空間受限條件下市政管綜斷面設(shè)計(jì)探討
——以福建莆田海濱大道為例

林 卿

(福建省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 福建福州 350001)

0 引言

隨著城市現(xiàn)代化發(fā)展的推進(jìn)，市政基礎(chǔ)設(shè)施所擔(dān)負(fù)的功能日益加重。市政管線作為城市現(xiàn)代化的重要載體之一，如同城市的血管一樣，日夜擔(dān)負(fù)著能源供給、信息傳輸、污廢水排放等重要功能，是保證城市正常穩(wěn)定運(yùn)行的“生命線”。

市政管綜斷面設(shè)計(jì)，作為城市管線建設(shè)的重要一環(huán)，設(shè)計(jì)合理與否，對(duì)合理利用城市地下空間、降低管道間相互干擾以及減少日常維護(hù)難度等方面有決定性因素。基此，本文以湄州灣北岸經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)北江片區(qū)海濱大道市政管綜斷面設(shè)計(jì)為例，分析空間受限條件下市政管綜斷面設(shè)計(jì)，與同仁共探討。

1 市政管綜發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 市政管線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提高

近年來(lái)，隨著低影響開發(fā)、綜合管廊等新建設(shè)思路提出，對(duì)市政管線規(guī)劃及設(shè)計(jì)提出了新的要求。同時(shí)，相關(guān)管線設(shè)計(jì)規(guī)范更新，也對(duì)其提出了新的設(shè)計(jì)要求。以《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范[2016]》為例，最新版規(guī)范將最低暴雨重現(xiàn)期提高至2年一遇，同時(shí)也較大地提高了內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，加大了設(shè)計(jì)雨水管渠所占用的地下空間，擠占其他管線建設(shè)空間。

1.2 市政管線規(guī)劃滯后

在市政建設(shè)過(guò)程，部分小城鎮(zhèn)規(guī)劃編制時(shí)間較早，往往出現(xiàn)由于管控不到位或規(guī)劃修編不及時(shí)，導(dǎo)致市政管線規(guī)劃與道路路網(wǎng)規(guī)劃脫節(jié)。在進(jìn)行單一市政道路管線設(shè)計(jì)時(shí)，由于缺乏依據(jù)，無(wú)法統(tǒng)籌考慮片區(qū)管網(wǎng)建設(shè)需求，極易造成設(shè)計(jì)與實(shí)際需求不相匹配。

1.3 市政管線建設(shè)空間受限

根據(jù)《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》(GB50289-2016，以下簡(jiǎn)稱“管綜規(guī)范”)，市政管線應(yīng)盡量敷設(shè)在人行道或機(jī)動(dòng)車道下，位置受限時(shí)可敷設(shè)在機(jī)動(dòng)車道或綠化帶下[1]。

然而，實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程，為提高行車舒適性并降低市政管道維護(hù)對(duì)交通的影響，建設(shè)單位往往要求不得沿機(jī)動(dòng)車道下埋設(shè)工程管線。道路專業(yè)在道路寬度受限的情況下，道路斷面設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)壓縮人行道及非機(jī)動(dòng)車道，以保證機(jī)動(dòng)車道有效寬度。在一些舊城道路建設(shè)過(guò)程，道路紅線一般緊貼兩側(cè)建筑或構(gòu)筑物，或由于征遷拆遷困難，甚至需要局部壓縮、取消人行道來(lái)避讓。以上因素導(dǎo)致市政管線實(shí)際可用地下空間非常有限。

當(dāng)前以上問(wèn)題并非個(gè)別市政管綜問(wèn)題，而是諸多城市共性問(wèn)題，但也不是不能解決的問(wèn)題。下文介紹的莆田湄洲灣北岸經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)北江片區(qū)海濱大道(以下簡(jiǎn)稱海濱大道)管綜斷面設(shè)計(jì)，則合理地解決了對(duì)埋設(shè)空間受限條件下市政管綜斷面設(shè)計(jì)難題。

2 項(xiàng)目概況

海濱大道是北江片區(qū)對(duì)外聯(lián)系的南北向干道。從周邊的用地規(guī)劃性質(zhì)上來(lái)看，項(xiàng)目將主要服務(wù)沿線居民的生活出行和辦公通勤出行，還將構(gòu)成濱海帶上重要的景觀道路，與周邊濱海景觀休閑、生態(tài)旅游相協(xié)調(diào)。此外，海濱大道與在設(shè)計(jì)中的蔣山路將構(gòu)成媽祖城與莆田市區(qū)聯(lián)系的又一條重要通道，如圖1所示。

圖1 海濱大道項(xiàng)目地理位置圖

根據(jù)《湄洲灣北岸北江片區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃》，海濱大道規(guī)劃有雨污水管、給水管、電力排管、通信排管及燃?xì)夤堋?/p>

3 項(xiàng)目管綜斷面設(shè)計(jì)主要控制因素

(1)海濱大道道路等級(jí)為城市主干道，總長(zhǎng)約5.291km，路幅寬度44m，根據(jù)“管綜規(guī)范”[1]要求，宜在海濱大道兩側(cè)布置市政管線。

(2)道路定位兼有濱海景觀休閑功能，為保證行車舒適性、避免管道維護(hù)影響主車道通行，當(dāng)?shù)刂鞴懿块T要求不在機(jī)動(dòng)車道下敷設(shè)市政管道。

(3)道路樁號(hào)K0+640～K1+080設(shè)計(jì)路線經(jīng)過(guò)村莊，道路高程受規(guī)劃標(biāo)高控制，與村莊存在4～8m高差，需沿道路兩側(cè)紅線設(shè)置擋土墻。

(4)道路東側(cè)毗鄰滯洪區(qū)，其中樁號(hào)K1+080～K1+740規(guī)劃有8m寬排洪渠緊貼道路紅線。

(5)道路樁號(hào)K2+340～K4+540西側(cè)現(xiàn)狀，為水域及灘涂養(yǎng)殖用地。該路段設(shè)計(jì)道路為填方，路基部分需進(jìn)行軟土地基處理。因西側(cè)地塊近期暫無(wú)開發(fā)計(jì)劃，考慮征地及工程造價(jià)因素，西側(cè)道路紅線外無(wú)建筑退距可以利用于埋設(shè)市政管線。

鑒于以上控制因素，海濱大道留給管線實(shí)施的可用地下空間較為有限。經(jīng)過(guò)計(jì)算，若嚴(yán)格按管綜規(guī)范規(guī)定管道凈距進(jìn)行設(shè)計(jì)，將無(wú)法將管道全部實(shí)施在道路規(guī)劃紅線范圍內(nèi)。因此，在進(jìn)行管綜斷面設(shè)計(jì)時(shí)需考慮優(yōu)化，必要時(shí)可采用工程措施壓縮管線凈距[2]。

4 項(xiàng)目管綜斷面設(shè)計(jì)及優(yōu)化

道路專業(yè)提供斷面形式如圖2所示。設(shè)計(jì)道路兩側(cè)非機(jī)動(dòng)車道寬度3.5m，人行道寬度4.5m(含喬木樹池)，設(shè)計(jì)較為緊湊。

圖2 海濱大道道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖

4.1 市政管線需求分析

根據(jù)管綜規(guī)范，原則上寬度超過(guò)40m的主干道，宜在設(shè)計(jì)道路兩側(cè)埋設(shè)市政管線，但也需結(jié)合項(xiàng)目具體情況。盲目采取雙側(cè)布管，無(wú)論在經(jīng)濟(jì)性還是功能性上都是一種浪費(fèi)[3]。

通過(guò)《湄洲灣北岸北江片區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱“規(guī)劃”)對(duì)海濱大道周邊用地性質(zhì)的分析，項(xiàng)目主要服務(wù)道路西側(cè)居住及商業(yè)用地，東側(cè)多為滯洪區(qū)或規(guī)劃綠地，如圖3所示。

圖3 海濱大道周邊用地性質(zhì)圖

海濱大道設(shè)計(jì)道路寬度44m，按管綜規(guī)范及規(guī)劃宜兩側(cè)均布置市政管線，但考慮到東側(cè)均為無(wú)人居住的綠地或水體，對(duì)給水、燃?xì)狻⑽鬯艿佬枨髽O小，故設(shè)計(jì)考慮海濱大道只在東側(cè)布置以上管線，并根據(jù)東側(cè)地塊需求設(shè)置橫穿。

該項(xiàng)目規(guī)劃電力、通信排管均為16孔。根據(jù)《通信管道與通道工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50373-2019)也有在超過(guò)40m寬度道路通信管雙側(cè)敷設(shè)的規(guī)定。故，考慮在通信管沿海濱大道東西兩側(cè)敷設(shè)8孔排管，電力管布置于東側(cè)人行道下，并根據(jù)西側(cè)地塊需求，按一定間距設(shè)置橫穿。

雨水由于匯水面積較大，采用雙側(cè)布管，以降低雨水管徑及埋深，縮短雨水口連接管長(zhǎng)度。

4.2 市政管線埋設(shè)順序分析

根據(jù)管綜規(guī)范，市政管線平行道路中心線敷設(shè)順序自內(nèi)向外為宜：雨污水、燃?xì)狻⒔o水、電力通信。因人行道含樹池且設(shè)計(jì)種植喬木，根據(jù)管綜規(guī)范燃?xì)夤芗半娏芫€離喬木凈距要求最小，故考慮分別在兩側(cè)樹池邊布設(shè)燃?xì)夤芗半娏埽唤o水管與燃?xì)夤芗巴ㄐ殴軆艟嘁蠖驾^小，且室外消火栓需布設(shè)在距離路緣石0.5m處，故考慮西側(cè)人行道下管線自內(nèi)向外敷設(shè)順序依次為：燃?xì)狻⒔o水、通信；東側(cè)人行道下管線自內(nèi)向外敷設(shè)順序依次為：電力、通信。

4.3 雨污水管最小間距分析

因道路設(shè)計(jì)非機(jī)動(dòng)車道僅3.5m且有道路側(cè)石，如嚴(yán)格按管綜規(guī)范——排水管道與道路側(cè)石邊緣1.5m凈距要求，3.5m寬度僅能埋設(shè)一根排水管道，顯然無(wú)法滿足管道布設(shè)要求。設(shè)計(jì)考慮污水管埋設(shè)于西側(cè)機(jī)動(dòng)車道下，管中心與路緣石邊緣距離1.0m，確保污水檢查井井筒、井蓋(φ700)與路緣石互不沖突，也給雨水口(平進(jìn)式)施工留下足夠空間。

管綜規(guī)范對(duì)雨污水管道間最小水平凈距并無(wú)具體要求，實(shí)際實(shí)施過(guò)程只要滿足施工條件，兩根管道敷設(shè)時(shí)能夠保證各種排水檢查井的修建即可(不考慮雨污水檢查井在同一位置修建的情況)。以該工程為例，雨水管最大管徑DN1500(鋼筋混凝土管)、污水管最大管徑DN600(HDPE塑料管)、排水檢查井尺寸按照標(biāo)準(zhǔn)圖集《市政排水管道工程及附屬設(shè)施》(06MS201-3)取值，計(jì)算得出不同規(guī)格的雨污水管線最小管中心間距如表1所示[4]。

表1 不同規(guī)格雨污水管線最小管中心間距 mm

計(jì)算得出，該工程西側(cè)非機(jī)動(dòng)車道下雨污水管中心間距可按2m控制，雨水管中心距側(cè)分帶路緣石邊緣0.5m，滿足雨水檢查井井筒、井蓋施工空間。

通過(guò)分析及優(yōu)化，西側(cè)非機(jī)動(dòng)車道下可以同時(shí)埋設(shè)雨污水管道。為有效預(yù)防檢查井周邊沉降對(duì)路緣石的影響，施工過(guò)程特別注意井周邊回填壓實(shí)，分層回填優(yōu)質(zhì)填料按設(shè)計(jì)壓實(shí)度嚴(yán)格執(zhí)行[5]；同時(shí)，對(duì)路緣石采取基礎(chǔ)強(qiáng)化設(shè)計(jì)。

通過(guò)以上分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)，海濱大道管綜斷面采用圖4布置形式。

注：Y-雨水管；W-污水管；J-給水管；R-燃?xì)夤埽籇L-電力排管；TX-通信排管圖4 海濱大道管綜標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖

5 思考與建議

在市政基礎(chǔ)建設(shè)過(guò)程，往往更重視道路工程建設(shè)[6]，優(yōu)先滿足道路工程建設(shè)需求，未在規(guī)劃層面給市政管線建設(shè)留足空間。管線規(guī)劃滯后于道路路網(wǎng)規(guī)劃，更新不及時(shí)造成管網(wǎng)建設(shè)缺乏統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)，導(dǎo)致道路和地下管線建設(shè)脫節(jié)[7]。針對(duì)目前市政管線建設(shè)空間被不斷擠壓，管線落地困難的現(xiàn)狀，本文提出以下思考與建議。

5.1 統(tǒng)籌布局管道干線路由

規(guī)劃層面通過(guò)統(tǒng)籌考慮，結(jié)合市政管線建設(shè)需求，深入分析各市政道路建設(shè)條件及制約實(shí)施的因素，合理安排規(guī)劃管道干線路由，盡可能將其規(guī)劃至制約因素較少的路線上，降低后期實(shí)施難度。

5.2 應(yīng)用新理念

5.2.1低影響開發(fā)(LID)

目前，低影響開發(fā)技術(shù)(LID)在各地廣泛推行，在新城區(qū)建設(shè)及舊城區(qū)改造過(guò)程，因地制宜地采用各種形式的低影響開發(fā)技術(shù)，可有效地控制進(jìn)入市政雨水管渠的徑流總量、削減徑流峰值，緩解城市雨水管渠的壓力，從而相應(yīng)減少管徑，解放地下空間。

5.2.2綜合管廊

綜合管廊指的是將多種管線有機(jī)綜合布置在一個(gè)人工地下空間，實(shí)現(xiàn)綜合管理、維護(hù)的一種集約化基礎(chǔ)設(shè)施。不同于傳統(tǒng)市政管線分別建設(shè)模式，綜合管廊內(nèi)可同時(shí)布設(shè)給排水管道、電力通信管道、熱力管道等，節(jié)省地下空間。

在市政管線建設(shè)條件受限而需敷設(shè)管道種類較多的路段，傳統(tǒng)市政管線建設(shè)模式無(wú)法滿足敷設(shè)要求，可根據(jù)地方建設(shè)條件，設(shè)計(jì)綜合管廊或纜線管溝。

5.3 優(yōu)化路權(quán)分配

在過(guò)去的幾十年里，我國(guó)城市交通方式發(fā)生了巨大變化，以非機(jī)動(dòng)車為主的交通方式，轉(zhuǎn)變以機(jī)動(dòng)車為主的交通方式，導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車道越來(lái)越寬，非機(jī)動(dòng)車道被不斷壓縮[8]，一些路段甚至無(wú)專用非機(jī)動(dòng)車道,道路路權(quán)不明，機(jī)動(dòng)車停車占道的現(xiàn)象隨處可見(jiàn)。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)健康愈發(fā)重視，低碳環(huán)保生活方式受到現(xiàn)代人的推崇，帶來(lái)了出行方式的轉(zhuǎn)變，非機(jī)動(dòng)車出行的模態(tài)又有所回暖，尤其是共享單車的廣泛應(yīng)用，加大了對(duì)非機(jī)動(dòng)車道的需求，同時(shí)也帶來(lái)了亂停放的問(wèn)題。

上述矛盾造成了現(xiàn)在城市交通的服務(wù)質(zhì)量下降，應(yīng)在規(guī)劃層面統(tǒng)籌考慮路權(quán)分配問(wèn)題。在道路橫斷面規(guī)劃時(shí)，應(yīng)該充分考慮非機(jī)動(dòng)車出行需求，以及機(jī)動(dòng)車及非機(jī)動(dòng)車臨時(shí)停放問(wèn)題，加寬非機(jī)動(dòng)車道及人行道，從而也在側(cè)面給市政管線建設(shè)爭(zhēng)取了空間，為日后市政管道建設(shè)留足余量。

6 結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)海濱大道項(xiàng)目實(shí)際特點(diǎn)及建設(shè)條件，通過(guò)對(duì)規(guī)劃、周邊用地需求及業(yè)主建設(shè)意圖的分析，提出了空間受限條件下市政管綜斷面的設(shè)計(jì)思路及優(yōu)化策略，并對(duì)當(dāng)前城市建設(shè)過(guò)程中諸多制約市政管線實(shí)施、落地的發(fā)展現(xiàn)狀作出建議。