銀川寧東城區新源大道及其連接線綜合管廊工程設計

王志峰，汪 宏

（安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088）

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銀川寧東城區新源大道及其連接線綜合管廊工程設計

王志峰，汪 宏

（安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088）

詳細介紹了銀川市寧東城區新源大道及其連接線綜合管廊工程的設計內容，分析了綜合管廊的設計要點和方法，論述了其平面豎向布置、管線接出口、結構防水、供配電、自控、消防、排水、通風的設計，對同類管廊設計項目具有參考意義。

綜合管廊；污水艙；吊裝口；燃氣艙

0 引言

近來隨著城市發展，由于地下管線規劃建設管理不利造成事故頻發，社會影響大，經濟損失嚴重。綜合管廊是在市政道路下建設的一種市政公用管線隧道，它將電力、通信、供水、燃氣等多種市政管線集約化地鋪設在隧道內，實行統一規劃、統一建設、統一管理，是解決地下管網困局的一種行之有效的方法[1]。隨著經濟的發展和社會的進步，綜合管廊相對于傳統的管線建設的優點越來越得到公眾的認可。

1 工程概況及項目背景

國家財政部、住房城鄉建設部在中國建筑文化中心開展了“2016年全國地下綜合管廊試點城市競爭性評審”，銀川市入選2016年全國地下綜合管廊試點城市。寧東能源化工基地位于寧夏中東部，銀川市東南部。寧東基地是國務院批準的國家重點開發區，是國家重要的大型煤炭生產基地、“西電東送”火電基地、煤化工產業基地和循環經濟示范區。

隨著寧東城區經濟建設發展的突飛猛進，集約利用土地資源、開發利用地下空間、改善城市環境成為城市建設面臨的突出問題。2016年6月27日，寧夏政府辦公廳下發《關于推進城市地下綜合管廊建設的實施意見》，明確到2020年，寧東能源化工基地需建成城市地下綜合管廊50km。這些政策都為寧東城區綜合管廊的建設提供了有力的政策支撐。并且《寧東基地地下綜合管廊專項規劃（2016-2020）》的批復實施，為寧東城區綜合管廊建設提供了明確的規劃指導。

該次設計的新源大道及周邊連接線地下綜合管廊主要位于寧東城區，部分接線管廊位于中房物流園、鋁下游產業園區、臨河綜合工業園區（A區），是規劃的“一軸兩帶五片區”管廊的重要組成中“一區”——寧東城區片區綜合管廊。其主要包含4條道路的地下綜合管廊，分別為新源大道、新源西路（包含中房物流園8號路）、長城路、銀河路，總長度14.734km。

該項目綜合管廊的建設，將串聯寧東城區、中房物流園、臨河綜合工業園區（A區）、鋁下游產業園區，連通黎明路、G307綜合管廊，實現基地市政管線集約化管理，完善基地功能，美化園區環境，提升城市形象，實現基地可持續發展的遠景目標。

2 綜合管廊總體方案

2.1 管廊標準橫斷面設計

（1）納入綜合管廊的關系

根據各管線專項規劃，本次設計納入綜合管廊的管線有給水管、信息管、燃氣管、中水管、綠化水管、燃氣管、污水管、110kV及以下電力管、330kV電力管等8種管線。

（2）綜合管廊斷面布置

管廊自身的斷面設計應把管網的敷設和檢修空間作為必須滿足的基本要素，在此基礎上考慮人員通過以及事故疏散的通行空間，兩種空間不能簡單疊加，而是根據工程的實際發生情況及頻率做交集運算，以力求成本的最小化。同時還需考慮管線在廊內的水平運輸空間和垂直運輸空間的影響。另外，現代化的地下綜合管廊是由多種附屬設置和監控系統組成，因此這些系統的設置空間也是必須考慮的，例如吊裝口、監控線纜橋架等設置的空間等。

本次綜合管廊大部分段落有330kV電力纜線入廊，如此大規模地將330kV高壓電力入廊在國內尚屬首例。330kV特高壓電力纜線入廊具有其特殊性：（1）330kV電纜為雙回路供電，為保障其安全使用，避免艙體發生故障時雙回路電纜同時受影響，主電纜和備用電纜需要分艙敷設；（2）330kV電纜發熱量較大，一個艙室內敷設的回路數不應超過4回；（3）330kV電纜接頭較大，每個回路應配有單獨的接頭層架；（4）330kV電纜線路運行過程中產生較大的熱脹冷縮，采取蛇形敷設電纜線路；（5）330kV電纜艙室宜采用機械進風、機械排風的方式嚴格控制艙內溫度。

綜合考慮各種因素，確定本次設計綜合管廊為六艙斷面：燃氣艙、污水艙、綜合艙、110kV以下電力艙、330kV電力主艙、330kV電力輔艙。斷面凈尺寸為16.35×4.5m（見圖1）。

圖1 綜合管廊橫斷面布置圖（單位：mm）

2.2 管廊三維控制線設計

經前期與建設、規劃部分對接，道路紅線外側設置綠化帶，便于管廊敷設。管廊位置按開挖放坡邊線不侵占道路紅線內為原則控制，管廊外壁距道路紅線13m左右。圖2為綜合管廊三維控制線圖。

圖2 綜合管廊三維控制線圖（單位：mm）

2.3 管廊平面設計

該工程共涉及新源大道、新源西路、長城路、銀河路等4條道路，總長為14.734km。每條路有獨立的若干個防火分區，每個防火分區長度均小于200m，每個防火分區為一個獨立通風區段，每個通風區段內各設一個送風井和排風井，其中綜合艙和電力艙為自然進風和機械排風，燃氣艙和污水艙為機械進風和機械排風。另外，該工程將進風井和吊裝口結合設置，間距約400m左右。相交道路交口、地塊等管線出艙的位置需設置出線井，出線井間距約200m左右。另外，管廊內需設置配電間，該項目將配電間和人員出入口結合設置。在管廊相交處設置交叉井構筑物。

2.4 管廊豎向設計

綜合管廊的埋深直接影響到工程的整體投資，埋深大會導致工程造價過高，過淺的埋深在路面荷載的作用下極易產生不均勻沉降，對路基造成破壞。同時考慮到中央分隔帶紅線外綠化種植的覆土要求及直埋管線的可能性，本次設計綜合管廊的一般路段覆土埋深為2.8～3.0m。機械通風井、進風井等設置風井節點處，為滿足風井安裝要求，管廊埋深控制為3.4m。另局部段落管廊坡度大于10%處設置臺階及緩步平臺。

3 結構設計

3.1 設計標準

該工程綜合管廊結構設計使用年限為100a，安全等級為一級，結構構件重要性系數取1.1。綜合管廊環境類別為二b類，結構構件裂縫控制等級為三級，最大裂縫寬度限值0.2mm。《城市綜合管廊工程技術規范》(GB50838—2015)要求綜合管廊的結構防水等級應為二級，綜合考慮結構使用年限100a等因素，防水等級按一級設計。該工程建筑設防類別為乙類，建筑場地類別為Ⅱ類，根據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2015），工程所處地區設計基本地震加速度值為0.15g，地震基本烈度為7度，按8度設防。地基基礎設計等級為丙級。抗浮穩定抗力系數不小于1.05。因管廊較長，受溫度影響較大，需分段設伸縮縫，伸縮縫間距為25～30m，伸縮縫設置綜合考慮集水坑、下沉段、交叉口、進出管線、出入口等，與沉降縫合二為一。

3.2 防水設計

管廊防水等級為二級。在做好結構自防水的同時，做好主體結構的外包防水，管廊與土接觸表面采用一層高分子自粘膠膜防水卷材加一層防水涂料；在施工縫變形縫處，應按規范要求設置中埋式鋼邊橡膠止水帶及外貼式橡膠止水帶。

4 附屬工程設計

4.1 消防設計

綜合管廊內防火分區間距≤200m，每個分區間以防火墻配甲級防火門隔斷。該工程消防系統采用《超細干粉滅火系統設計、施工及驗收規范》（DB37T1317-2009）、《干粉滅火系統及部件通用技術條件》（GB16668—2010）、《干粉滅火裝置》（GA602—2013）、《氣體滅火系統設計規范》（GB50370-2005）中推薦的超細干粉自動滅火系統及手提磷酸銨鹽干粉滅火系統。其中電纜艙室設置超細干粉自動滅火系統及手提式磷酸銨鹽干粉滅火器輔助滅火設施，其他艙室設置手提式磷酸銨鹽干粉滅火器。

4.2 排水設計

排水設計范圍為綜合管廊內排水系統。該排水系統能夠有效排除管道連接處的漏水、管道檢修時的放水、管廊內沖洗水、管廊結構縫處滲漏水以及管廊開口處漏水。

綜合管廊內設置排水溝和集水坑。沿線設置150mm×150mm的排水溝，管溝內橫向坡度設計為 2%，在綜合管廊出線口、進排風井、交叉井、端部井、配電間和防火分區最低點等低洼點均設計了一個凈尺寸為1.5m×1.5m×1.5m的集水坑，每個集水坑內安裝2臺排水泵，一用一備，排水泵采用軟管連接移動式安裝。集水坑內設液位浮球開關，高水位自動啟泵，低水位停泵。管廊內積水通過排水溝匯集到集水坑后通過排水泵就近排到管廊外雨水檢查井。

4.3 通風設計

該項目燃氣艙和污水艙采用機械進風與機械排風相結合的通風方式，綜合艙和電力艙采用自然進風與機械排風相結合的通風方式，解決綜合管廊內電力電纜等管道散熱及管線檢修人員進出時所需的新風量。通風分區與管廊防火分區相一致，長度小于等于200m。管艙采用豎井縱向集中送排風的通風方式，分段設置豎井和通風機房。通風口采用地面風亭，設置在無人員通行的綠化帶內，風亭的風口下緣距室外地坪不宜小于0.5m，風口風速不超過5m/s。地面風亭的布置應與周邊景觀環境相協調，同時應滿足作為工作人員出入口和火災時緊急安全出口的需要。

燃氣艙出地面的排風口應與其他艙室的排風口、進風口、人員出入口以及周邊建構筑物口部距離不小于10m。燃氣艙存在進排風不通暢的區域加誘導風機加強排風，避免死角產生。燃氣艙應選用防爆型風機。

4.4 供配電設計

管廊內主要用電設備為照明、檢修插座、風機、排水泵、應急照明、監控及火災報警等。其中風機、應急照明、監控、火災報警用電、電動閥為二級負荷，其余排水泵、照明、檢修插座、液壓井蓋為三級負荷。該工程10kV電源采用兩路電源環網供電，主接線為單母線接線；變配電站進線電源由管廊內10kV電力橋架引出，變配電站高壓采用固體絕緣環網開關柜接線。綜合管廊負荷具有沿線分布、比較均勻的特點，故將綜合管廊的負荷按其分布共劃分為2個供電區間，每一區間在靠近負荷中心位置設置10/0.4kV戶內箱式變電站一座，共計2座，每座變電站設置兩臺干式變壓器，負責各自供電區間的所有負荷用電。每座變電站供電半徑約為0.7km，對于特殊遠離變電站的區段，應適當增大配電電纜的截面，使線路末端壓降小于5%。

4.5 自控與火災報警設計

綜合管廊內敷設有電力電纜、通信線纜、給水管道等，附屬設備多，為了方便綜合管廊的日常管理，增強綜合管廊的安全性和防范能力，根據綜合管廊結構形式、管廊內管線及附屬設備布置實際情況、日常管理需要，配置綜合管廊工程監控與報警系統。

該工程綜合管廊內及控制中心主要擬建設的系統有：環境與計算機監控系統、安全防范系統、通信系統、火災自動報警系統、地理信息系統、管理信息系統。

4.6 標識設計

管廊內部設置控制設備標識、附屬設施，如逃生口、通風口、吊裝口等標識。附屬設施標識應帶有編號,并按以下形式進行編號：如“R1通風口”，其中，“1”為節點序號，“R”為對應艙室類型，不同艙室類型分別用“R”“W”“H”“D”表示燃氣艙、污水艙、綜合艙、電力艙。布置在管廊內部的各專業管線，除應通過管道本身的材質、顏色進行區分外，還應在每個防火區間內一定距離處設置銘牌及標識，并標明管線屬性、規格、產權單位名稱、緊急聯系電話。標識設置在醒目位置，間隔間距不應大于100m。綜合管廊的主出入口內應設置綜合管廊介紹牌，并應標明綜合管廊建設時間、規模、容納管線。管廊變配電所應配有位置示意、運行管理注意事項等相關內容的標識設施。綜合管廊的設備旁邊應設置設備銘牌，并應標明設備的名稱、基本數據、使用方式及緊急聯系電話，由設備廠家提供。綜合管廊內部應設置里程標識。交叉口處設置方向標識。綜合管廊內部和變配電所內應設置“禁止吸煙”“注意碰頭”“注意腳下”“禁止觸摸”“防墜落”等警示標識。天然氣艙的通風口及其他與外部連通的位置，應有嚴禁煙火等警示標識。綜合管廊穿越河道、箱涵和鐵路處，應設置明顯標識。

4.7 防護設計

防護設計主要結合綜合管廊結構尺寸、施工空間、基坑深度、基坑巖性、沿線重要控制點確定基坑邊坡坡率和支護形式。

管廊穿越現狀道路、臨近高壓鐵塔及距離現狀道路過近路段，基坑側壁安全等級采用一級，重要性系數γ0為1.1，采用排樁支護或加密土釘墻+錨桿支護；其余路段基坑側壁安全等級采用三級，重要性系數γ0為0.9，采用放坡方式，邊坡坡面采用鋼筋網混凝土防沖刷。該項目基坑開挖最大深度約8m。邊坡高度小于5m的基坑邊坡坡率采用1∶1。邊坡高度超過5m的深基坑結合土層設置平臺，平臺寬度2m。普通路段平臺上部邊坡坡率1∶1，下部邊坡坡率1∶0.75。基坑支護設計使用年限為2a。

4.8 管廊支吊架系統設計

該工程10kV電力電纜支架按縱向距離0.8m設計；110kV及以上電力電纜支架按縱向距離1.8m設計；弱電橋架支架按縱向距離2m設計；給水管道、中水管道、污水管道、熱力管道支架支墩按縱向距離3.0m設計。另外,綜合管廊應按當地抗震設防烈度提高一個等級進行抗震設計，但在8度及以上時不再提高。抗震支吊架最大設計間距須符合《建筑機電工程抗震設計規范》（GB50981-2014）第8.2.3條規定，根據8.2.5條規定要求，抗震支吊架進行驗算，調整抗震支吊架間距，直至各個節點均滿足抗震荷載要求。

5 結 語

地下綜合管廊作為新型的集約化、安全可靠、資源節約、環境友好的市政管線敷設方式及城市基礎設施建設模式，是銀川市寧東能源化工基地建設發展之路的必然選擇。新源大道及周邊連接線地下綜合管廊的建設將為銀川市下一步的綜合管廊全面建設提供示范。

[1]張瑩，李睿.佛山新城裕和路綜合管廊工程設計[J].中國給水排水，2015，31(18)：34-36.

[2]王寶泉，李大鵬.深圳光明新城光橋路綜合管廊設計[J].中國給水排水，2016，32(10)：72-75.

[3]GB50838—2015，城市綜合管廊工程技術規范[S]．

[4]GB50015—2002，混凝土結構設計規范[S]．

[5]GB50015—2003，建筑給水排水設計規范(2009年版)[S]．

[6]GB50016—2014，建筑設計防火規范[S]．

[7]GB50019—2003，采暖通風和空氣調節設計規范[S].

TU99

：B

：1009-7716（2017）02-0162-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.02.050

2016-12-06

王志峰（（1986-），男，安徽潛山人，工程師，從事市政給排水設計工作。