市政地下綜合管廊設計分析

邵廣忠

（上海市政工程設計研究總院集團佛山斯美設計院有限公司，廣東 佛山 528000）

在對市政地下綜合管廊進行設計的過程中，需要結合當地的實際情況，探究其規劃和設計策略，從而更好地將地下空間利用起來，體現出市政地下綜合管廊的應用價值。然而，雖然當前城市市政地下綜合管廊的設計在不斷改善，但是，由于其發展時間較短，在技術上仍然比較落后。因此，在工程的實際設計過程中較為被動。對此，其在設計的過程中需要把握好各種動態因素，引進先進的設計策略，確保市政地下綜合管廊內的各系統的整體協調的合理性，提高相應的設計質量。

1 市政地下綜合管廊的概述

市政地下綜合管廊是指將兩種以上的市政管線集中設置于同一地下空間構筑物內，所形成的一種集約化的城市地下空間基礎設施。

市政地下綜合管廊是地下空間綜合性的系統集成。市政地下綜合管廊為滿足地下市政管線的功能要求，需同時集成通風、監控、照明、監測、通訊等數個相關系統，從而形成的城市地下空間智能運行網絡系統。

市政地下綜合管廊應是集約化的城市地下綜合基礎設施。市政工程地下綜合管廊的規劃應與現代城市的規劃相配套，做到能很好地為現代城市生活服務；更好的模式是能與城市的地鐵、地下停車場等地下空間基礎設施相組合，集約化投資建設、運營管理，節省土地，提高管理效率。

2 市政工程地下綜合管廊的設置原則

2.1 長遠規劃原則

在市政地下綜合管廊設計的過程中，應依據城市總體規劃的法律性規定，并與城市的各項市政專項規劃保持銜接，以市政工程管線綜合規劃為基礎，設計時應預留出一部分用于后期增設管線的空間，有力于推動城市未來的建設發展。

2.2 因地制宜及市政管線需求的原則

市政地下綜合管廊的設計建設要遵循“先規劃、后建設”的原則進行。市政地下綜合管廊的建設與傳統的市政管線直埋相比，地下綜合管廊的總成本還是較高的。隨著城市化的快速發展，頻繁地開挖市政道路，進行市政管線的檢修和增設，隨著時間的后移，建設總成本會越來越高。市政地下綜合管廊的優越性是對各類成本的超前考慮得出的。因此，相關市政各種管線納入市政地下綜合管廊要站在頂層設計角度進行綜合考慮和分析。

市政管線納入市政地下綜合管廊問題的宏觀效益分析需要考慮以下3點。

（1）市政管線的重要性和維修成本。由于城市的地下土壤環境不同，地下直埋式的市政管線使用壽命一般不超過20年，如果將市政管線納入市政地下綜合管廊中后，加上合理的維護和管養的方便，市政管線的使用壽命將會大大地提升，所以對于城市市政管線中維修困難或維修成本過高的管線，應該首先考慮納入市政地下綜合管廊中。

（2）市政管線的故障和緊急維修的次數。在城市的道路上對市政管線維修與搶修，會大大降低城市道路的交通通行效率，并破壞城市景觀效應，一種市政管線的搶修和維修的次數越多，對周邊環境的影響就越大。如果能將維修和搶修頻繁的市政管道納入市政地下綜合管廊內，維修和搶修時就不需要破壞道路和占用道路；相反，如果將維修和搶修次數較少的市政管線納入市政地下綜合管廊內，所產生的經濟效益就較小。

（3）市政管線分布的道路交通狀況。市政管線如果直埋在城市道路交通越繁忙地段，每次開挖市政道路，必將會對城市道路交通系統的通行能力影響巨大，因城市道路的整體交通效率下降，進而會引起的社會經濟的巨大損失。如果將市政管線納入市政地下綜合管廊內，就可以避免這些由于道路開挖所造成的社會經濟損失，就可以有效地確保重要干線道路的交通運行流暢。但是，如果在通行能力利用程度較低的道路上，對已經直埋下的市政管線進行拆除后納入管廊內，顯然是不經濟的。

因此，市政管線納入市政地下管廊的分析必須因地制宜，進行多方面動態因素的復核，對已經直埋的市政管線的現狀進行普查和分析，是相當的必要，要重點考慮位于城市交通繁忙道路下的市政管線納入市政地下管廊的事宜。

2.3 便利性原則

盡管市政地下綜合管廊的設計是為了容納和整合全部的城市市政管線，解決市政管線的維修和增設時而頻繁開挖市政道路，及不同類別的地下市政管線交錯的問題。取而代之的是以空間上統一、便于市政管線的維修和增設且可讓市政管線的使用壽命增長的地下通道。因此，為了確保后期維護的方便性，就需要在設計階段貫徹便利性的原則，通過合理布置市政管線的相互位置，有效地提高地下空間的利用率，對比各種設計方案，選擇最合適的管線布置方案，盡可能滿足市政管線數量上的要求，以此讓整個市政工程地下綜合管廊的效率不斷提高。

3 市政地下綜合管廊的設計策略

3.1 合理布局市政地下綜合管廊

市政地下綜合管廊設計的過程中，設計人員需要根據城市地下空間的實際情況，將城市總體規劃、城市景觀規劃、市政道路規劃及城市已有基礎設施等各方面因素統一起來，進行綜合性的分析，并應適應所有市政地下管線的未來發展需求。市政地下綜合管廊一般分為干線管廊、支線管廊和纜線管廊。干線管廊主要設計建設在城市主干道路的下方，支線管廊和纜線管廊主要設計建設在城市次干道路兩側的非機動車道下，與干線管廊構成一個系統性的地下空間網絡系統，覆蓋至城市的每個角落。應合理地規劃設計市政地下綜合管廊的功能，并應結合城市的實際功能進行合理的規劃設計分區，在設置市政地下綜合管廊時，還需要考慮城市中的地下交通系統和地下商業街系統等相關的項目，以此有效地調整和設計市政地下綜合管廊的布局。

3.2 合理設計市政地下管廊的豎向

市政地下綜合管廊的豎向設計，不但需要綜合考慮城市的自然土層深度、綠化種植情況、行車道的荷載情況、特殊性地段（穿越河涌段、高鐵及鐵路等設施）情況，且要保證市政地下綜合管廊內的分段排水及對各種現狀市政管線的保護措施等等多種因素，來確定市政地下綜合管廊的豎向設計。

市政地下綜合管廊豎向埋深較大時，會造成投資成本的增加，但可以使與其交叉的市政管線有足夠的覆土厚度，方便市政管線在其上方通過；市政地下綜合管廊豎向埋深較淺時，投資成本也相應的降低，但確會影響與其相交叉的市政管線的通過。

3.3 合理設計市政地下綜合管廊的附屬設施

市政地下綜合管廊的設計過程中，會涉及相應的各種配套附屬設施系統，其包括監測系統、監控系統、消防系統、警報系統、巡檢系統、內部給排水系統、通風系統、配電系統等，這些系統都需要根據城市的發展情況進行相應的增補。針對各系統的用電需求情況的不同，監控系統和消防系統（含應急照明系統）都需要采用二級負荷供電，其余系統可采用三級負荷供電；通風系統可以采用自然與機械相結合的方式，讓市政地下綜合管廊內的空氣得以順暢流通；對其內部給排水系統設計時，可以使用自動排水系統，防止市政地下綜合管廊內出現積水，而影響其他市政管線的運行；監測系統需要針對市政地下綜合管廊內的溫度、濕度、火情、氣體情況進行監測，并將監測數據實時傳輸至管理中心，這樣可以確保在發生緊急情況時能及時處理。

3.4 合理設計市政地下綜合管廊的防火設施

合理設計市政地下綜合管廊的防火分區，可以提高地下綜合管廊的防火性能，確保各種市政管線的安全運行。目前，對于管廊艙室比較適用的消防系統，主要有高壓細水霧滅火系統、S型熱氣溶膠滅火系統和超細干粉滅火系統。其中高壓細水霧滅火系統投資比較大，且設計系統復雜，對于滅火用水和高壓水霧噴頭要求比較高，所以使用的并不多；S型氣溶膠滅火系統，由我國自主研發，滅火效果明顯，但滅火時會產生很多膠體微粒殘留物，不易進行清理，所以也較少采用；目前，超細干粉滅火系統被較多應用于市政地下綜合管廊的滅火系統。對于大規模的市政地下綜合管廊系統，采用的巡檢智能機器人是非常有必要，在發生有傷害性的災情時，智能機器人可以及時到達現場，避免對相關維護人員的二次傷害。巡檢智能機器人還可以將采集的圖像、數據實時反饋并上傳，遠程控制人員在控制室內可以控制機械人到達指定位置或者角度，控制機器臂執行滅火的任務。

4 結語

綜上所述，在當前市政地下綜合管廊設計的過程中，我們需要遵循長遠規劃原則、因地制宜及市政管線需求的原則、便利性原則對市政地下綜合管廊進行設計。通過合理布局市政地下綜合管廊、合理設計市政地下綜合管廊的豎向、合理設計市政地下綜合管廊的附屬設施、合理設計市政地下綜合管廊的防火設施等各個方面來優化對市政地下綜合管廊的設計，以此提高市政地下綜合管廊的應用效果，發揮其最大價值。