城市地下綜合管廊設計和建筑特點探究

沈張

為改善當前城市地下管線管理存在的松散、零亂現狀，通過建設地下綜合管廊實現統一、規范化管控。地下綜合管廊是指利用城市地下空間，建造容納電力、燃氣、給排水、通信等管線的專用隧道，通過設置專門的檢修口、監測系統等，提升管線管理能力，提升市政綜合服務質量。為推動地下綜合管廊建筑形式普及，應明確其特點，并重點把握設計要點，以此保證綜合管廊適應城市建設發展。

一、城市地下綜合管廊建筑類型及特點

地下綜合管廊按照使用功能的不同，一般可分為兩種常見形式。比如干線管廊則是布置在城市主干道路的下方空間，為支線提供相應的配送服務，主要收容通信管線、有線電視線、電力管線、燃氣管線以及給水線路等。同時在部分城市中也在干線綜合管廊中設計有雨污系統，主要特征為結構的斷面尺寸相對加大且覆土厚度較深，系統整體運行狀態穩定、輸送量較大，在運營期間安全性高，同時對檢修維護的要求也相對較高。而支線綜合管廊則是位于兩側道路的人行車道下方，能夠與主干線管廊形成相互配合，收容管線與主干線管廊基本相同。該類管廊建筑的突出特點則是結構斷面以矩形為主，有效斷面較小，同時施工成本較低，并具有高穩定性和安全性。

如對地下綜合管廊按照斷面形式進行劃分，則有矩形、圓形、異形等綜合管廊，具體選用標準則是按照市政管線種類、數量以及施工條件、地下空間情況等而定。不過目前階段在我國城市地下綜合管廊的設計中，仍是以矩形斷面為主，具有價格低廉、利用效率較高、維護難度小、便于管道敷設等優勢，在新建小區以及橋梁道路下方空間得到廣泛應用。

除此之外，按照艙室數量對地下綜合管廊進行類型劃分，則有單艙、雙艙、多艙管廊等，在設計中往往是按照管線收容的種類和數量等情況合理選擇。

二、城市地下綜合管廊設計要點

1. 科學規劃平面布局

對于城市地下綜合管廊的設計，應當保障管廊平面布局的規劃具有科學性。即是按照城市地下空間使用規劃進行規范設計。如果遭遇地下軌道交通線路，應當盡量保障與其一致性，不得對原有基礎設施進行破壞或私自改動，充分確保地下空間綜合利用目標的實現。如果地下綜合管廊在特殊情況下出現交叉情況，應當重新進行線路規劃，尋找影響原因，最大限度避免線路交叉或沖突。

另外，在平面布局規劃中，應當注重結合城市功能分區、建設用地布局以及道路網等規劃進行設計，保證各領域具有良好的適應性。比如在實際設計工作中，相關人員需要全面了解城市地下管線的現狀，基于城市道路、地下軌道交通、電力、熱力、給排水、通信等專項規劃，合理確定平面布局。同時對地下綜合管廊的布置應盡量選擇在道路兩側地塊，偏重對公共管線需求較大的一側。同時盡量將地下綜合管廊投料口、通風口、出入口等配套設施與地面道路景觀、公共服務功能等進行有機結合。

2. 明確管廊制作設計方法

在地下綜合管廊的制作設計方面，針對不同的城市特點應當規劃不同的施工工藝以及廊體制作方法。通常情況下，在新城區地下綜合管廊設計中，主要采用明挖現澆法進行施工，具有成本投入較低的優勢。但同時要注意對于城市體系相對完善的省會城市中，如采用直接開挖溝槽的方式將會出現嚴重的交通阻塞現象，可適當選用暗挖法或者頂管施工、盾構施工等，聯合地下軌道交通施工、地下綜合體施工進行整體作業。合理設計支護體系避免對周圍建筑物、路面產生不利影響。另外在部分項目工程中，除采用現澆施工作業外，還可開展裝配式建筑施工模式，不過前提是具有充足的空間用于預制構件生產以及大型機械作業，有助于縮短施工周期，盡可能提高施工效率。

3. 優化管廊斷面設計

結合當前我國各地區對于地下綜合管廊的斷面設計形式，大多以矩形為主，并采用多艙管廊，有利于收容各類地下敷設管線。不過在設計過程中，相關人員需要全面考慮各個管線之間所產生的相互影響，按照不同線路設計差異化的布置方式。目前對于管廊斷面的設計主要有縱斷面和橫斷面兩方面，并依據其斷面形式合理布置各類管線。首先，設計綜合管廊縱斷面時，主要參考因素為管廊結構在道路橫斷面下的具體位置、排水管道與地下人行通道等與管廊出現的交叉跨越情況、結構抗浮能力、車載荷載對管廊結構的影響、管廊縱坡變化是否滿足管線折角要求等。其次，在橫斷面設計中，對其面積、尺寸等參數的確定，應參考管廊內部功能。并且在設計過程中，要綜合考慮通風、排水、送電等情況。對于具有特殊要求的空間可采用單獨設計方式。按照地下環境的地質情況、交通情況開展現場分析，不得對其他建筑物產生破壞。根據縱斷面以及橫斷面的設計要求，需優化各類管線在廊體內的布置，具體如下：

（1）針對給排水系統管道設計時，綜合考慮其屬于一類壓力管道，對其他管線的影響程度較低，而且在日常維護中具有檢修頻率高等特點，可入廊并靈活布置。

（2）對于雨水及污水管道的設計，則要保證其具有一定的坡度，每間隔一段距離需設計檢查井設施。同時由于雨水和污水中可能含有腐蝕性的化學物質，很容易對管壁產生侵蝕作用，因此不得對其采用入廊布置。如有特殊要求必須入廊，則要更嚴格、細致的設計斷面形式。

（3）對于熱力管道的斷面布置設計，則是考慮其在運行過程中會散發出大量熱量，導致管廊設施內的溫度有所升高，對其他管線具有較大的影響。因此相關人員可針對熱力管道的入廊設計科學的保溫隔熱處理措施，嚴禁與電力纜線等設計為同艙。

電力線路的布置則是注重溫度以及絕緣性等因素，避免管線相互影響，需分開設置。

4. 科學設計管廊主體結構

根據我國現行的地下綜合管廊設計標準，如表1所示。應當明確總體設計方案，依據入廊管線需求、景觀對管廊設施需求等，對施工工藝模塊進行有效優化，促使管廊得到合理運用。在具體工程中對結構設計應當按照沿線不同地段的工程地質、水文地質條件，并綜合周邊地面建筑物、構筑物、管線、道路交通等進行考慮，盡量保證管廊結構的構件簡單、施工簡便，且具有經濟性，實現綠色可持續發展。在施工設計方面可采用裝配式建筑模式、引進BIM技術，促使地下綜合管廊結構滿足市政管線服務的具體要求，提升日常運行質量和效率。

表1 我國城市地下綜合管廊結構設計標準

三、結語

圖1 城市地下綜合管廊斷面設計示意圖

綜上所述，基于城市地下綜合管廊設施的應用越來越廣泛，需進一步規范設計方案。結合實際工程環境以及管線管理需求等，優化工程設計質量。在具體實踐中，則應當落實科學合理的設計原則，明確地下綜合管廊的建筑類型和特點。重點把握科學規劃平面布局、明確管廊制作設計方法、優化管廊斷面設計、科學設計管廊主體結構等環節，進一步保障管廊設施符合城市經濟長遠發展要求，推動城市生活質量提升、促使各維度空間全面發展。