷桩，桩径0．9m，间距1．1m，咬合0．2m，具体支护方式如图5所示。基坑西侧边坡上口线距离高压电力管廊最小距离为4．1m，电力管沟埋深6．7m，为避免锚杆穿透高压电力管廊及满足基坑变形要求，通过深基坑理正软件和几何图形反复计算和调整，将锚杆设计标高降至26．0m，角度变大调为25°，锚杆长度增至23．0m，确定最终设计参数，具体支护方式如图6所示。基坑东侧边坡上口线距离高压电力管廊距离为6．9m～9．1m，电力管廊埋深6．9m～7．8m，最小距离6．9m，埋深7．8m的锚杆设计原则与西侧锚杆一样，故而东侧选择了最大距离9．1m，埋深6．9m的位置，通过深基坑理正软件和几何图形反复计算和调整，设计标高为27．0m，角度调大为20°，锚杆长度增至22．0m，具体支护方式如图7所示。
5紧邻高压电力管廊支护效果评价
东西两侧锚杆在管理人员和施工单位作业人员一对一配合的情况下进行施工，在理论和实践中精准控制锚杆施工标高、倾斜角度和锚杆长度，直至600余根锚杆全部施工完成，期间仅有一根锚杆在施工时碰到高压电力管廊外壁，施工人员及时通知管理人员，在与设计单位及时沟通后，通过修正角度和长度后继续施工，顺利避开高压电力管廊，取得较好的施工效果，如图8所示。基坑开挖时护坡桩和锚杆会产生一定的变形，变形过大就会对高压电力管廊产生影响，在基坑施工过程中对基坑顶部的竖向位移、水平位移、支护结构深部水平位移和锚杆拉力监测结果进行记录。对水平位移和竖向位移监测分别取3个监测点、连续监测观察1年的试验数据进行分析对比，研究分析得到支护结构水平位移和竖向位移变化均在2cm以内，满足设计要求，对高压电力管廊影响较小;支护结构深部水平位移1年以内的变化值在1．5cm以内，锚杆的拉力变化值逐渐趋于稳定值，且拉力值在80%控制值以内，均表明基坑变形对高压电力管廊的影响在可控范围之内，如图9～图12所示。在保证基坑支护结构变形符合设计及规范要求的前提下，同时在基坑东西两侧的高压电力管廊井盖附近位置布置监测点，对高压电力管廊的沉降进行监测，取距离基坑位置较近的管廊井盖附近的3个监测点、通过对连续监测1年的试验数据进行分析对比，得到此3处位置高压电力管廊的竖向位移变化在2cm以内，锚杆施工对高压电力管廊的影响较小，如图13所示。
关键词：航站区；综合管廊；智能化系统
综合管廊可将多种类型的地下管线进行整合，是城市不可缺少的基础设施工程，具有线路长、空间小、环境差等特点[1]。对其进行智能化设计，可有效改善长距离综合管廊设施管理现状，减少管理资金，加强城市运维的安全性，提高管理效率。
1工程概况
以山东新机场为例，新机场工作区以及航站区综合管廊工程量较大，包含三条管廊主线（南六路、南八路、南十路）以及T2、T3航站楼联络管廊等六条地下城市综合管廊等，同时涉及管廊支线和东西两个机场泵站。管廊整体长度约12km，管廊内配置了电力、通信以及热力等管线。管廊截面包括单舱、双舱、三舱、四舱。该项目综合管廊目前处建设阶段，框架结构运用整体现浇闭合，顶底板厚度为0.3m，隔墙厚度为0.3m，外侧墙壁厚度为0.3m，同时在各个舱室地端设置了排水沟，排水沟尺寸为0.2m×0.05m。舱室内设计有应急出口、投料口以及通风口等。应急出口设计为圆形检查井，投料口设置为矩形口，将洞口净尺寸设置为0.8m（净揽）×7.0m（净长），在设计中，通风口分为自然和机械通风口。
2系统网络框架
2.1系统的网络架构
在系统网络架构设计阶段，采用分布式架构，为分级管理以及多管理中心运行提供了技术支撑，为项目各时期、长时间建设以及系统今后的运维提供了极大的便利性。同时，应用通信和分离框架，给使用服务集群、无线客户端以及服务器连接提供支持。系统网络设计期间，可以利用星型网络，其可稳定地同上层监控层以及下层控制层连接，网络整体结构如图1所示[2]。在监控系统中，有两条网络线连接设施，以确保运行的稳定性，为进一步提升管理区设备信息传输的时效性，使其更好地配合工作人员，将多组安装用于视频工作站以及监控站。上层和下层之间数据交换主要由核心交换机完成，控制层运用两条网络线进行连接，作为备用，主要用于传递设备实际采集的数据，在设计分区控制站和主站网络过程中，采用以太网络[3]。在进行管理时，主站相较于分区控制站，具备总控制权，主站可对分区人员进行调配，并且可设置人员权限，同时可以管理和监控某个分区现场设施运行状态。
2.2上层监控层
上层监视层为整个管廊网络结构的首层，而集中监视层为整个管理系统的中间层，对硬件设施也有相应的需求,如打印机、电脑、服务器和不间断电源系统等设备必须配备齐全,利用单模光纤可以进行如同千兆以太网的链接,从而使整个上层监视系统结构更具完整性[4]。上层系统在联接下层过程中，通过稳定性较强的冗余星型网，使系统稳定性得以保障。
2.3下层监控层
现场控制层，即下层监控层，其由分监控中心以及自身管辖范畴内的执行单位构成，其中包含每个分区控制系统DCS、PLC设备、就地控制计算机等，使辅助室具备完善的监控系统和控制系统。
3智能化系统设计
3.1机房设计
为进一步实现综合管廊的集中运行管理功能，将管理中心机房设置于整体航空区域，并实施分级维护，在航站区域建立管理分中心。本项目分中心位于服务大楼，占地面积近100m2，同时安装了监控屏幕，将系统核心设备进行集中管理和放置。管廊设计过程中，结合防火分区设置弱电间，在两个防火分区临近处部位，位置较为集中，给管理和维护提供了极大的便利。与此同时，与通风机室毗邻，可提升设备监控质量。在对弱电室进行维护和检修阶段，相关人员可以从检修井、爬楼梯以及任何舱室进入，每个弱电间可对临近2个防火区进行管控。
3.2基础网络与有线、无线通信系统
3.2.1基础网络系统在综合管廊智能化设计阶段，基础网络是其不可或缺的构成部分，其具有传递信号以及分析、处理等作用，对安防、环境和设备监控等系统提供支持。由于综合管廊应用期限较长，在电力、能源以及通信等通道中占有重要位置，若传输距离较大，则在设计网络系统过程中，以工业建筑相关标准为参考依据，采用光纤环网模式，确保网络具备良好的稳定性。网络系统是安防、环境以及设备监控等系统的承载体，要求也相对较高，不可相互影响，因此三层网络结构为首选，在前端组建独立环网，配置相应的聚集交换设备，而后整体同核心交换设备数据连接。综合管廊监控系统图像数据在通常情况下呈现为静止状态，只有在人员检测或解决异常情况阶段，画面在特定范围内出现动态变动，当下，大多数监控厂家可使用合理的计算机技术将静止状态画面实施数据压缩，因此，在摄像机数量相同的状况下，网络传输数据流量低于民用建筑。基于此，在设计此项目安防网络时，采用了电环网的模式。若某处通信发生中断，环网可将数据由其他途径传回，以强化网络运行中的可靠性。综合管廊存在特殊性，需要严格监测氧气以及其他有害的浓度，为综合管廊检修人员提供安全保障。监控系统收集数据的精准度非常重要，而网络的稳定性和及时性对其采集数据精准度有直接的影响。此项目选用了双环网节结构，对线路以及交换机等进行了备份。3.2.2有线通信系统此项目不具备大量有线通信电话分机，使用同消防电话并用的方式，但系统依然保持单独性。在各个设备间中均配置一部电话分机，为维护和检修人员同控制中心联系提供了便利，对于防火分区，在其每个出入口位置配置电话，便于发生异常情况及时拨打救援电话，满足了消防救援的需求。3.2.3无线通信系统综合管廊内部设计阶段，设置了无线通信信号覆盖，其主要是对电话系统进行补充，在出现紧急或突况时，其可为检修人员联系管理中心提供便利，使管理中心人员清楚掌握现场状况。使用数字化多信道无线对讲，将主设备配置在管理中心处，在每个弱电间间隔1000~1500m处设置信号放大器，以确保管廊被信号所覆盖，在末端间隔100m处配置天线，并且在各设备处均配置天线，提升信号全覆盖强度。
3.3安防系统
综合管廊内部的安防系统集多种系统为一体，如视频监控、防入侵监测、门禁等系统均属于安防系统。结合航站区域空侧以及陆侧安全隔离相关要求，对安防系统设置提供了针对性的保护。3.3.1视频监控系统视频监控系统可以对综合管廊内部进行实时监控，如设备运行情况、管路通道、内部状态以及出入口等，便于监控中心管理人员实时了解和掌控综合管廊现实状态。监控中心工作人员对网络摄像机采集的视频信号和图像等进行随时调取和观看，且可将图像投放到大屏上。由于此次项目的综合管廊在航站区域内，管廊内部的管线主要为航站楼以及运行大楼等关键的建筑提供服务，因此，应最大程度地确保摄像机点位存在整体覆盖率。在本次项目中，各防火区域两侧防火门位置均配置了两台摄像机，并向中间区域对射，同时在两台摄像机之间设置了一部中速球机，以便于工作人员对重要区域进行观察。另外，人员出入通道、通风口、设备室以及监控中心等均是需要重点监控的区域。采集的视频存储时间为一个月，末端摄像机需具备1080P的分辨率，且有红外功能，采用弱电室内UPS电源加以保护。3.3.2防入侵监测系统在设计防入侵监测系统阶段，为了提升其监测功能，选用了红外对射以及红外微波技术，若综合管廊出现“入侵”状况时，可同场地报警器相连接。与此同时，报警信号可连接设备监控系统以及环境监控系统可编程控制器，将其传输至中心监控工作室，且开启照明系统，同时与视频监控系统有关企业的摄像机信号进行联动，进而形成语音报警信号。3.3.3门禁系统门禁系统主要利用门禁控制来完成，在监控中心、综合管廊等位置的出口处和入口处开展出入管控，使综合管廊安全防范功能得到最大化利用。结合城市综合管廊技术相关要求，此次对相邻防火区间的防火门监控和门禁等系统采用了统一控制的模式。日常主要由门禁系统实施控制，若出现火灾等异常情况，防火门监控系统则拥有更高的控制权限，门禁系统会中断其他电源，消防电源除外，进而自动释放门磁。3.4通风系统综合管廊地下通风系统选用设备送风和排风方式，将管廊中存在的多余热量和其他有害气体进行及时有效的排除。在防火分区中均配置送排风系统，同时在防火区前端和末端设计进风和排风井及风机室，送风机主要将外部空气传输至管廊内，排风机通过井将管廊内的其他有害气体排出，充分发挥通风换气的作用，使综合管廊内部空气保持新鲜。通风系统设计时，考虑了综合管廊的特殊性，将采用手动控制和远程操控相结合的方式，并且将通风系统主管的电动防火阀关联系统风机。3.5智能照明系统航站综合管廊内管线类型较为多样，且具有集成度高以及覆盖面积大等优势，但由于管廊长度偏长，加大了线路铺设难度，导致施工成本增加。为了更好地解决该问题，在对照明系统进行设计时，采用分段和分布式的控制方法，在对通信和数据的处理中，借助总线和中央控制系统来完成。图2为智能照明系统控制流程图。
4智慧管廊管理平台及新技术应用
4.1管理平台设计
航站楼综合管廊在进行智能化设计时，需要满足下列要求：（1）综合管廊监控整体处理方案需结合综合管廊工程技术规范要求。（2）地理信息管廊系统应具备专业性，在鉴别管线、设备位置以及信息状态阶段，应充分依据GIS和BIM技术进行。（3）管廊平台应具备统一性，提升各系统之间的有效联动，进而强化运维水平和响应速度。（4）设计的系统对大数据、云计算以及物联网等技术应用有较高的支持性，可同时满足航站智慧平航升级需求。（5）系统开放，同时对第三方系统具有兼容性，且对通用接口协议提供支持，具有连接高级别监控系统的功能。
4.2新技术应用
此次项目中综合管廊距离长且环境复杂，为有效降低人工巡检强度，使用了轨道式巡检机器人。充分利用机器人和图像识别技术，有效弥补了以往在线检测以及人工巡检中存在的缺陷。机器人不仅具备红外功能摄像，还拥有探测器和传感器，可随时将数据传输至控制中心。
5结语
随着信息技术的高速发展，综合管廊智能化系统的设计不断出现新突破，本次项目设计将互联网、大数据以及物联网技术等进行融合应用，同时给出了智能系统优化设计策略，可最大化满足综合管廊智能化运维管理要求。
参考文献
[1]肖国栋，刘兴玉，叶海涛，等.综合管廊智能化运维管理技术分析［C］.//2021年10月建筑科技与管理学术交流会论文集，2021：93-94.
[2]丁小强.基于“BIM+GIS+IOT”技术的城市地下综合管廊运营维护应用研究［D］.石家庄：河北经贸大学，2021.
[3]韩佳彤，周建国，郎世明.城市综合管廊智慧化监控与运维管理系统实践与探索——呼和浩特市丁香路综合管廊项目为例［J］.建设科技，2020（11）：92-94.
关键词：廊道;有毒有害气体;防治
Abstract: Methane, hydrogen sulfide, carbon monoxide gas containing dam foundation of Xiangjiaba Hydropower Station, in the construction and operation of corresponding measures should be taken to prevent.
Key words: corridor; poisonous gas; prevention and control
中图分类号：TV5
1.概况
1.1 工程概况
金沙江向家坝水电站二期工程Ⅱ标段包括厂房坝段、升船机坝段、冲沙孔坝段改造、左岸缺口坝段加高等土建工程及金属结构安装工程施工。
1.2 地质概况
坝址区出露基岩主要为三迭系上统须家河组(T3xj)的砂岩夹泥质岩石，深埋于坝基以下(埋深大于260m)；两岸谷坡上部分布侏罗系中下统自流井组(J1-2z)红层，基岩表面覆盖有第四系不同成因的松散堆积物。坝址区T33岩组为含煤地层，基岩中含有甲烷、硫化氢、一氧化碳等有毒有害气体。
1.3廊道布置及有毒有害气体分布情况
厂坝段及航①坝段由底至顶布置有高程210m、243m、260m、287m、322m、350m廊道，高程210m及高程243m廊道含有甲烷、硫化氢、一氧化碳。
2有毒有害气体监测防治控制措施
针对廊道中存在甲烷、硫化氢、一氧化碳等，需采用检测仪器进行监测，根据其浓度进行通风，将其控制在允许的范围之内。
3通风和有毒有害气体监测系统的设计
设计标准、部位规章、规范性文件。
《运行期有毒有害气体鉴定监测与防治方案专题研究报告》（2010.3）；
《金沙江向家坝水电站工程劳动安全与工业卫生预评价报告》(2004.9)。
向家坝水电站地下洞室和廊道的瓦斯来源于洞室围岩或廊道排水孔围岩中的薄煤层、煤线或围岩裂隙中的游离瓦斯。洞室或排水廊道中施工的排水孔深入到基岩，成为围岩中瓦斯涌出的主要通道，排水孔在向洞室或排水廊道排出水的同时带出瓦斯；围岩中的瓦斯通过围岩裂隙、岩石孔隙经洞室的支护混凝土进入洞室内。
在没有其他参考标准的的情况下，只能参考《矿井瓦斯等级鉴定规范》对向家坝水电站施工期间地下洞室瓦斯等级进行鉴定。但由于鉴定条件不同，鉴定方法必须进行相应的调整，以便能更有效地反映向家坝地下洞室和廊道的实际情况。
4通风设备和监测仪器的采购验收
4.1通风设备
参照煤矿运输机巷和采区进、回风巷通风风速大于0.25m/s要求，取设计值为0.3m/s，局部最小风速为0.25m/s。基础廊道布置一条帷幕灌浆廊道、一条排水廊道、三条交通廊道，复核风量为：
L=3×0.3×6.83×3600=22129m3/h，取25000m3/h。
4.2监测仪器
㈠ 监测仪器配置
甲烷传感器：检测洞室内甲烷浓度；
硫化氢传感器：检测洞室内硫化氢浓度；
一氧化碳传感器：检测洞室内一氧化碳浓度；
氧气传感器：检测洞室内氧气浓度。
5通风设备和检测仪器的安装验收
5.1通风设备安装
㈠ 在厂⑧坝段高程220m帷幕灌浆廊道、排水廊道分别布置1台YBT-11风机将向廊道中输送新鲜空气，功率7.5KW，有效风量33000～51000m3/h，静压560～90Pa。
㈡ 在厂③坝段高程243m、0+000.00纵向排水廊道布置1台YBT-11风机，廊道内敷设一根φ377通风主管，在主管上每隔一个排水孔布置一根DN100支管引入排水孔内，将厂①～③坝段基础廊道中的空气沿厂③与④骑缝廊道厂③通风竖井排出坝体。
㈢ 在厂⑦坝段高程243m、0+000.00纵向排水廊道布置2台YBT-11风机并联，廊道内敷设一根φ377通风主管，在主管上每隔一个排水孔布置一根DN100支管引入排水孔，将厂④～⑧坝段基础廊道中的空气沿厂⑦与⑧骑缝廊道厂⑦通风竖井排出坝体。
㈣ 在航①坝段高程225m、0+076.00爬坡廊道底部布置一台YBT-11风机沿排水廊道厂⑦通风竖井将廊道中空气排出坝体。
5.2检测仪器安装
厂⑥高程220m排水廊道及帷幕灌浆廊道布置两组固定式检测仪，布置6组监测点进行检测；配置一组移动式甲烷、一氧化碳、硫化氢、氧气检测仪；在高程210～225m布置15组监测点，在高程243m排水廊道布置36组移动式检测点进行检测。
6检测仪器及通风设备运行
自2012年2月1日至2012年9月18日廊道检测及通风设备运行正常，检测数据均符合相关标准要求，满足廊道正常施工及通行要求。
7有毒有害气体监测防治的制度建设
7.1建立健全管理制度
制定《廊道施工安全管理规定》及《廊道应急预案》等管理制度。
7.2 廊道作业申报
㈠ 廊道内施工项目施工前必须编制施工方案、安全技术措施，经项目部技术负责人批准，主要施工项目报监理单位审批后方可施工。
㈡ 廊道内动火作业必须提前向项目部安全办申请办理《廊道内动火作业申报单》，经批准后才能进入廊道内施工。
7.3 廊道进出管理
㈠ 在泄①坝后高程280m廊道口安排专人进行值班，在廊道入口处设置廊道平面布置示意图、廊道作业进出人员登记薄、有毒有害气体检测结果公示牌。
㈡ 进入廊道人员实行登记管理，认真填写《廊道作业进出人员登记表》。
㈢ 严禁一切非生产火源进入廊道，进入廊道人员主动将香烟和打火机交给值班人员保管。
㈣ 廊道口设置相关警示标识。
7.4 有毒有害气体检测
㈠ 廊道内有害气体检测执行专人负责，各测点每3小时检测一次，如遇有害气体超标，增加检测频次。
㈡ 检测结果及时填写《廊道内有毒有害气体检测记录表》，并予以公示。
㈢ 检测单位每8小时向生产办、安全办报告一次检测结果。如果发现有害气体超标，立即报告生产办、安全办，停止工作，撤出作业人员，划出警戒线，做好标识（标注警戒范围），查明原因，实施现场处置。
㈣ 报警点设置
有毒有害气体的报警点标准如下：
⑴ 固定式报警点
甲烷：25%LEL；
硫化氢：8PPM；
一氧化碳：80PPM。
⑵ 移动式报警点
甲烷：0.5% VOL；
硫化氢：1%VOL；
一氧化碳：0.5%VOL；
氧气：20%VOL。
8有毒有害气体防治的培训教育工作
8.1 培训目标
了解有毒有害气体对人体的危害性，熟练掌握有毒有害气体检测，及时进行检测及通报。
8.2 培训对象
培训对象为我部全体人员，重点为现场廊道作业队伍及人员。
8.3 培训组织机构
我部安全办代表有害气体管理机构，下属项目部各职能部门、施工厂队。
8.4 培训实施方法
项目部组织各厂队进行集中学习，然后各相关单位结合各自的施工特点，对现场人员进行有毒有害气体的特性、安全、警报的标准学习，并现场进行检查与考核。
9 有毒有害气体防治的应急管理工作
9.1编制目的
为有效应对廊道可能发生的突发事件，能迅速有效地实施救援以及建立紧急情况下快速、有效地组织对突发事故的应急、抢险、救援机制，维护正常的生产、生活秩序。
9.2应急救援组织机构设置及职责
9.2.1 组织体系
成立廊道突发事件应急领导小组，由项目部领导、各办公室负责人、施工机组负责人组成，项目部主要领导担任组长，项目部其他领导担任副组长，施工机组负责人为成员。
9.2.2 职责
㈠ 应急领导小组职责
根据突发事件的性质、影响程度，决定事件级别，启动和实施应急处置方案；统一指挥，协调应急处置行动；根据事态发展情况，决定和宣布突发事件应急处置行动结束。
㈡ 应急处理办公室职责
将突发事件的各项信息向应急领导小组汇报；负责领导小组指令的传达；与地方医疗、消防等机构制定联动方案；制定应急状态下工人疏散、转移的方式、范围、路线、程序；负责应急结束后的调查和评估工作；应急预案的管理与更新。
9.3演练
每年进行一次演练，并结合演练情况进行总结评审。
9.4应急处置
9.4.1 响应程序
⑴ Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级响应
① 项目部应急领导小组、应急处理办公室进入应急状态，全面启动本应急预案；
② 应急领导小组组长任应急总指挥，负责做出和贯彻落实业主应急指挥部应急决策，下达和执行应急决策；
③ 根据事故的具体情况组成技术组协作应急，必要时请求外界援助资源予以协助。
⑵ Ⅳ级响应
① 应急领导小组分管副组长任应急总指挥，和执行应急决策，并及时向项目部应急领导小组报告应急工作进展情况；
② 根据事故的具体情况及时调配应急救援力量和资源开展现场救援工作。
9.4.2 处置措施
⑴ 抢险
① 摸清事故情况，掌握事故发生的具体原因。
② 安全办接到报警后立即向应急领导小组组长或副组长报告，并根据指示迅速通知应急成员赶赴事故现场。
③ 应急领导小组成员到达现场后，尽快收集事故情况做出相应的决策。
④ 命令应急处理办公室成员迅速救护，并向相邻施工单位、***人民医院请求救援。
⑵ 紧急事故的处置
① 廊道瓦斯爆炸（未发生火灾）事故：廊道通风人员迅速吹响紧急疏散口哨，同时开启廊道通风设备并向各值班领导汇报进行救援组织。待爆炸停止后，有害气体检测人员首先进入廊道进行氧气浓度检测，查看现场是否存在二次爆炸的可能性。待发出安全信号后，救援人员方可进入廊道。廊道内施工人员当听到爆炸声时迅速卧倒，打开应急手电按照廊道内逃生出口逃出或进入临时安全区。
② 廊道当发生水灾时，值班人员迅速吹响紧急疏散口哨，同时开启廊道抽水设备、关闭廊道主电源，并向各值班领导汇报进行救援组织。廊道外救援人员不可进入廊道，在廊道口稍作封堵并迅速安排人员到各个廊道内逃生出口等待救援。
廊道内施工人员当听到紧急疏散口哨或大量水流涌入廊道，打开应急手电，按照廊道内逃生出口逃出。
9.4.3 廊道施工管理及防护设施
⑴ 在施工区域设置相应的警示标志。
⑵ 对廊道高程、坝段、坝块、进出线路走向设置明确标识。
⑶ 基础廊道及廊道施工作业队伍配置相应数量的应急灯及移动式照明设施，每班组/2个。
⑷ 电缆实行架空管理，禁止电缆浸泡在水里。
⑸ 廊道通风：执行24小时专人负责。
⑹ 定期对廊道内泵站设备进行检查维护保养，确保泵站的抽、排水能力，执行24小时监控。
9.5 应急物资与装备保障
㈠ 抢险人员所需的对讲机、橡胶手套、防毒面具、过滤式口罩、空气呼吸器、防爆应急灯和消防水枪等器材满足需要，由综合办统一保管，建立应急物资与装备及管理人员名单列表，实行每班检查、保养和交接班制度。
㈡ 应急抢险的车辆由应急处理办公室统一调配使用，各机组必须无条件服从。
㈢ 应急药品、医疗器械、救护车由应急处理办公室与***人民医院联系解决。
10 结束语
经过二期Ⅱ标厂坝段及航①坝段基础廊道中甲烷、硫化氢、一氧化碳的检测及通风系统运行，该通风及监测系统、现有组织机构、各项规章制度能够满足廊道的正常运行，符合条件，具备在相同或类似地质条件的水电站施工及运行中应用。
张俊宏男（1978-）工程师水电四局有限公司向家坝工程项目部技术办大坝科科长
关键词：望天树；空中走廊；生态旅游；勐腊县
中图分类号：F592.7
文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）21-0123-02
1 引言
西双版纳部级自然保护区勐腊子保护区生长着国家Ⅰ级保护植物望天树（Parashorea chinensis），极具保护价值。根据国家林业局批准的《西双版纳部级自然保护区总体规划（2005～2015）》、《西双版纳部级自然保护区生态旅游总体规划（2008～2015）》和《西双版纳热带雨林国家公园总体规划》，由西双版纳部级自然保护区在勐腊补蚌建立了西双版纳热带雨林国家公园望天树景区，景区总规划面积864 hm2，其中保护区实验区部分127 hm2，非保护区部分737 hm2。1989年开始，由西双版纳部级自然保护区管理局与美国自然综合保护协会合作在此区域架设了世界最高、中国最早和最长的树冠走廊，后来被称为“空中走廊”，为保护、科研和生态旅游提供了良好的场所。本文对望天树空中走廊建设的方法及结果进行了阐述，并对望天树景区历年来的经营管理进行了回顾。
2 研究方法
2.1 空中走廊架设方法
架设的基本理念是，不对树木造成任何破坏，禁止在树上钉铁钉。
2.1.1 架设的方法
先用梯子捆绑在一棵望天树的树干上，在要架设的树干位置，将两根工作绳从该树（越过其它稍低矮树冠）抛到另一棵树，固定在另一棵树干上，然后用滑轮将4 m长的铝合金走廊梯通过两根工作绳从一棵树输送到另一棵树，依次完成所需走廊梯的传送，并用螺丝将走廊梯两两连接、固定；用吊绳将走廊梯固定在上方的工作绳上，为保证安全性，吊绳两两间距约1 m；在两根工作绳穿越的位置上方，重新架设两根钢绳，作为主要承重绳，再将上述固定在工作绳上的吊绳变换固定在架设好的钢绳上。此时，走廊虽然可以承载人的通行，但仍会左右摇摆。
2.1.2 树木的保护措施
空中走廊的树木主要涉及12株用于建造平台的树，其中有9棵望天树，3棵其它树种。在平台两方框与树干相交的点有两处：上方的箍绳与下方的平台方框，这是树木最易受到伤害的位置。架高过程中，采用在每棵树平台位置均加垫枕木的方法将树干与钢绳及钢架隔开，根据树干的粗细确定枕木的数量，数量级为：4～13个。
2.2 访问调查
通过对西双版纳望天树旅游开发有限公司管理人员访问，获取景区近6年入园及上空中走廊游客数量。
2.3 数据统计分析
采用Office软件包Excel软件，对入园游客数量和上空中走廊数量进行制图，并进行动态变化趋势分析。
3 结果与分析
3.1 空中走廊的架设结果
1989年月11月在省林业厅的组织下，由西双版纳部级自然保护区管理局与美国自然综合保护协会合作在勐腊子保护区补蚌望天树片区建设树冠走廊，全长约500 m，分两段架设，第一段约220 m，第二段285 m，主要用于在高层树冠活动的昆虫和啮齿类动物的研究工作，第一段走廊位于白沙河，离公路约2 km，因科研项目结束后被拆除。1989年11月修建的第二段空中走廊位于勐伴老公路旁，走廊横跨公路，全长285 m，架设在12棵树上，其中有9棵为望天树，分为13小段，其中最长的32.5 m，最短一段7.4 m，离地面最高36 m，最低点6.1 m。
3.2 望天树空中走廊在科研工作中的应用
1990年望天树空中走廊架设完成后，最早前来开展研究的有美国自然综合保护协会主席莫尔先生，主要是开展树冠、树干啮齿类调查与研究。
3.3 望天树空中走廊在生态旅游中的应用
通过对望天树空中走廊的建设以来，及望天树景区经营的20余年历史回顾，将其发展分为4个时期。
3.3.1 空中走廊建成初期
空中走廊是1989年开始建设，当年底基本完成。1990年空中走廊建成初期，就有不少游客慕名前来参观，游客主要来自西双版纳州本地居民，也有一些来自省内其它地区的，其中勐腊县人群最多，但没有详细的数量统计。
3.3.2 空中走廊试运营期
1991～1992年间，空中走廊吸引了许多游客前来观光，西双版纳部级自然保护区勐腊管理所安排专人负责管理，但走廊的主要功能仍然为科研与监测，普通游客是不允许上空中走廊游览的。
3.3.3 本单位运营期
1993年西双版纳部级自然保护区管理局成立了森林旅游发展总公司，负责全区的旅游开发、经营和管理工作。在全区旅游发展规划中，将望天树空中走廊纳入了生态旅游景区，由森林旅游发展公司负责经营和管理，增加了游泳池、森林别墅、停车场、售票室等的建设。
3.3.4 合作经营期
2005～2011年期间，西双版纳部级自然保护区管理局与昆明三石公司合作，经双方商定，西双版纳部级自然保护区管理局将望天树景区的经营权委托给后者，后者成立西双版纳望天树旅游开发有限公司经营与管理。通过规划与建设，已经通过了国家相关部门的审批，成为AAAA级旅游景区。
近年来，经营企业边投资边经营，在完成投资建设的同时还获得了良好的经营效果，下面是入园人数和入园后上空中走廊人数统计（表1）。
由表1可得出，在短短6年间，景区的入园人数从5433人激增到123188人，增幅达22.67倍。
根据图1所示，从上空中走廊的人数来看，2008年全部入园38136人，仅有5511人上空中走廊游览，占总人数的14.45%；2009年度，总入园人数大幅度增加的同时，上空中走廊的人数也急剧增长，达到40919人，占总入园总数的66.60%，比率达到最大值；2010年度，入园人数在上一年度的基础上增长较快，达91310人，上空中走廊的人数也增加到60261人，占总人数的66.0%，比例有所下降；2011年度入园人数达到123188人，而上空中走廊的人数却有所下降，为52370人，占总人数的比率下降至42.51%。
3.4 对承载空中走廊的望天树采取的保护措施
为了保护国家重点保护植物――望天树，从建立空中走廊至今，分别于1997年10月、2000年10月、2007年11月和2010年11月，共进行了4次大的维修。其中，1997年主要维修项目是更换原木制平台，换成现在的铁制平台。
4 结论与讨论
4.1 开展空中走廊建设对望天树未产生显著影响
通过对架设空中走廊的望天树进行调查与监测，发现9株望天树在空中走廊架设20年后依然生长良好，未出现死亡或受到严重伤害的情形。
4.2 空中走廊成为开展树冠层研究与监测是一个很好的平台
自空中走廊架设完成后，在走廊上的科研、监测活动从未间断，有开展望天树研究的，也有开展高空动物研究的，因此这一研究平台的搭建对工作的开展有很好的便利。
4.3 空中走廊对望天树景区生态旅游开发具有重要贡献
对入园游客及上到空中走廊的游客数量统计分析的结果，可以认为，空中走廊对望天树景区的生态旅游具有重要贡献，也为景区的经济发展带来良好的效益。
参考文献：
关键词：综合管廊；BIM；可视化；运维管理
近年来，我国居民对供电、供水、供暖以及通信等公共设施的需求日益增长，基础设施的建设和维护面临挑战。地上空间、资源的不足与居民日益增长的需求产生矛盾，因而基础设施建设逐渐向地下空间发展，充分调用地下资源，将基础设施转移到地下集中设置，释放地表空间，以缓解矛盾，为未来城市基础设施建设提供了新的发展方向。建筑信息模型（BIM）的兴起为建筑业发展带来了巨大的机遇。2022年，住建部在《“十四五”住房和城乡建设科技发展规划》中提出，研究基于BIM的跨建设阶段管理流程和数据融合标准，研发贯通工程建设全过程的数字化管理平台，推进BIM技术在勘察、设计、制造、施工、运维全生命周期的集成与深入应用。利用BIM技术，结合物联网、大数据等信息化技术，对综合管廊工程在运维过程中协同监管和可视化管理，能够为综合管廊的智慧运维管理提供较为完善的一体化解决方案，从而达到可靠监管、智慧运维、降本增效的管理目标。
1地下综合管廊现状分析
早期城市管网的建设分散于不同的企业，由各企业对城市基础设施管网进行建设。因而早期对市政基础设施进行建设时，各方仅从各自的角度对其进行铺设，未能从多方面对其进行统一规划和综合利用。此外，大部分铺设通过直埋的形式铺设于市政道路下方，这就导致后期随着城市规模发展以及城市居民对市政管线需求的增加，对市政管线进行扩容、维修、更新时，需要对城市道路进行反复开挖修复，使得道路上的补丁随处可见，成为了“拉链”马路。地下管线多头管理、重复建设、技术低下、应急管理能力差、辅助决策水平低[1]等一系列问题，使得工程安全隐患不断暴露出来，不仅对居民的生活产生不利影响，也给国家带来了巨大的经济损失。统计数据表明，每年全国由于施工而导致的城市管网事故造成的直接经济损失50亿，间接经济损失高达400亿。此外，基础设施扩建、改建也造成大量问题，从而导致社会资源浪费，社会矛盾突出。为此，有必要进一步解决城市基础设施发展现存问题，探索基础设施建设新模式。
2BIM技术在综合管廊信息化管理中的应用
2.1总体架构
基于BIM技术的综合管廊信息化运维管理系统架构主要包括支撑层、服务层、业务层、表现层，并与外部多系统互联互通，系统总体架构如图1所示。
2.2BIM可视化技术应用
将管廊在规划设计和施工阶段的数据和资料与管廊的BIM模型相链接，并在运维管理中根据实际情况更新管廊模型有关数据，实现对管廊全生命周期的有效管理[2]。BIM的可视化技术可以实现以数字信息模型为载体[3]，将机电各专业的数据信息，以及管廊实际运维需要的各类信息进行一体化整合，基于此信息模型，可以为管廊运维管理提供新的载体。准确完整的模型数据是有效利用BIM技术进行运维管理的基础[4]，将BIM信息模型与实际建筑（含机电设备等）、人三者进行连接，使综合管廊运维更加直观化、模块化、集成化，可进一步提高运维效率，合理安排班组巡检频次，有效降低运维成本。
2.3基于BIM的综合管廊运维管理平台
综合管廊运维管理平台是基于物联网、BIM/GIS及大数据技术[5]，针对管廊智慧化运维建设的系统平台，应用层包括基础数据管理系统、智能监控系统、运维管理系统、运营管理系统、安全与应急管理系统、信息管理系统、地理信息监控管理系统、移动端系统等8个子系统，基于统一数据库实现，满足数据共享和再利用的要求[6]，同时监控系统部分与管廊内相应的机电设备具备远程和联动控制功能。
2.4信息化管理设计
采用监控大屏、WEB端、移动端对管廊运维和巡检进行实时监控和管理。监控大屏作为统一监控、调度、指挥的神经中枢，与综合监控、预警报警等系统实现联动，供运维班组对管廊实时运行状况进行有效监管；Web客户端通过浏览器访问和系统运行，进行运营管理、安全应急管理、巡检排班等日常工作；移动端以工作机为载体，可实现廊内智能化巡检工作，及时上报运行隐患事件，提升运维响应度和处理及时率。
3综合管廊信息化管理实例
3.1项目概述
合肥山海关路（重庆路至黑龙江路）综合管廊，总投资3309.7万元，单舱，管廊全长0.78km。
3.2数据对接
山海关路管廊各机电专业包含消防、环控、门禁、视频、通信、无线覆盖、火灾自动报警等，通过MOD-BUS协议，接收和反馈PLC设备的状态、反馈信号等，存入InfluxDB实时数据库，并通过设备编码作为唯一关键字段与BIM模型中的设备进行绑定，实现BIM模型中的状态查看及远程控制。山海关路管廊共有各类设施设备近500个，通过二维平面布置图表示其位置及设备状态，运维人员可借由二三维联动，多视角多维度，实时查看廊内运行情况
3.3可视化展示
平台结合GIS地理信息系统和三维BIM技术，进行BIM模型轻量化处理，实现管廊从宏观地理位置定位和工程结构展示，到微观风机、水泵等机电设备设施、入廊管线的拟真展示；并通过数据与模型绑定，提供综合管廊三维模拟现实、资产查询、设备远控及状态实时反馈、三维漫游、（半）透明模式展示等功能。BIM模型远程控制如图2所示。
3.4虚拟巡检管理
基于BIM技术，可根据廊内巡检线路信息（如综合舱一分区至三分区），自动开展虚拟巡检任务，确定巡检设备的运行状态，生成巡检报告。利用巡检报告，将需要维护的巡检设备的工单发送给相应的运维人员。通过虚拟巡检，可以让运维人员更加清晰地了解综合管廊当前运行安全和健康状况，同时配合廊内摄像机辅助，及时发现运维过程中的问题，并及时采取措施解决。这样一方面有助于降低运维人员劳动强度，另一方面可以保证综合管廊监测的准确性和实时性，并且工单自动生成与派发可使得工作更加便捷。此外，工单附带相关精确问题或故障，运维人员根据工单内容能够精准定位问题所在，并及时对所涉及的问题进行解决，使得综合管廊能够安全健康运行。虚拟巡检还可用于管廊新进运维人员的培训作业，加速提高运维人员的廊内认知度，提升巡检体验。
3.5应急演练管理
在管廊运维过程中，如遇到火灾事故等紧急情况，运维人员可通过BIM模型找寻最近出入口进行虚拟逃生演练。传统的应急演练均是事先编制预案，按照方案进行场地准备、人员培训，开展演练活动，这种模式可能会出现不可预见的风险因素，不利于演练活动的开展。利用BIM技术可模拟性的特点，搭建管廊运维现场的应急演练场景，设定疏散人员的初始位置和逃生路径，形成三维动态的模拟方案，便于查找演练方案的不足，及时调整应急预案，使得应急演练预案更具有实操性，应急演练管理模拟如图3所示。
3.6入廊管线管理
基于BIM空间管理，可较为精确计算已入廊管线数量及可入廊管线空间信息，并形成入廊管线管理。通过设定出入廊位置，在BIM模型中全景展示入廊管线敷设路径，以此提前规划入廊管线报审及指导施工作业。待管线入廊后，即可在BIM模型中查看相关入廊信息，更新巡检作业内容，形成闭环管理。
4结语
应用BIM与大数据技术的集成管廊运维模式，将BIM技术的应用从综合管廊的设计、建设延伸到运维阶段，进而可实现基于BIM技术的全生命周期管理。综合管廊BIM模型整体为线型结构，且内部专业分工复杂，系统集成度高，展示效果还有待优化。通过完善三维引擎，从BIM信息提取、BIM模型轻量化、数据存储索引和三维可视化等关键技术方面进行优化。可通过模型简化、场景空间划分、增加绘制对象的内存池和进行图元合并等方式对模型进行轻量化处理，从而实现流畅展示的目的；可从性能、表现方式、二次开发接口等多个方向上进行优化。基于BIM的综合管廊信息化运维管理以BIM模型为数据载体，集成监控、资产、巡检、入廊管线四类信息，可建立一个可以实时监测和预警管廊内外状态信息的智能化系统。本文以合肥市管廊项目作为应用实例，实现了管廊全生命周期管理，提高了管理效率、降低了管理成本和事故发生风险，推动了城市综合管廊智能化发展，为保障城市正常运行提供了重要参考。
参考文献：
[1]陈兴海，丁烈云.基于物联网和BIM的城市生命线运维管理研究[J].中国工程科学，2014（10）：89-93.
[2]李应来.BIM技术在城市地下综合管廊中的研究与应用[J].安徽建筑，2021（7）：154-155.
[3]黄强.论BIM[M].北京：中国建筑工业出版社，2016：65-71.
[4]李莹.基于BIM的设施管理运维数据研究[D].长春：吉林建筑大学，2019：50-51.
[5]宋雅璇，刘榕，陈侃.“BIM+”技术在综合管廊运维管理阶段应用研究[J].工程管理学报，2019（3）：81-86.
Abstract： Through the intelligent operation management system （BIM+3S） of the utility tunnel， to obtain and collect the environmental parameters（temperature and humidity， oxygen content， toxic gases， flammable gas concentration etc.）， medium parameters （water flow， gas， electricity， water gage， gas pressure， cable joint temperature， water pit level etc.） and other monitoring information， to make an intelligent analysis and control， and to realize the functions of high efficient and accurate information management， monitoring， surveying， emergency response， disaster prevention and mitigation to the pipe gallery， ancillary facilities （components）， the information management and gallery pipelines， so as to realize the efficient management of the assets of the corridor and the safety management of the pipeline operation.
P键词：智慧化；监控；监测；应急处置；防灾减灾；高效管理；安全管理
Key words： intelligent；monitoring；surveying；emergency response；disaster prevention and mitigation；efficient management；safety management
中图分类号：TU232 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）12-0079-05
0 引言
作为“十三五”规划，国家战略百大工程的地下城市综合管廊项目建设大幕已全面拉开。地下综合管廊被称为城市的“血管”和“神经”，将电力、通信、给水、燃气、垃圾真空管等多种管线集中设置在同一地下空间，是城市重要的基础设施，实现安全、高效运营管理地位举足轻重。
综合管廊智慧化建设贯穿于设计、施工、运营全生命周期。设计阶段：智能化设计理念纳入设计，时时接收设计图纸及BIM模型；施工阶段：BIM深度建模，在此基础建立GIS、GPS和RS模型；运营阶段：维护、运营BIM+3S系统并实现可视化安全高效运营管理。
1 工程概况
南京江北新区综合管廊二期工程，包含江北新区核心区及其周边地区的18条路段下的综合管廊以及已建江北新区综合管廊一期中的未完及需升级改建部分的投融资及建设，全长约53km，其中：干线综合管廊31.29km，支线综合管廊22.12km。建设的主要内容为：既有管线改迁、交通导改、土方开挖、地基处理及支护、盾构 （顶管）施作、管廊本体及排水、消防、通风、电气、监控（含监控中心）、道路及绿化恢复等工程。管廊容纳电力、通信、给水、中水、空调热力管、燃气、污水、雨水、真空垃圾管等管线，各道路下建设综合管廊根据管线种类布置管廊舱室，管廊舱室分为单舱、双舱、三舱和四舱。
2 项目各阶段实施方案
2.1 设计阶段
提供多方参与的云端协同管理平台；提供BIM+3S建模与交付标准；建立BIM+3S模型文件入库审批流程；根据展示需要，提前建立样板段BIM+3S模型；实时接收和管理设计院图纸和BIM模型。
2.1.1 模型管理
支持Tekla、Revit、ArchiCAD、Bentley等主流软件建模的BIM模型文件、GIS地理场景模型以及RS模型，具有强大的兼容性；支持批量导入模型文件；平台能够实现模型三维渲染；平台能实现构件属性编辑，支持用户对三维模型构件的属性进行编辑修改等操作；可实现批量导出构件清单、构件属性清单，并能够给出属性信息的统计分析；能够针对属性数据进行设备、材料数量统计分析。
①场地现状仿真。
操作方法：依据场地现状进行三维模型搭建，搭建周边环境、施工场地模型，对项目过程中的各个阶段进行模拟，为前期规划设计提供可视的数据支持。
应用效果：三维场地仿真更加清晰直观，塔吊等现场机械与实际尺寸按1：1仿真，直接显示实际的工作方式。
②管线搬迁管理。
操作方法：针对重要阶段施工期间的设备使用和空间占用情况，结合设计模型和场地现状模型，制定各阶段场地使用情况模型，最终生成管线搬迁与交通疏解计划书并形成最符合实际的设计方案。
应用效果：取代传统的平面图或效果图，形象地表现出管线布设及需要搬迁的位置，并模拟出方案，让业主及相关责任方能全方位地了解搬迁，方案，促进各方的顺畅沟通，大大地提高沟通和解决问题的效率。
2.1.2 三维漫游展示
基于BIM+3S数据库，实现管廊内部虚拟现实漫游和查询等功能；能够对漫游速度、旋转速度、爬升速度、俯仰速度和渲染阈值等进行设置；在能够在三维图形平台中通过自定义关键词快速检索构件并高亮显示构件；完成展示中心大屏幕和计算机系统建设，通过BIM+3S模型定位，可三维展示漫游点情况和信息；完成项目对外展示网站建设，基于BIM+3S数据库，实现项目总揽以及施工实施、监控和运维过程展示等功能。
2.1.3 用户权限管理
对系统用户以及对系统功能操作权限进行管理；各部门管理员录入部门人员信息，并设置可以使用的功能点，也可设置用户角色和组织；系统仅允许系统管理员对相关信息进行修改，且每次修改均由系统进行记录。
2.1.4 档案管理
平台支持搭建文件流转、文件审批流程，实现一体化办公，能对文件审批状态查询，具备来件提醒功能；能对规范、标准、图纸、方案、会议纪要等文件资料实现共享，可根据权限在系统上查看或下载文档资料，可将验收记录等文件关联到模型附件；通过建立文件与BIM+3S模型的网状关联关系，用户能够快速检索跟构件（设备）关联的文档，同时也能快速查找跟文档关联的构件（设备），提高BIM+3S模型和文件的应用价值。
2.1.5 辅助输出图纸
基于BIM模型的全专业的二维出图：在综合管廊项目全过程设计中，由于基础设施施工企业水平的差异，交付成果时将模型转换为传统的二维图纸仍是过渡期不可缺少的工作。
相较于传统的CAD出图，Bentley综合管廊出图不仅可以支持二维平、立、剖面展示，并配以3D模型清晰显示内部构造，对复杂节点施工具有积极的指导意义。一方面提高了出图质量，另一方面也提高了出图速度。（图1）
2.2 施工阶段
施工BIM+3S模型创建；BIM+3S动态施工管理；创建管廊BIM+3S应用技术标准、质量检验标准、成检表格。
2.2.1 施工BIM建模
管廊施工D深度建模：施工场地模拟，交通疏散及管线迁改，施工方案模拟，三维技术交底，自动放样定位，模型维护更新。施工场地模拟：管廊周围环境、施工场地建模，明挖施工模拟，盾构施工模拟，机械碰撞模拟；交通疏散及管线迁改：基于BIM+3S模型，可视化模拟现状环境、道路及周边管线进行，预先观察到交通疏解、路面拆除、管线布置方案是否合理，同时保存方案数据，作为后续工作的依据；施工方案模拟：施工阶段WBS架构划分及模拟，挖掘机械与支撑系统空间位置，支撑系统与结构主置碰撞，结构钢筋之间位置碰撞，标准段与节点空间位置碰撞，交叉口空间位置碰撞，预埋件与管线和主置碰撞，管线与管线之间碰撞，盾构机与工作井空间位置碰撞；三维技术交底：基坑围护，地基处理，管廊标准段主体施工，管廊节点施工，管廊基坑回填施工，管廊管线入廊施工三维技术交底；自动放样定位：将施工BIM模型导入放样软件进行放样点创建，基于BIM+3S数据库，采用放样机器人，通过发射红外激光自动照准，实现自动放样；模型维护更新：在施工过程中全程跟踪项目，根据设计变更同步维护和更新模型，使模型始终与真实的建筑保持一致，并在施工完成后提交竣工模型。
2.2.2 GIS信息建模
创建二三维一体化GIS模型，提供地图显示和定位功能；提供专业GIS分析功能，包括距离量测、面积量测、空间查询、沉降分析和变形分析等；地图显示：包括矢量地图显示和卫星地图显示，真实展现工程涉及范围内的地形、地貌等特征；通过GPS和WIFI定位技术实现廊内廊外一体化定位。
2.2.3 RS信息建模
创建RS（遥感）模型，提供影像一张图和管廊周边环境变换信息提取；影像一张图：采用高分辨率光学卫星、遥感雷达生成的影像对管廊建设区域进行覆盖监测，为管廊施工规划和管理提供可视化的影像服务；通过监测管廊及周边的狭长地带，对环境变化及影响进行评估。
2.2.4 质量安全管理
安全标识标牌、现场防护措施和防护设备的模型创建，安全标识标牌模型创建，现场防护措施模型创建，现场防护设备模型创建；系统支持现场管理人员进行“按图钉”操作，在三维模型中快速标记有质量问题、安全隐患的构件，用于记录巡检过程中发现的施工质量问题、安全隐患问题；允许用户在移动端上拍摄现场问题照片，并能够保存、上传与三维模型链接相关的照片，添加质量问题的文字描述；平台能够按周、月、季度导出施工质量统计表，作为后续考核的指标。
①碰撞检查。
操作方法：把建好的各个模型在碰撞检查软件中检查软硬碰撞，并出具碰撞报告。
应用效果：能够消除软、硬碰撞，优化工程设计，避免在施工阶段可能发生的错误损失和返工的可能；能优化管线排布方案（包括临设的管线布置方案）。
1）通过数据直接输出碰撞结果，包括专业、数量、以及位置。在管廊出入孔布线的应用不管是在设计还是施工阶段应用效果都非常突出。（图2）。
2）通过对各区域的空间碰撞检讨，优化空间利用率，以及保证施工空间。（图3）
2.2.5 进度管理
将BIM模型与进度计划数据相关联，在平台中显示 3D 模型的动态变化，对工程进度进行模拟、分析和管理。
操作方法：根据三维按WBS架构细分的模型，把工程量清单编码规划导入模型构件中，实现计量计价的实时提取。
应用效果：能够快速、准确地进行月度产值审核，实现过程三算对比，对进度款的拨付做到游刃有余；工程造价管理人员可及时、准确地筛选和调用工程基础数据。（图4）
2.2.6 成本管理
将BIM模型与进度计划数据、价格数据相关联，对每个月、每一周所需的项目成本进行模拟、分析和管理；可快速预测按照当前进度计划安排和价格在整个项目周期内的投资情况（包括计划投资、实际投资、累积投资等），分析阶段和整体投资分布，合理安排资金，降低工程成本。
2.2.7 资源管理
平台可实现对设备材料到货计划管理，设备详细参数信息管理，设备材料状态管理和库存预警；BIM模型中构件二维码的编码规则；平台基于BIM系统提供二维码制作，通过于统一编码规则打印并生成构件二维码图片，实现可追溯管理。
2.3 运营阶段
实现数据化：管廊管线、设施设备、运营维护；智能化：实时监测、视频监控、设备控制。
为实现运营阶段的数据化、智能化，平台分四层架构设计：
数据采集与设备控制层：采集感知传感器实时数据、设备状态信息、视频信息，同时智能设备执行远端平台控制命令；
传输层：在管廊空间部署有线无线一体化组网，将智能网关采集的信息，上传到平台层；
平台层即云平台：数据由云平台处理与分析，包含BIM模型、GIS地图、GPS定位、RS遥感等功能组件；
应用层：部署全景展示、实时监测、设备控制、报警应急、指挥调度、移动巡检、统计分析等应用，满足实际场景需求。
智慧管廊综合管理平台的总体架构图（图5）。
2.3.1 GIS展示
展示管廊全貌、定位管廊信息、沉降监测分析（图6）。
遥感影像展示、周边环境监测（图7）。
2.3.2 BIM展示
基于BIM数据库，展现管廊、管线模型（图8）。
虚拟管廊：身临其境地体验管廊效果和细节（图9）。
通过设施设备BIM模型，查看设备信息、状态（图10）。
2.3.3 综合监控
通过在综合管廊中设置各种传感器，进行多传感器融合集成监测，确保管廊运行安全（图11）。
远程控制灯光、门禁、风机、水泵等（图12）。
通过有线和无线组网方式，在管廊内部、外部、出入口等关键区域部署视频监控系统（图13）。
2.3.4 报警应急
当监测数据超过阈值，系统报警，并将信息推送到负责人，启动应急预案，运营维护人员通过GIS定位，确定附近摄像头，远程查看报警现场（图14）。
2.3.5 设备管理
有序管理空间信息、管线信息、设施设备信息（图15）。
2.3.6 运维管理
对设施设备全生命周期进行有效管理（图16）。
2.3.7 统计分析
将监测信息、基础信息、报警信息、维保信息等，进行统一的分析处理，支撑管理决策（图17）。
2.3.8 移动巡检APP
现场照片、图像现集，自动上传服务器；
语音视频、无线对讲，巡检签到；
报警位置导航、巡检路径后台同步（图18）。
3 总结
2016年10月，南京市江北新区综合管廊二期工程动土开工，智慧管廊建设同步开始。53公里大断面地下综合管廊在全国属大体量建设规模，故实现南京智慧管廊高效安全运营显得无比重要。通过三个月的努力，在上级单位与合作单位的指导帮助下，BIM+3S综合管理平台实施方案已顺利完成并得到相关部门认可。在实施过程中不可避免地会进一步修改、完善。目前，全国管廊大规模建设帷幕已经拉开，为能给建设智慧管廊摸索中的人们提供一点微不足道思路，特把南京市江北新区综合管廊二期工程智慧化管理平台实施方案呈献给读者。
参考文献：
[1]程善峰.管理之真谛――智慧化管理[J].江苏教育，2006（05）.
【关键词】综合管廊；电气工程；设计；相关问题
引言
“面子”是城市的风貌，而“里子”则是城市的良心，综合管廊是城市重要的地下公共设施，用于容纳2类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施，以实现“统一规划、统一建设、统一管理”，对于地下空间的综合利用与集约化管理具有重要意义。
1我国综合管廊工程发展情况
综合管廊，又称共同沟、共同管道，其建于城市地下、用于敷设市政公用管线，即在地下构建一个公用隧道空间，将多种公用管线进行集中铺设，设专门的检修口、投料口、监测系统，实现统一规划、设计、建设与管理。管廊内主要容纳的管线包括电力、通讯、自来水、热力等，根据实际需要也可将排水管线收纳在内。2015年，《国务院办公厅关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》（[2015]61号）提出，到2020年，建成一批具有国际先进水平的地下综合管廊并投入运营，以有效改善反复开挖地面的“马路拉链”问题，提升管线安全水平，逐步消除主要街道蜘蛛网式架空线，美化城市地面景观；2016年2月6日，《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》指出，需认真总结推广试点城市经验，逐步推进城市地下综合管廊建设，统筹各类管线敷设，综合利用地下空间资源，提高城市综合承载能力。总之，综合管廊作为城市的地下生命线，正突飞猛进般地迎来建设高潮。
2城市综合管廊电气工程相关问题
城市综合管廊电气工程主要服务的是管廊后期的运营管理，下文重点针对此展开了相关论述。
2.1供配电系统相关问题
①供电点设置。综合管廊沿线需设置供电点，电源总配电箱应设置在管廊的进出口处，遵循“数量少、造价低”的原则，每处供电点供电防火区间数量控制在5～6个（供电范围为1～1.2km），如图1所示即为防火分区配电箱设置示意图。②负荷等级。综合管廊的消防设备、监控与报警设备、应急照明设备应按现行国家标准《供配电系统设计规范》（GB50052）规定的二级负荷供电；天然气管道舱的监控与报警设备、管道紧急切断阀、事故风机需按二级负荷供电，且宜采用两回线路供电；两回线路供电存在困难时，需另外设置备用电源。其余用电设备均可按照三级负荷进行供电。③配电系统。综合管廊低压配电系统应采用TN－S接地系统，对于用电设备端子处的电压偏差允许值需满足《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）第5.0.4条规定。
2.2电缆相关问题
①电缆选择。对于非消防设备的供电电缆、控制电缆可选用阻燃电缆，消防设备则要选用耐火电缆或不燃电缆；鼠害严重场所绝缘电缆需具有金属包带或钢带铠装。②电缆敷设。热力管道严禁和电力电缆同舱敷设；110kV及以上电力电缆严禁和通信电缆同侧布置；电力电缆舱室必须每隔200m使用耐火时间超过3h的不燃墙体进行防火分隔，电缆管线穿越防火隔墙处需使用阻火包等严密封堵；消防电缆敷设需满足《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）有关要求。
2.3电气设备相关问题
根据城市实际环境，确定综合管廊供配电设备防护等级，不得低于防尘5级、防水4级；天然气管线舱室内的电气设备必须重视防爆。供配电设备应安装在便于维护和操作的地方，不应安装在低洼、可能受积水浸入的地方。
2.4照明相关问题
①照度标准。照明系统分为正常照明及应急照明，应急照明包括备用照明、疏散照明。其中，普通段正常照明照度不小于10lx，防火分区门等处的局部照度不小于100lx；应急照明设置疏散照明，疏散照明包括疏散通道安全照明、疏散指示标志灯，疏散安全照明照度不小于5lx，疏散指示灯照度不小于0.5lx。②光源选择。一般照明灯具采用T5型防水防尘荧光灯，每5m一盏，吸顶安装；备用照明采用每15m设置一盏应急照明灯，自带蓄电池，应急时间90min，吸顶安装；疏散照明采用疏散指示灯、安全出口指示灯。③照明供电及线路敷设。一般照明供电及线路敷设线路应符合《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）要求，应急照明供电及线路敷设线路应符合《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）的有关规定。
2.5监控报警系统相关问题
2.5.1自控系统由于综合管廊都是处于地下，空气质量相对较差、温度、有毒有害气体、氧气浓度检测尤为重要。自动控制系统，分为控制中心集中监控管理、现场控制站。控制中心主要设备包括中央监控服务器、中控操作站、数据库服务器、DLP组合式背投等；现场控制站以每3个防火分区为一个单位进行考虑，居中防火分区设置一控制站，左右两边防火分区设置远程I/O站。PLC控制站、远程I/O站均位于综合管廊配电控制间：①PLC控制站工作任务包括：监测各防火分区内氧气、一氧化碳、温湿度、液位等参数；检测水泵、风机工作状态；根据防火区内氧气、温湿度实时检测值对各风机进行控制；根据积水坑液位对水泵进行控制；现场可控设备可由操作人员通过就地箱控制，也可由PLC自动控制。②远程I/O站的监控范围是相邻的三段防火分区内设备、仪表，主要任务为：监测各防火分区内氧气、一氧化碳、温湿度等参数；检测水泵、风机等工作状态、设备状况。2.5.2火灾报警系统为保证综合管廊安全运行，必须设置火灾报警系统，使用以太网技术，在中心控制室通过控制系统、视频监控系统的中心交换机实现两个系统的连接与数据交换，火灾报警系统控制站接入控制系统交换机，火灾报警装置接入视频监控系统，实现控制中心各系统的集成及关联互动。综合管廊内探测、报警设备设置如下：综合管廊通道顶部居中安装感烟探测器，感烟探测器安装间距小于15m布置，可恢复式感温电缆敷设在电缆桥架上面；在各个防火分区出入口处（防火门）等部位设手动报警按钮，每个手动报警间距50m；在区域设备间和地下综合管廊内间距50m设置消防对讲电话（兼作管沟的有线通讯）；每个防火分区中间部位设置1个声光报警器。消防联动设置：①防火分区中的探测器输出报警信号，火灾报警装置联动视频监控系统，跳出该区视频画面，确认警情。②联动排烟系统，综合管廊设排风兼排烟风机，正常情况下为通风换气使用，火灾时则作为排烟风机使用。火灾报警后，消防控制室根据火灾情况启动相关防火分区的排烟风机。③联动电源，火灾确认后，利用火灾联动控制器将非消防电源切断。④联动消防广播系统，发生火灾后，监控中心启动广播切换模块进行消防广播，对报警的防火分区、相邻防火分区开展广播疏散。⑤联动消防电话系统，控制中心可起动消防专用模块和任一电话分机进行通话。
3实例分析综合管廊电气工程
本文结合某地区综合管廊电气工程的设计方案展开了具体分析，该工程设计内容包括10/0.4kV变配电系统；照明系统及接地系统。
3.1负荷分级与供电电源
（1）负荷分级。Ⅱ级消防负荷：消防设备、监控与报警设施、应急照明及疏散指示设施；Ⅱ级非消防负荷：燃气舱风机；Ⅲ级负荷：管廊内的潜水泵、检修插座箱、正常照明、除燃气舱外的排风机及进风机。（2）供电电源。本次设计#1、#2箱式变电所分别采用两回10kV线路供电，10kV供电线路由建设单位向供电公司单独申报。
3.2变配电设计
（1）变配电所接线方式。箱式变电所高压侧采用线路变压器组接线。0.4kV侧采用双电源单母线分段联络的接线方式，两台变压器分列运行，母联分闸。管廊内采用放射式及树干式相结合的方式配电，防火分区内以放射式及链式配电方式至用电设备。燃气舱的检修插座仅在环境安全的情况下送电。（2）保护。10kV系统保护：箱式变电所10kV侧环网柜采用负荷开关操作，采用熔断器作为短路及过载保护；0.4kV系统保护：0.4kV侧低压系统总进线断路器设定时限过电流、反时限过电流及零序电流保护。小型电机采用“断路器+接触器+热继电器”保护方式。一般馈电线路采用低压断路器保护。（3）电力测量与计量。低压开关柜的馈出线回路安装具有RS-485通讯接口（Modbus通讯协议）的智能型三相综合电力测控仪，测量电流、电压、功率、电能等电气参数，其测量精度不低于0.2级。（4）无功补偿。用电设备正常运转时平均自然功率因数均低于0.9，不符合供用电规程的要求。为了提高用电设备运行功率因素，在低压侧采用集中补偿方式进行补偿，补偿后变压器高压侧功率因数不低于0.95。（5）设备启动与控制。综合管廊内设备均采用直接启动方式。①风机及正常照明主要采用手动、PLC远程、按钮箱远程三种控制方式，由动力及照明配电箱内的转换开关选择切换。水泵主要采用就地手动及PLC自动控制两种控制方式，由水泵控制箱内的转换开关选择切换。②风机及正常照明在各防火分区两端防火门外、逃生口及吊装口设置本防火分区照明及风机设备的控制按钮。③管廊内风机正常工作时，设备由PLC系统自动控制风机与防火阀的联动。当火灾报警系统关闭防火阀时，风机被强制切断。
3.3综合管廊内照明
（1）正常照明。照明灯具安在管廊内吸顶安装，综合舱灯具布置间距6.5m左右，电力舱灯具间距4.6m左右，燃气舱及污水舱灯具间距6.3m左右。一般照明的平均照度不低于25lx，最小照度不小于5lx，在人员出入口及设备操作处将平均照度提高到不小于100lx。（2）应急照明与疏散指示。管廊内应急照明照度不低于5lx。应急照明与疏散指示安装间距不大于20m，由各配电区间消防负荷双电源切换箱供电，灯具蓄电池供电时间不小于60min。在管廊各出入口及防火门上方安装出口标志灯。灯光疏散指示标志设置在距地面1.0m以下，安装间距不大于20m。（3）光源、灯具要求。采用LED光源。综合管廊内采用防触电保护等级为Ⅰ类的防水防潮灯具，防护等级不低于IP54。燃气舱照明灯具采用防爆型灯具，防爆等级ExdⅡBT4。（4）照明配电要求。管廊上层各节点内正常照明、应急照明及疏散指示采用DC24V供电，管廊下层各舱室内正常照明、应急照明、疏散指示标志及安全出口标志灯采用AC220V供电。
3.4电缆电线选择及敷设
综合管廊消防设备、应急照明、疏散照明采用耐火铜芯电缆、电线，除以上设备外其他用电设备均采用阻燃电缆、电线。电力舱、综合舱及污水舱自用电缆沿工艺专业设计的自用电缆桥架敷设，燃气舱电缆沿电气专业自设的桥架敷设，桥架穿越防火墙时分区段设防火封堵，电缆出桥架后沿墙或顶板穿钢管明敷。电缆、穿线管、桥架等过结构伸缩缝时需做伸缩处理，并保持良好的电气通路。消防线路明敷时，应敷设于涂防火材料的金属管内。普通电力电缆与消防电力电缆单独设置电缆桥架或敷设在有防火分隔的桥架内，敷设消防线路的桥架外需涂防火材料；动力电缆与信号及控制电缆分开设置电缆桥架。燃气舱内的照明线路、动力线路等均采用低压流体输送用镀锌焊接钢管配线，穿入燃气舱墙体的电缆、电线、套管穿线后进行隔离密封防爆处理。穿入电力舱、综合舱及污水舱墙体的电缆、电线、套管穿线后进行防火封堵。
3.5电气设备选择
10kV开关柜采用全绝缘负荷开关型环网柜；变电所的10/0.4kV变压器均采用高效节能干式变压器；低压开关柜采用固定式户内成套柜。综合管廊各舱内动力箱、控制箱、插座箱、接线盒等电气设备应防水防潮，防护等级不低于IP54。燃气舱的要求：动力箱、控制箱、插座箱、接线盒等电气设备选用防爆设备，其防爆等级为ExdⅡBT4；供配电线路不得采用无护套的电线；电气线路不应有中间接头，所有的接线必须在防爆接线盒或防爆接线箱内；进出燃气舱的线路必须进行防火防爆气密性封堵。
3.6管廊接地
综合管廊为地下建筑，不需设防直击雷设施。工作接地、保护接地共用接地体接地电阻不大于1Ω。接地体优先利用综合管廊结构内的主钢筋。接地线干线采用50X5热镀锌扁钢沿综合管廊电缆自用支架（或管廊侧墙顶部）通长敷设，并与各金属电缆支架焊接连接。综合管廊内所有外界可导电金属（金属管道、金属电缆支架等）、外露可导电金属（设备外壳等）和PE线等均应以最短的路径与接地干线做等电位联结。燃气舱内设置等电位联结，所有的装置外部可导电部分接入等电位系统。燃气管的防静电接地采用管廊接地系统。
3.7燃气舱内电气设备选择及线缆敷设要求
3.7.1爆炸性环境电气设备防爆等级选择爆炸性气体环境危险区域划分：本次设计燃气舱内天然气管道正常运行时不太可能出现燃气泄露情况，且出现泄漏时，可保证紧急切断阀关断泄露管道。设计考虑将燃气舱定为爆炸性气体环境2区。爆炸性环境内电器设备保护级别选择：天然气主要成分为甲烷，其爆炸性气体分级为ⅡA级，引燃温度组别为T1。根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB50058-2014），将电气设备保护级别定为Gb级，防爆结构定为隔爆型（d），电气设备类别定为ⅡB，温度组别定为T4。所以本次设计电气设备防爆等级为EXdⅡBT4。3.7.2爆炸性环境电气设备安装及线缆敷设要求燃气舱内电气线路和设备装设过载、短路和接地保护，进、排风机还应装设断相保护；燃气舱内线缆敷设穿越防火墙或舱室顶板时，应采用非燃性材料严密封堵；燃气舱内线缆敷设时，应尽量避开可能受到机械损伤、振动、腐蚀等可能对线缆造成损伤的区域，不能避开时，应采取预防措施；燃气舱内线缆保护管采用低压流体输送用镀锌焊接钢管。钢管的螺纹部分应涂以铅油或磷化膏；燃气舱内钢管配线的电气线路应最好隔离密封。
4结语
综上所述，综合管廊已经成为我国城市一大重要地下系统，实现了各种管线的集中建设与集约化管理。电气工程是管廊工程中最主要的附属工程，其为管廊内照明、监控、消防、通风、排水等提供电力保障，必须做好供配电系统、电缆、电气设备、照明系统以及监控与报警系统等相关问题的分析，实现管廊的稳定、安全运营。
参考文献
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[2]李蕊，付浩程.综合管廊监控与报警系统设计浅析[J].智能建筑电气技术，2016，10（3）：67~70.
