太原市高新區(qū)綜合管溝規(guī)劃設(shè)計方案

李 毅

(太原市市政工程設(shè)計研究院，山西太原 030002)

0 引言

隨著我國城市建設(shè)發(fā)展，傳統(tǒng)直埋式市政管線在改造更新過程中引起的交通阻塞和環(huán)境污染問題尤為突出，因此，發(fā)展市政管線綜合管溝規(guī)劃建設(shè)，已成為促進市政節(jié)能減排，實現(xiàn)城市地下空間可持續(xù)發(fā)展的當務(wù)之急。

太原高新技術(shù)開發(fā)區(qū)新區(qū)位于太原南部新區(qū)汾東商務(wù)區(qū)東南側(cè)，總占地面積約13.3 km2。園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是高新區(qū)可持續(xù)發(fā)展的有力保障，因此，如何從無序地使用道路地下空間到協(xié)調(diào)有序開發(fā)利用地下空間;如何保證基礎(chǔ)設(shè)施投資的更加合理可行等成為園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的新課題。

1 綜合管溝規(guī)劃方案

該工程為在園區(qū)內(nèi)紅線寬為36 m的七條道路下方建設(shè)綜合管溝的示范段工程，建設(shè)長度約7.5 km。

本次綜合管溝方案設(shè)計包括:綜合管溝的系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、土建設(shè)計及孔口設(shè)計。斷面形式的確定是整個綜合管溝工程的設(shè)計關(guān)鍵，直接影響到整個工程的投資和運行管理。因此，根據(jù)綜合管溝斷面形式的不同設(shè)計了兩個方案進行比較。

1.1 綜合管溝系統(tǒng)規(guī)劃

綜合管溝的系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計包括橫斷面設(shè)計、平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計。

1.1.1 方案一

該方案將所有管線納入綜合管溝，入溝管線包括:雨水、污水、給水、中水、熱力、電信、燃氣、電力共八種管線。綜合布置于道路的中央。綜合管溝平均坡度控制在0.3%，最小覆土應(yīng)考慮路面結(jié)構(gòu)，凍土深度以及綠化種植等要求，控制最小覆土應(yīng)不小于1.2 m。

由于八種市政管線全部入溝，依據(jù)各專業(yè)規(guī)劃確定管線容量，確定橫斷面尺寸為:B×H=8.2 m×7.0 m。該方案綜合管溝由六個艙位組成，如圖1所示，1號艙(B×H=2.2×2.6)主要容納電力管線;2號艙(B×H=2.2×1.4)容納雨水管線;3號艙(B×H=3.6×4.0)主要容納管線包括:電信管線、中水管線、給水管線、熱力管線;4號艙(B×H=1.9×2.5)容納污水管線，預(yù)留檢修通道(井筒直徑為0.7 m);5號艙(B×H=1.7×2.4)主要容納天然氣管線;6號艙(B×H=1.7×1.6)為雨水方涵。艙內(nèi)預(yù)留檢修通道，其中，1號、5號艙檢修通道寬為1.0 m，3號艙檢修通道寬為1.1 m。

方案一設(shè)計八種管線全部入溝，有效地利用了道路地下空間，取消了檢查井蓋的設(shè)置，大大增加了車輛行駛的舒適性;避免檢修或更換管線時，重復(fù)開挖路面，繼而可以減小因道路施工帶來的交通阻塞，為區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

圖1 綜合管溝橫斷面圖（方案一）

但是八種管線入溝卻增加了管線交叉的難度，必須采取加大管溝斷面的方法加以解決，使得一次性投資增大，該方案總投資為8.03億元;為保證管溝內(nèi)人員的安全，需增加安全防護設(shè)施，因而施工難度增大;同時，由于污水管線入溝，不斷有臭氣排出，污染管溝內(nèi)空氣，清掏難度也加大，需增加管道通風設(shè)施;另外，雨污水管線為重力流管線，管線的接入受到下游接管高程的限制，溝內(nèi)支管連接困難，管溝后期管理費用增加。從國內(nèi)其他城市來看，雨污水管線入溝的情況不多見。

1.1.2 方案二

該方案設(shè)計地下管線采用綜合管溝與直埋敷設(shè)方式相結(jié)合。入溝管線包括給水管線、中水管線、熱力管線、電信管線、電力管線。雨水管線、污水管線、燃氣管線采用直埋敷設(shè)方式。該方案的一次性總投資為5.15億元。

該方案的綜合管溝布置于道路中央，雨水管線和污水管線分別沿道路兩側(cè)距道路中心線各12.0 m和15.5 m處布置，燃氣管線單側(cè)布置于距道路中心線7.0 m。綜合管溝最小覆土考慮路面結(jié)構(gòu)、凍土深度、燃氣支管的預(yù)留空間以及綠化種植等要求，控制最小覆土不小于2.0 m。

該方案綜合管溝尺寸為B×H=4.6 m×3.8 m，由兩個艙位組成，如圖2所示，1號艙(B×H=3.6 m×4.0 m)容納熱力管線、給水管線、中水管線;2號艙(B×H=1.5 m×4.0 m)承載電力管線和電信管線。

由于排水管線和燃氣管線未納入綜合管溝，管溝斷面形式較簡單，安全及檢修附屬設(shè)施減少，管理難度降低。然而，由于排水管線和燃氣管線采用直埋方式，因而，綜合管溝的覆土深度增加，道路地下空間的管線交叉難度加大。

圖2 綜合管溝橫斷面圖（方案二）

1.2 綜合管溝節(jié)點設(shè)計

綜合管溝的節(jié)點處理是綜合管溝設(shè)計及施工的重點。節(jié)點包括:十字路口或丁字路口。在穿越道路交叉口時，平面上采取擴大綜合管溝尺寸(斷面兩側(cè)各增加5 m)，縱斷面采取局部下臥或上穿的措施通過。

內(nèi)部管線交叉應(yīng)遵守:支線溝管線讓主線溝管線;小管徑管線讓大管徑管線;各種管線統(tǒng)一考慮、相互協(xié)調(diào)的原則［3］。

1.3 綜合管溝土建設(shè)計

根據(jù)地質(zhì)勘探報告，綜合管溝采用現(xiàn)澆混凝土矩形箱涵結(jié)構(gòu)，混凝土強度等級為C40。結(jié)構(gòu)受力模型為閉合框架。綜合管溝工程按照乙類建筑進行抗震設(shè)計［3］。其結(jié)構(gòu)安全等級為二級，防水等級為二級，裂縫控制等級為三級，裂縫寬度不得大于0.2 mm。綜合管溝作為園區(qū)的生命線工程，因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計年限按100年考慮。

1.4 綜合管溝各類孔口設(shè)計

綜合管溝露出地面的附屬設(shè)施包括人員出入口、自然通風口、強制通風口、各類管線的材料投入口等，這些設(shè)施的規(guī)劃布置有著特殊的要求，平均間距為200 m左右。從國外綜合管溝建設(shè)、運營的經(jīng)驗來看，由于管線在綜合管溝內(nèi)得到了有效的保護，所以其受損、破壞的可能性很小，進而各類材料投入口在綜合管溝建設(shè)階段使用一次后，使用的頻率非常低，因此，近年來國外在綜合管溝的設(shè)計中，常常將各類材料投入口直接建在地表以下，以達到美化道路景觀的目的。

2 投資估算

根據(jù)工程設(shè)計方案計算工程量，以咨詢與之相類似工程建設(shè)的實際造價為依據(jù)，結(jié)合《市政工程投資估算指標(2007年)》和近期建設(shè)工程材料價格，進行合理的估算。

表1 綜合管溝方案一次性投資估算表(單價表)

由表1可知，所有管線入溝的綜合管溝的一次性投資指標為9.89萬元/m，而所有管線直埋的一次性投資指標為2.56萬元/m。因此，綜合管溝與傳統(tǒng)直埋方式在一次性投資上差別較大，綜合管溝的一次性投資費用約高出直埋敷設(shè)的4倍(一次性投資費用包括:土建費用、管材及安裝費用)，這也是近年來綜合管溝未大力推廣的主要原因所在。

3 建議

推進綜合管溝的建設(shè)，絕不只是一個單純的技術(shù)性問題，應(yīng)盡快制定綜合管溝的保障措施，并出臺相應(yīng)的管理辦法，建立相應(yīng)的機構(gòu)，從投資、規(guī)劃、管理等等各個方面來加以協(xié)調(diào)以及控制，從而保證綜合管溝設(shè)計科學(xué)、修建合理、運營安全、管理統(tǒng)一。如進行綜合管溝工程的建設(shè)需取得納入綜合管溝內(nèi)的管線單位意見，并簽署協(xié)議，以確定綜合管溝建設(shè)以及運營維護費用的分攤。

目前，太原市在綜合管溝建設(shè)方面還沒有先例，應(yīng)積極在太原市相關(guān)部門聯(lián)系，爭取優(yōu)惠政策并制訂綜合管溝建設(shè)及運營維護的相關(guān)管理辦法和細則。

［1］李先洲，李景田.暖通空調(diào)規(guī)范實施手冊［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1999.

［2］GB 50289-98，城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范［S］.

［3］GB 50011-2010，建筑抗震設(shè)計規(guī)范［S］.