城市綜合管廊設計探討

何華盛

城市綜合管廊設計探討

何華盛

Cheng shi zong he guan lang she ji tan tao

一、城市綜合管廊概述

近幾年，城市現代化程度越來越高，城市土地資源稀缺也是一個棘手的問題。建設綜合管廊作為促進城市發展的關鍵手段，在部分城市開展大規模的地下綜合管廊項目，進而從根本上處理“拉鏈路”問題，有助于提升城市經濟效益和環境效益。

綜合管廊工程是指在城市道路下面建造一個市政共用隧道，將電力、通信、供水、燃氣等多種市政管線集中在一體，實行“統一規劃、統一建設、統一管理”，以做到地下空間的綜合利用和資源的共享。綜合管廊管線的布局主要劃分為三大部分：干線綜合管廊布局規劃、支線綜合管廊規劃、電纜溝預設。現重點討論下綜合管廊布置、重要節點和附屬工程設計，為今后綜合管廊設計做深入的探討。

二、綜合管廊的設計要點

1.綜合管廊平縱設計

綜合管廊平面線形與道路平面線形一致，應考慮與現狀或規劃建筑物（構筑物）的平面位置相協調。對于曲線段，可將綜合管廊劃分為直折廊，需考慮其轉折角必須符合各類管線平面彎折角要求，以使管線敷設、安裝方便。為減小管道運行中的水頭損失，結合管道安裝設計，建議盡量控制折角小于45d。

綜合管廊最小覆土應考慮雨水支管、燃氣管線（支管）等自綜合管溝上方穿越的情況，以及綠化種植等要求，控制最小覆土不小于1.5m。結構設計中需充分考慮覆土厚度。

綜合管廊縱斷基本與道路縱斷一致，以減少土方量。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。

2.標準斷面設計

橫斷面形式選擇綜合管廊橫斷面形式根據容納管道的性質、容量、地質、地形情況及施工方式可分為圓形和箱型兩種斷面形式。

綜合管溝斷面由管線安裝空間和檢修通行空間組成，依據各專業規劃確定的管線容量，從而確定橫斷面尺寸。其中管線安裝空間由管線容量以及其附件決定，該空間是不可壓縮的。檢修通行空間是保證人員正常通行，同時滿足管徑最大的管道和管件具備更換的操作空間。

為集約化利用管溝空間，多層布設。一般將大管徑管道置于底層，線纜置于頂層，其余管道置于中間層。

圖1 為管廊的斷面布置圖

3.重要節點設計

綜合管溝的節點處理是設計及施工的重點，某種意義上的管線立交。首先，出線井的設置是講究一定規律的，一般來講，其多半設計于道路交叉口，且在設置過程中要有一定間距，由此可以有效銜接各類管線，充分發揮其系統化作用。其次，在設置出線井斷面以及出線形式的過程中，要充分考量到周圍障礙物以及管線設置。再次，出線井的出線方式包含直埋、支溝兩種。下面將對其進行詳解。第一：直埋式。這種布局方式要注意兩點（1）注意兩個連接。一是預埋過路套管同管道出線處；二是外部同綜合管廊側壁的連接；（2）由于空間上存在一定的需求，因而交叉處要注意其寬度與高度，以預留合適的位置。第二，支溝式。綜合管廊在進行出線之時，受制于管道交叉處，其被切分為兩層，分別是上層以及下層。在這一體系中，存在主溝與支溝兩種，且成十字交叉態勢。

出線原則：主線溝為重，支線溝為輔；大管徑管線為重，小管徑管線為輔，管線之間是不可分割的整體，相互聯系、相互影響。

圖2 干線綜合管廊示意圖

4.綜合管廊附屬工程設計

（1）劃分防火分區

劃分防火分區對于控制火災的蔓延具有十分重要的意義，依據《城市綜合管廊技術規范》相關規定，可將每個防火分區面積控制在2000m2左右，其長度不宜超過200m。應根據道路交叉路口的位置、支溝的設置情況等因素進行綜合考慮，盡量使各防火分區均等。綜合管廊內每隔200m應設置防火墻、甲級防火門、阻火包等進行防火分隔。

（2）自動滅火裝置和監控報警設備

考慮到管廊內出現火情狀況，必須在源頭上減少損失。設立火災自動報警裝置。依據綜合管廊內部分可燃物能燃燒特點，設置感煙報警探測器或者感溫報警探測器，一旦區監測域內出現火情，火災探測器能立即將信號通知給相關人員，立即采取滅火行動。參照如今報警探測器的裝設，可安置于頂棚下。常見的濕式自動噴水滅火系統價格低廉，操作簡易，但綜合管廊中本身使用過多的電纜，不適合采用此裝置。細水霧滅火系統優勢在于環保、無毒、滅火成效高，并且其耗水量較低，成本也較低、維護費用低，在綜合管廊中使用閉式預沖作用細水霧滅火系統。

5.供配電設計

在綜合管廊的用電負荷等級設為二級，在區域負荷中心建立變電站（10/0.4k箱式變電站），每個變電站中設立有2臺變壓器，這兩臺變壓器用于提供電源給防火分區設置2臺動力照明。設立配電箱控制線路；雙回路交叉線路提供給綜合管廊的工作照明，正常的照度應大于15lx，但是防火分區門、投料口和入口處提升至 75lx；事故應急照明裝置，其照度應大于5lx；在間隔40m處需設動力檢修插座箱。

6.通風設計

設備使用環境特殊，要解決管廊中的電纜散熱的問題，要注意留有通風口。風量數值要綜合考慮使用機械排風+自然進風的模式作為通風設計，內部空氣溫度大于40℃時，啟動機械排風模式，降低溫度。特別是在人工進行線路檢修維護前要事先進行機械通風；出現火情，馬上關閉通風系統，在滅火后，啟動通風系統排盡煙氣。

7.管廊防水設置

綜合管廊的防水等級設計為二級：①結構自防水；②設計過程中依據預防、排放、堵截、三者相配合完成，對主體結構的防水工作要嚴格，即：在混凝土外表面敷設柔性防水卷材，雙重防護設置防水層；③防水形式采用施工縫、變形縫進行修補，增強防水效果，可以采用外貼式橡膠防水帶進行防護；另外施工縫，中間填設鋼邊橡膠止水帶，并建立水泥基滲透結晶涂層，迎水面加固防護。

三、設計問題探討

1.建立科學合理的地下空間管理體系，對綜合管廊的建設要六統一，統一規劃、統一設計、統一建設、統一管理、統一維護。

2.綜合管廊設計專業種類繁多，含結構、電力、燃氣、給水、通信等專業，各管線交叉要求配合度很高。

3.目前國內綜合管廊應用較少，尚缺乏后期管理維護經驗，對設計要求考慮周全，設計應注意收集經驗教訓，不然可能會造成兼顧不到遠期的影響。

4.由于尚無管理運行的專業部門，綜合管廊建成后，其管理、收費和維護不明確，容易造成綜合管廊半途而廢。

四、結語

綜上所述，城市綜合管廊還處在起步階段，欠缺專業操作人員，以及相關的規范文件仍不全面，需要重視這部分人才的培養，只有這方面人才在技術上不斷的創新改進，才能逐步完善綜合管廊設計及施工的理論與實踐。

（作者單位：廣東中譽設計院有限公司）