某城市綜合管廊設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

高逸成　周鋒　王秋陽(yáng)　季家成

摘要：綜合管廊作為城市可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，正逐步得到推廣建設(shè)。本文以華東地區(qū)某綜合管廊為實(shí)例，從溝型選擇、管線選型、斷面設(shè)計(jì)等方面分析綜合管廊縱斷面、橫斷面等設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并為其他類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：綜合管廊；溝型確定；管線選型；斷面設(shè)計(jì)

0 引言

隨著城市化的發(fā)展，地下市政管網(wǎng)對(duì)管線種類和容量要求越來(lái)越高，管線容量已不能滿足城市發(fā)展需求。由于城市綜合管廊具有減少城市道路開(kāi)挖、節(jié)約城市土地資源、節(jié)約地下空間資源、延長(zhǎng)市政管線壽命等優(yōu)點(diǎn)，很好的緩解了管線容量不足的問(wèn)題。

華東地區(qū)某綜合管廊總長(zhǎng)度合計(jì)約為5.1km，覆蓋范圍約4.1km2。本工程設(shè)計(jì)從溝型選擇、管線選型、斷面設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行分析。

1 溝型選擇

綜合管廊基本類型包括[1]：干線綜合管廊（設(shè)置于機(jī)動(dòng)車道或道路中央下方，采用獨(dú)立分艙敷設(shè)主干管線的綜合管廊）、支線綜合管廊（設(shè)置在道路兩側(cè)或單側(cè)，采用單艙或雙艙敷設(shè)配給管線，直接服務(wù)于臨近地塊終端用戶的綜合管廊）、纜線綜合管廊（封閉式不通行、蓋板可開(kāi)啟的電纜構(gòu)筑物，蓋板與地坪相齊或稍有上下）。

從工程穩(wěn)定性和安全性考慮，擬建設(shè)干線綜合管廊。

2 管線選型

管線選型基本原則[2]：天然氣管道應(yīng)在獨(dú)立艙室內(nèi)敷設(shè)、熱力管道采用蒸汽介質(zhì)時(shí)應(yīng)在獨(dú)立艙室內(nèi)敷設(shè)、熱力管道不應(yīng)與電力電纜同艙敷設(shè)、110kV及以上電力電纜，不應(yīng)與通信電纜同側(cè)布置、給水管道與熱力管道同側(cè)布置時(shí)，給水管道宜布置在熱力管道下方、雨水納入綜合管廊可利用結(jié)構(gòu)本體或采用管道排水方式、污水管道宜設(shè)置在綜合管廊的底部。

該管廊敷設(shè)的管線包括燃?xì)夤芫€、給水管線、雨污水管線、電力管線和通信管線。

對(duì)于燃?xì)夤芫€，因其比較特殊，若納入綜合管廊需獨(dú)立分艙敷設(shè)，這樣將提高工程的直接投資、管理維護(hù)難度、管理成本，同時(shí)國(guó)內(nèi)工程中燃?xì)夤芫€絕大多數(shù)不納入管廊內(nèi)，仍采用傳統(tǒng)的直埋敷設(shè)方式。

對(duì)于雨污水管線，因其采用重力流，若納入綜合管廊將增加綜合管廊的埋深和斷面尺寸，造成工程投資的增加，同時(shí)國(guó)內(nèi)工程中雨污水管線基本不納入管廊內(nèi)，仍采用傳統(tǒng)的直埋敷設(shè)方式。

出于以上考慮，本工程建議燃?xì)夤芫€和雨污水管線不納入綜合管廊內(nèi)，其余市政管線均納入綜合管廊。故考慮納入綜合管廊的管線為：1.給水管線，2.電力管線，3.通信管線。

3 管廊設(shè)計(jì)

3.1 平面設(shè)計(jì)

根據(jù)規(guī)范要求[1]，綜合管廊頂部需設(shè)置通風(fēng)口、檢查口、投料口等各類孔口，其中通風(fēng)口通常高出地面，其他孔口需要根據(jù)管理維護(hù)情況進(jìn)行開(kāi)啟。所以綜合管廊平面位置宜敷設(shè)于道路綠化帶內(nèi)。

1.本工程綜合管廊布置在道路東側(cè)綠化帶中，總長(zhǎng)5100米。

2.控制中心設(shè)在建筑物內(nèi)，建筑面積約500平方米（地上450+地下50平方米），建筑風(fēng)格考慮與建筑群相同。

3.管廊每隔200m設(shè)置一個(gè)防火分區(qū)，共設(shè)置26個(gè)防火分區(qū)，每個(gè)防火分區(qū)設(shè)置獨(dú)立的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、逃生口、吊裝口。 吊裝口尺寸1.2×6.5m，逃生口尺寸1×1m。

3.2 橫斷面設(shè)計(jì)

管廊斷面形式分為矩形和圓形。矩形斷面的優(yōu)點(diǎn)是建設(shè)成本低、利用率高、保養(yǎng)維修操作和空間結(jié)構(gòu)分割容易、管線敷設(shè)方便，一般適用于新開(kāi)發(fā)區(qū)、新建道路等空曠的區(qū)域。采用明挖現(xiàn)澆或預(yù)制裝配施工時(shí)易采用矩形斷面，施工方便，內(nèi)部空間可充分利用。圓形斷面一般用于支線型市政綜合管廊和纜線型市政綜合管廊[3]。在穿越河流、地鐵時(shí)，如埋設(shè)深度較深，可采用盾構(gòu)或頂管施工，一般是圓形斷面。

本工程采用矩形斷面，明挖施工。斷面內(nèi)尺寸為2.9m×3.05m，單倉(cāng)結(jié)構(gòu)，電力管線放置一側(cè)，通信管線、給水管線放另一側(cè)。管道位置見(jiàn)圖1。

3.3 縱斷面設(shè)計(jì)

綜合管溝縱斷基本與道路縱斷一致，以減少土方量。同時(shí)綜合管溝在縱坡變化處應(yīng)滿足各類管線折角的需要。在穿越路口處，為避讓重力流管線，采取局部下臥或上穿的措施通過(guò)[4]。

綜合管溝的縱斷應(yīng)考慮管溝內(nèi)管道檢修時(shí)自流排水需求，其最小縱坡應(yīng)不小于0.2%；最大縱坡應(yīng)考慮各類管線敷設(shè)、運(yùn)輸方便，一般控制在10%以內(nèi)。

縱斷面設(shè)計(jì)考慮因素：

（1）綜合管廊的埋深需要滿足抗浮要求。

（2）管廊的上部覆土還應(yīng)滿足雨污水支管、燃?xì)庵Ч芗捌渌霉芫€的穿越等要求。

根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)報(bào)告計(jì)算及綜合考慮其他公用管線的穿越要求，確定綜合管廊覆土不小于2.10m。 綜合管廊穿越河道處，保證管廊頂距離規(guī)劃河道底大于1.0m，過(guò)河后以小于10%的坡度與標(biāo)準(zhǔn)管廊段順接。

3.4 附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)

規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)的附屬設(shè)施系統(tǒng)主要包括：通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、受配電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、有害氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、警報(bào)系統(tǒng)、標(biāo)識(shí)系統(tǒng)、監(jiān)控管理系統(tǒng)、其他經(jīng)主管機(jī)關(guān)等認(rèn)為有必要的設(shè)備等。

消防系統(tǒng)：防火分區(qū)最大間距不應(yīng)大于200m，防火分區(qū)應(yīng)設(shè)置防火墻、甲級(jí)防火門、阻火包等進(jìn)行防火分隔。

供電系統(tǒng)：消防設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、應(yīng)急照明按二級(jí)負(fù)荷、其余按三級(jí)負(fù)荷。

照明系統(tǒng)：正常照明與應(yīng)急照明。

監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)：保證能準(zhǔn)確、及時(shí)地探測(cè)管廊內(nèi)火情、有害氣體、空氣含氧量、濕度、溫度等環(huán)境參數(shù)，并及時(shí)上傳至監(jiān)控中心。

通風(fēng)系統(tǒng)：采用自然與機(jī)械相結(jié)合通風(fēng)方式。

排水系統(tǒng)：應(yīng)設(shè)置自動(dòng)排水系統(tǒng)。

本工程設(shè)計(jì)檢查口內(nèi)徑為100cm，間距不大于85m； 每個(gè)防火分區(qū)的中部設(shè)置2～3組投料口，凈斷面尺寸為6m × 1.0m； 消防以監(jiān)控為主，每個(gè)防火分區(qū)設(shè)置煙感裝置2套，對(duì)綜合管廊進(jìn)行24h監(jiān)測(cè)； 排水溝斷面尺寸為0.4m×0.1m，在最低處設(shè)置集水井； 每個(gè)防火分區(qū)設(shè)置2臺(tái)照明配電箱，每隔10m設(shè)置1處40W隧道燈，溝內(nèi)照明度為20lx。

4 結(jié)論

從溝型選擇、管線選型、斷面設(shè)計(jì)等方面確定了本工程采用矩形斷面，明挖施工，單倉(cāng)結(jié)構(gòu)，電力管線放置一側(cè)，通信管線、給水管線放另一側(cè)。本工程設(shè)計(jì)也為其他類似工程提供參考。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳勇，徐園生，蔡敏翔.淺談城市地下綜合管溝的發(fā)展與應(yīng)用[Z].江蘇省測(cè)繪學(xué)會(huì)2011 年學(xué)術(shù)年會(huì).江蘇，2011： 264-267

[4]陳永剛.城市市政綜合管溝應(yīng)用規(guī)劃探討-以西安灃渭新區(qū)為例[J].城鄉(xiāng)建設(shè)，2010，（7） ： 38-39