現(xiàn)狀道路改造工程中市政管線綜合規(guī)劃方法
——以南京仙新路過江通道為例

劉雅玲 南京市規(guī)劃設(shè)計研究院有限責(zé)任公司高級工程師

周 暢 南京市公共工程建設(shè)中心研究員級高級工程師

陳婷婷 南京市規(guī)劃設(shè)計研究院有限責(zé)任公司工程師

市政工程管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著城市的資源輸送、信息傳遞等功能，被稱為城市的“神經(jīng)”和“血管”，是城市的生命線工程[1-2]。作為城市發(fā)展的主要載體，市政工程管線直接關(guān)系到社會公共利益，同時關(guān)系到人民群眾生活質(zhì)量，更關(guān)系到城市的安全健康發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展[3]。在城市發(fā)展過程中，對現(xiàn)狀道路進(jìn)行擴容改造非常常見，同時需要結(jié)合現(xiàn)有管線的情況和道路改造方案進(jìn)行市政管線綜合規(guī)劃，確保市政管線建設(shè)與道路建設(shè)同步，并且能滿足周邊地塊的需求。本文以仙新路過江通道管線綜合規(guī)劃為例，分析管線綜合規(guī)劃編制過程中遇到的難題。

1 工程概況

仙新路過江通道起于南京仙林副城科創(chuàng)路，終于龍袍新城滁河北側(cè)，上游距南京二橋約6.2 km，下游距南京四橋約4.3 km。本次管線綜合規(guī)劃范圍為仙新路（江南段），南起科創(chuàng)路，北至新港大道，全長約4.4 km，另外有棲霞大道立交部分作為重要節(jié)點。仙新路現(xiàn)狀為路寬30 m，規(guī)劃紅線寬60 m，道路采用高架主線+地面輔路型式，主線為城市快速路，設(shè)計速度為80 km/h，雙向六車道。輔路為城市主干路，設(shè)計速度為50 km/h，雙向4～6 車道。沿線設(shè)置一處樞紐互通式立交（棲霞大道立交）、一對上下匝道（位于恒廣路南側(cè)）、一對地面出入口（烏龍山隧道南側(cè)）以及一個地面入口（堯佳路南側(cè)）。由于是在現(xiàn)狀道路基礎(chǔ)上改造的過江通道，途中有鐵路編組站、鐵路貨場等限制條件，還涉及一個互通式立交，情景復(fù)雜，道路設(shè)計形式多樣，這為管線綜合規(guī)劃帶來了不小的考驗。

2 思路及工作方法

2.1 工作思路方面

由于仙新路是高架的形式跨過長江，而在道路設(shè)計中有橋梁的橋墩，有輔道的起坡和落地段，還有下穿隧道、地面段等多種情況，因此在管線綜合規(guī)劃時需要合理避開上述不適宜布置管線的部位。同時，還需按照上位規(guī)劃相關(guān)內(nèi)容校核市政管線容量，在合理利用現(xiàn)狀管線的基礎(chǔ)上，根據(jù)城市用地布局和道路斷面規(guī)劃等因素合理布置管線。

2.2 工作方法方面

結(jié)合現(xiàn)狀管線圖進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，并收集相關(guān)專項規(guī)劃，進(jìn)而分析每類市政管線的容量需求。先進(jìn)行各類管線的單項規(guī)劃，然后再結(jié)合現(xiàn)狀管線、單項規(guī)劃成果和道路設(shè)計進(jìn)行管線綜合規(guī)劃。在整個工作過程中與規(guī)資局、水務(wù)集團(tuán)、水務(wù)局、供電公司、電信公司、工業(yè)和信息化局、路燈管理處、燃?xì)夤尽⒐岙a(chǎn)權(quán)單位以及氮氣產(chǎn)權(quán)單位等多家單位進(jìn)行充分對接，將各部門的管理意見納入規(guī)劃方案中。

3 現(xiàn)狀管線情況

現(xiàn)狀道路斷面下有40～50 根管線，分別為給水管、燃?xì)夤堋⑽鬯堋⒂晁堋⒏邏弘娏﹄娎|、中壓電力電纜、通信電纜、供熱管、化工管廊、氮氣管以及路燈電纜等，管線種類雜、數(shù)量多，現(xiàn)狀分析難度大。

4 管線規(guī)劃重點

4.1 化工管廊遷改導(dǎo)致市政管線遷改

由于現(xiàn)狀道路東側(cè)綠化帶有9～20 根管道的架空化工管廊，位于規(guī)劃道路紅線內(nèi)，影響仙新路建設(shè)，而且作為過江通道安全性要求高，因此需要對現(xiàn)狀化工管廊予以遷改。經(jīng)多方案比選后確定改遷方案，管線綜合規(guī)劃需結(jié)合化工管廊的改遷路徑考慮其他管線的遷移，確保化工管廊和市政管線均能順利施工。

《石油化工廠際管道工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51359—2019）規(guī)定，暗溝渠為無法直接觀察的雨水、污水、電纜以及熱力管道等的通道，其特征是侵入可燃介質(zhì)后可形成爆炸空間。架空廠際管道與市政重力流管道、暗溝（渠）平行敷設(shè)時，廠際管道與市政重力流管道、暗溝（渠）的凈距不應(yīng)小于8 m。在管線綜合規(guī)劃中，需將現(xiàn)狀妨礙化工管廊施工和安全距離不滿足8 m 的110 kV、35 kV、10 kV 電力電纜進(jìn)行遷移，由于電力電纜回數(shù)多，通道基本需要達(dá)到5.4 m 寬。結(jié)合道路的實際情況，考慮工程造價，避免110 kV 電力電纜的二次遷改，部分路段的110 kV 電力電纜與35 km、10 km電力電纜分為兩個通道布置。一般路段管線綜合規(guī)劃橫斷面示意如圖1 所示。

圖1 一般路段管線綜合規(guī)劃橫斷面示意圖

4.2 市政管線綜合規(guī)劃需與地鐵規(guī)劃統(tǒng)籌協(xié)調(diào)

市政管線和地鐵需要統(tǒng)籌分配地下空間，避免在后期地鐵施工中有過多的管線需要二次遷改，進(jìn)而造成不必要的浪費。仙新路與地鐵6、7、8 號線相交，6 號線在恒競路與仙新路相交，涉及站點為新生圩站；7 號線在堯佳路與仙新路相交，在科創(chuàng)路與堯化門編組站之間與仙新路有一次相交，涉及站點為仙新路站；8 號線位于仙新路西側(cè)綠化帶、人行道、非機動車道，涉及站點為仙新路站和新生圩站。

6 號線新生圩站位于仙新路以西的恒競路，本規(guī)劃在仙新路與恒競路路口與已批新生圩站管線綜合規(guī)劃對接；7 號線仙新路站位于仙新路以西的堯佳路，本規(guī)劃在堯佳路與仙新路路口與已批仙新路站管線綜合規(guī)劃對接；8號線新生圩站位于仙新路西側(cè)綠化帶，主體結(jié)構(gòu)與仙新路平行，向東橫跨仙新路有3 個出入口通道，在此處與6 號線換乘。因仙新路西側(cè)有d2 000 雨水管，埋深約4～4.5 m，與橋梁起坡段及橋墩矛盾，故將該管道向東遷移至西側(cè)非機動車道、車行道，豎向標(biāo)高維持現(xiàn)狀，下一步設(shè)計施工時，地鐵出入口需避讓該雨水管道。8 號線仙新路站位于仙新路西側(cè)綠化帶，主體結(jié)構(gòu)與仙新路平行，向東橫跨仙新路有1個出入口通道，在此處與7 號線換乘。道路東側(cè)有規(guī)劃保留d1 200 雨水管，路西側(cè)規(guī)劃了1 根d1 200 雨水管接入路東雨水管。雨水管最大埋深4 m，下一步地鐵設(shè)計施工時需避讓該雨水管道。

4.3 與鐵路交叉節(jié)點的管線綜合

與仙新路交叉的堯化門鐵路貨場于2017年11 月底正式開通運營，為保證貨場建成后仙新路地面交通不中斷，結(jié)合堯化門鐵路貨場建設(shè)進(jìn)度，提前施工了仙新路過江通道堯化門貨場段應(yīng)急改造工程。仙新路過堯化門鐵路段主橋采用高架形式，輔橋采用高架形式過鐵路，在跨過鐵路后兩端落地接地面道路，人行道和非機動車通道采用隧道形式。在道路的東側(cè)還有現(xiàn)狀的架空化工管廊限制。這種橋梁及隧道的布置形式導(dǎo)致管線位置被嚴(yán)重占用，增加了管線綜合規(guī)劃的難度。在與橋梁、隧道設(shè)計及施工單位緊密配合下，經(jīng)多方案比選，最終確定了可實施性強并且能保障市政管線規(guī)模的方案。在道路西側(cè)人行道下敷設(shè)通信電纜，在道路東側(cè)人行道下敷設(shè)電力電纜和給水管，施工過程中加強對燃?xì)夤芎陀晁艿谋Ｗo(hù)，同時還為綜合管廊的建設(shè)預(yù)留了空間。

4.4 市政管線綜合規(guī)劃需要校核雨污水的管道規(guī)模

4.4.1 雨水管道規(guī)模核算

按照《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB 50014—2006），采用推理公式法計算雨水設(shè)計流量，計算公式為：

式中：Q為雨水設(shè)計流量，單位為L/s；ψ為徑流系數(shù)；q為暴雨強度，單位為L/（hm2·s）；F為匯水面積，單位為hm2。

其中，q采用南京市暴雨強度公式計算，計算公式為：

式中：q為設(shè)計暴雨強度，單位為L/（hm2·s）；p為設(shè)計重現(xiàn)期，單位為年；t為降雨歷時，單位為min。

依據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB 50014—2006），本次選取設(shè)計重現(xiàn)期3 年，棲霞大道立交下穿部分及鐵路應(yīng)急段下穿部分取30 年。

采用流量法分段對雨水管道規(guī)模進(jìn)行計算，對雨水主通道重點進(jìn)行校核。首先，校核第一個雨水主通道，恒通大道北側(cè)雨水箱涵通道的總匯水面積為80 hm2，按照推理公式法計算得雨水設(shè)計流量Q=14.8 m3/s，現(xiàn)狀d1 500雨水管的水力坡度為0.000 5，可排雨水量為4.2 m3/s，比雨水設(shè)計流量14.8 m3/s 小，不滿足要求。規(guī)劃新增1 根d2 200 雨水管，水力坡度為0.003，可排雨水量為10.7 m3/s，現(xiàn)狀d1 500 和規(guī)劃d2 200 兩根雨水管共可排雨水量為14.9 m3/s，比雨水設(shè)計流量14.8 m3/s 大，滿足要求。其次，校核第二個雨水主通道，棲霞大道分為北側(cè)雨水通道和南側(cè)雨水通道兩部分，其北側(cè)雨水通道匯水面積為79 hm2，按照推理公式法計算的雨水設(shè)計流量Q=14.0 m3/s，現(xiàn)狀d2 000 雨水管的水力坡度為0.003 5，可排雨水量為9 m3/s，比雨水設(shè)計流量14.0 m3/s 小，不滿足要求。結(jié)合道路設(shè)計條件，規(guī)劃為1 根2.2 m×2.2 m雨水箱涵，水力坡度為0.003 5，可排雨水量為14.7 m3/s，比雨水設(shè)計流量14.0 m3/s 大，滿足要求。棲霞大道南側(cè)雨水通道匯水面積為119 hm2，按照推理公式法計算的雨水設(shè)計流量Q=18.0 m3/s，現(xiàn)狀兩根d2 000 雨水管的水力坡度為0.004 5，可排雨水量為20.4 m3/s，比雨水設(shè)計流量18.0 m3/s 大，滿足要求，保留現(xiàn)狀。

4.4.2 污水管道規(guī)模核算

仙新路僅部分路段有污水管，對污水管進(jìn)行規(guī)模校核。給水量標(biāo)準(zhǔn)按《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB 50282—2016）取100 m3/hm2·d，排放系數(shù)為0.85，現(xiàn)狀d400 污水管的服務(wù)面積為47 hm2，則最高日污水量為3 995 m3/d。供水日變化系數(shù)采用1.1，地下水滲透系數(shù)取1.15，則平均日污水量為4176 m3/d，即為48 L/s。污水總變化系數(shù)Kz取1.75，則最高日最高時污水量為73 L/s，現(xiàn)狀d400污水管的水力坡度為0.003，計算的可排污水量為80 L/s，大于最高日最高時污水量73 L/s，滿足排水要求。

4.5 非常見工業(yè)管線規(guī)劃

現(xiàn)狀仙新路下還敷設(shè)有氮氣管線，由于部分管線與橋梁橋墩有矛盾，因此需要對其進(jìn)行遷改規(guī)劃[4]。氮氣管不是一般的市政管線，城市道路下的氮氣管與其他管線間距無相關(guān)規(guī)范做出具體要求，本次管線綜合規(guī)劃按照《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》（GB 50187—2012）中氮氣管的安全間距要求進(jìn)行氮氣管的規(guī)劃。

5 結(jié)語

管線綜合專項規(guī)劃是一項系統(tǒng)而復(fù)雜的工作。由于國內(nèi)的管線種類日益繁雜且管線數(shù)量日漸增多，導(dǎo)致在現(xiàn)狀道路擴容改造工程中的管線綜合規(guī)劃變得更加復(fù)雜。本文根據(jù)管線綜合的重要性及規(guī)劃編制中遇到的難題，結(jié)合實際工程，提出幾個攻克重點問題的思路及方法。對維護(hù)城市“生命線工程”的正常運行、保障城市社會經(jīng)濟高水平發(fā)展以及保證城市人民的正常生產(chǎn)、生活與社會發(fā)展具有重大的現(xiàn)實意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。