市政綜合管溝的探討與應(yīng)用

寧磊

城市基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)代化是提高城市運(yùn)轉(zhuǎn)效率的前提。傳統(tǒng)的市政公用管線的直埋敷設(shè)方法必須反復(fù)開挖路面進(jìn)行施工，嚴(yán)重破壞了道路的路容路貌及道路的結(jié)構(gòu)，造成建設(shè)資金的大量浪費(fèi)，極大的影響城市的交通與市容，干擾了居民的正常生活和工作秩序。對于城市人口密度大、地下管線密集、地面交通難于中斷的大城市及地區(qū)尤為嚴(yán)重。早在十九世紀(jì)末和二十世紀(jì)初，歐、美等國的城市為合理充分地使用地下空間，先后采用了綜合管溝。近年來在我國的香港、上海等地也已有不少成功地應(yīng)用市政綜合管溝技術(shù)的范例，在我國有關(guān)城市地下管線規(guī)劃的規(guī)范——《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》（GB50289-98）中，也談到綜合管溝的規(guī)劃、設(shè)計問題。但在我國的其他大多數(shù)城市和地區(qū)，對綜合管溝的使用還是處于認(rèn)識和發(fā)展階段。

綜合管溝是指設(shè)置于道路下，用于容納兩種以上公用、市政管線的構(gòu)筑物。它可以把埋設(shè)在地下分散獨(dú)立的電力、電信、熱力、給水、中水、燃?xì)獾雀鞣N地下管線部分或全部匯集到一條共同的地下管廊里，實(shí)施共同維護(hù)、集中管理。

污水、雨水管線一般不宜放于綜合管溝內(nèi)部，這是因?yàn)榕潘芫€是重力流，受管道坡度、埋深限制。若放于綜合管溝內(nèi)，會相應(yīng)增加管溝尺寸及埋深，提高綜合管溝投資。污水管也會散發(fā)出有害，難聞的氣體，如放于綜合管溝內(nèi)會造成維護(hù)檢修困難（大型綜合管溝除外）；燃?xì)夤艿纼?nèi)輸送的是可燃?xì)怏w，如放于綜合管溝中應(yīng)獨(dú)處一室，且要增加監(jiān)控系統(tǒng)；高、低壓電纜和電信電纜存在相互干擾問題，也不宜同室布設(shè)。

一、選擇綜合管溝進(jìn)行管線敷設(shè)，應(yīng)遵從以下原則進(jìn)行設(shè)計

1.綜合管溝宜設(shè)置在管線集中地段，以有效的利用地下空間，便于管道集中管理，節(jié)省投資。

2.為充分發(fā)揮綜合管溝的特點(diǎn)，在滿足管線各種技術(shù)和安全要求前提下，根據(jù)實(shí)際，合理選擇入溝管線。

3.綜合管溝橫斷面設(shè)計應(yīng)滿足各類管線的布置、敷設(shè)空間、維修空間、擴(kuò)容空間及安全運(yùn)行的需要。斷面型式與各類管線的布置應(yīng)滿足綜合管溝安全運(yùn)行的要求。

4.要考慮管溝內(nèi)部自流排水的需要，其最小縱坡應(yīng)不小于2‰；其最大縱坡應(yīng)符合各類管線敷設(shè)方便，特殊情況例外。

5.綜合管溝的平面線型應(yīng)基本與所在道路的平面線形平行，但綜合管溝平面線形的轉(zhuǎn)折角必須符合各類管線平面彎折的曲折角要求。

6.綜合管溝應(yīng)設(shè)置有滿足管溝管線正常工作的附屬設(shè)施，如需設(shè)置照明、通風(fēng)及排水等設(shè)施。

7.綜合管溝斷面空間應(yīng)滿足各類管線的支接口、分支口、通風(fēng)口、人員出入口、材料投入口等孔口以及集水井的斷面尺寸的要求。

二 、綜合管溝的敷設(shè)及結(jié)構(gòu)斷面形式

1.綜合管溝敷設(shè)深度主要考慮滿足溝內(nèi)管線從溝頂穿出、溝外管線從溝頂橫穿的要求，行車荷載和綜合管溝結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及當(dāng)?shù)貎鐾辽疃鹊纫蛩卮_定的。管溝設(shè)計荷載除考慮管溝覆土外，還考慮人群荷載綜合設(shè)計。

2.綜合管溝的平面線形和縱坡應(yīng)基本與所在道路的平面線形及縱斷線形相協(xié)調(diào)一致，以盡量減少土方量。綜合管溝平面線形需滿足各類管線單面彎折的曲折角要求。

3.管溝結(jié)構(gòu)形式

管溝結(jié)構(gòu)形式的確定是管溝設(shè)計中的關(guān)鍵。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況，地下水位及抗震設(shè)防要求的綜合考慮。

4.綜合管溝斷面模式

綜合管溝橫斷面設(shè)計要符合給水、熱力、弱電、中水等各種管線的布置及敷設(shè)要求，需滿足維修空間及安全運(yùn)行、擴(kuò)容空間的需要。綜合管溝斷面大多數(shù)情況下采用矩形斷面，一般有單溝單室斷面、雙溝單室斷面、單溝雙室斷面及單溝多室斷面等形式。需根據(jù)實(shí)際情況，各種管線的使用及安全設(shè)計要求，進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的綜合比較，在滿足使用的前提條件下，盡量節(jié)省造價。

三、綜合管溝的附屬設(shè)施要求

1.給水設(shè)計，為綜合管溝提供沖洗水及消防用水。

2.排水設(shè)計，為排放滲漏水和沖洗水，管溝縱向線形宜采用>0.2%的縱坡以利于排水，橫向宜采用2%橫坡?？v向設(shè)排水溝，在最低處設(shè)集水井以匯集積水，坑內(nèi)宜設(shè)潛水泵或臨時排污泵將水排至溝外相應(yīng)雨水井內(nèi)。

3.投料口，每300～400m宜設(shè)置1個，便于材料投入。

4.人員出入口，每700～800m宜設(shè)置1個，以便管溝內(nèi)管線維護(hù)、更換、增容時人員出入。

5.通風(fēng)設(shè)計，一般采用自然通風(fēng)，當(dāng)自然通風(fēng)不能滿足技術(shù)要求時，可采用自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合的形式。一般宜每隔200 m設(shè)一處自然通風(fēng)口。

6.照明設(shè)計，綜合管溝內(nèi)應(yīng)按相關(guān)照度要求設(shè)置照明設(shè)施，以備人員檢修維護(hù)使用。

7.安全監(jiān)控及消防報警系統(tǒng)設(shè)計，綜合管溝內(nèi)部管線密集，設(shè)備繁多。內(nèi)部管道包括高溫度、高壓力、高電壓、強(qiáng)電流、有毒、易燃、易爆等多種性質(zhì)。為保證綜合管溝的安全、正常運(yùn)行，綜合管溝內(nèi)部要有完善的安全監(jiān)測系統(tǒng)。主要包括：照明、通風(fēng)、有毒氣體探測報警、含氧量監(jiān)測、煙霧、火災(zāi)探測報警、積水報警和排水泵自動起動和通訊等系統(tǒng)。

四、采用綜合管溝集中布設(shè)地下管線的主要優(yōu)點(diǎn)

1.能更合理、有效地利用地下空間

一般城市的主要道路下都需要敷設(shè)大量的市政地下管線。由于地下空間有限，很多情況下無法滿足不同管線對于埋設(shè)距離和埋設(shè)條件的要求，施工過程中不同的管線彼此干擾，不僅增加了管線施工難度，也增加了施工過程中各部門之間的協(xié)調(diào)難度。采用市政綜合管溝統(tǒng)一敷設(shè)多種市政地下管道，能在有限的地下空間里多層、有序地排布各種城市生命線，有利于城市地下空間的延伸發(fā)展和有效利用。

2.能有效的縮短工期

在城市主干道路的施工過程中，地下配套基礎(chǔ)設(shè)施的施工時間較長。如果采用不開槽工藝進(jìn)行綜合管溝施工，不僅可以做到管道施工期間不開槽、減少地面拆遷工作量、避免對交通和人民生活產(chǎn)生干擾，而且還可以做到道路與地下管線同步施工或基本同步施工，能有效地縮短工期、降低工程造價。

3.有利于各種管線的運(yùn)行管理和集中維護(hù)

采用綜合管溝敷設(shè)管道，進(jìn)行管道維護(hù)與更換都較容易，同時也能延長各種管線的使用年限。避免了直埋敷設(shè)管道查找漏點(diǎn)、更換管材較為困難的現(xiàn)象發(fā)生。

4.有利于消除市區(qū)“道路裝拉鎖”的怪現(xiàn)象

西北民族大學(xué)榆中校區(qū)位于蘭州市榆中縣城以東，校區(qū)占地東西方向長約1230米，南北方向長約800米，該工程所在地地質(zhì)條件按自重濕陷性Ⅲ-Ⅳ級考慮，校區(qū)各種管線較多，包括有給水管、消防管、回用水管、噴淋管、雨水管、污水管、熱力及回水管、弱電管、電力管、蒸汽管線及中壓天然氣管等，而且所有進(jìn)出戶水管均設(shè)置檢漏管溝及檢漏井。由于該校區(qū)內(nèi)教學(xué)樓、宿舍樓等建筑物較多，建筑密度較大，地質(zhì)情況較為復(fù)雜，如果做地下管線直埋敷設(shè)，不僅增加施工的困難程度，延長工期，而且還會增加施工、管理費(fèi)用。設(shè)計方經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，綜合考慮并與建設(shè)方相互溝通后，在校區(qū)大部分主要路段均采用綜合管溝敷設(shè)管線方式，并在局部路段與檢漏管溝相結(jié)合。

設(shè)計綜合管溝采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，斷面尺寸LxB=2200x2500mm，管溝采用單溝單室，管溝內(nèi)布設(shè)有弱電管、給水管、消防及回用水管、自動噴淋管、蒸汽管及熱力供回水管等，考慮到安全及經(jīng)濟(jì)性，將強(qiáng)電及中壓天然氣管道按直埋方式敷設(shè)。管溝內(nèi)最下層管道安裝采用支墩加管卡固定方式，中上層管道均采用管道支架固定方式。管溝交匯處均設(shè)有集水坑，每隔一段距離均設(shè)有自然通風(fēng)設(shè)施。

綜合管溝在西北民族大學(xué)榆中校區(qū)的應(yīng)用，不僅極大程度的降低了管線施工難度，縮短了施工工期，為學(xué)校新生按時進(jìn)校創(chuàng)造了條件，而且大大提高了以后管線管理及維護(hù)的方便性和可靠性，并且也得到了建設(shè)方的認(rèn)可和贊同。

但根據(jù)后期筆者的回訪也發(fā)現(xiàn)了一些在前期綜合管溝設(shè)計中沒有考慮到和需要補(bǔ)充的問題，如需增加管溝內(nèi)的照明及消防設(shè)施，需增加綜合管溝內(nèi)的安全監(jiān)測及探測報警系統(tǒng)。

五、綜合管溝的經(jīng)濟(jì)可行性

對于綜合管溝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，主要是和管道直埋敷設(shè)相比較。根據(jù)有關(guān)工程的估算，綜合管溝的直接建設(shè)投資費(fèi)用要高于直埋布設(shè)方式。

雖然綜合管溝造價較高，但綜合管溝本身的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)高于所增加的初期建設(shè)投資。采用綜合管溝后，檢修或更換管線時，不用開挖及維修路面；可以減少因道路施工等帶來的交通阻塞，從而可減少由它帶來的間接經(jīng)濟(jì)損失；并可延長各種管線的使用年限。

六、小結(jié)

管線的直埋敷設(shè)方式是一種分散的、相對獨(dú)立的管線建設(shè)模式，而綜合管溝則是一種集約化、相對集中的建設(shè)模式。選擇重點(diǎn)區(qū)域建設(shè)綜合管溝既能在合理控制成本的條件下極大地改善區(qū)域總體市政建設(shè)水平，有效地利用地下空間，避免道路拉鏈現(xiàn)象反復(fù)出現(xiàn)，以提高道路交通效率，又能降低工程管線的敷設(shè)、增容、維修和管理費(fèi)用。

而且建設(shè)市政綜合管溝，也不只是一個單純的技術(shù)性的問題。它實(shí)質(zhì)上是一個以新的社會化的管理方式的變革。應(yīng)在政府的支持下，建立相應(yīng)的機(jī)構(gòu)，制定相應(yīng)的法規(guī)，從投資、規(guī)劃、管理等各個方面加以協(xié)調(diào)和控制，這樣才能保證綜合管溝設(shè)計科學(xué)、修建合理、運(yùn)營安全、管理統(tǒng)一，才能使已建成的綜合管溝發(fā)揮出其所特有的作用。