烏魯木齊市米東區電力廊道工程設計與實踐

劉大強 劉睿

中國市政工程西南設計研究總院有限公司 四川 成都 610000

1 引言

1.1 電力入地的實施情況

電力入地采用電力廊道作為介質，是一種綠色、低碳的電力輸送方式，符合國家政策的導向。烏魯木齊市米東區電力廊道工程的設計與實踐充分考慮到了地理、環境等因素。根據米東區的實際情況，該工程在設計和實踐過程中，充分利用先進的材料、技術和設備，確保了電力入地工程的可行性和穩定性。目前在建項目為輪臺路（龍河路~米東大道）段電力廊道，電力廊道規格（2.3x2.5m），長度5651m；盛達路（北園南路~曙光路）段電力廊道，電力廊道規格（2.3x2.5m），長度7532m。

1.2 研究目的和意義

電力入地作為一種現代化城市建設方式的變革，逐漸成為滿足城市電力供應需求的重要方式。烏魯木齊市米東區電力廊道工程是電力入地的典型實踐案例，其成功的操作經驗對于其他城市的電力入地工程具有借鑒意義。

2 電力廊道的定義

2.1 電力廊道的概念

電力廊道是指為電力輸電線路、變電站或者配電裝置等電力設施設置的專門通道，以確保電力設施的正常運行和維護。電力廊道的建設旨在保障電力系統的安全、可靠運行，同時減少與其他設施、建筑物等的相互干擾和風險，提高電力系統的供電質量和可持續性。

2.2 電力廊道的作用和優勢

首先，電力廊道的作用是保障城市電力供應的穩定性和可靠性。電力廊道通過統一規劃和建設，能夠有效地提升電力網絡的供電能力，保障城市電力供應的穩定性和可靠性。

其次，電力廊道的作用是提高城市用電的安全性。電力廊道能夠有效地隔離電力線路與人群、建筑物等之間的距離，減少了因電力故障引發的人身傷害和財產損失的風險。

此外，電力廊道可提升城市景觀和環境的美觀性。電力線路常常會在城市道路、住宅區等地區架設，給城市的景觀和環境帶來一定的影響。而電力廊道通過地下化、集中化等技術手段，能夠將電力線路隱藏于地下或專門的廊道中，減少了對景觀和環境的影響，提升了城市的美觀性，給周邊地區的發展預留空間。

3 電力入地的現狀

3.1 米東區電力桿線的現狀

根據烏魯木齊市電力公司提供的數據，米東區目前電力桿線主要分布在城區和農村地區。其中，城區電力桿線數量較多，且呈現密集布局，以滿足經濟發展和居民用電需求，而農村地區的電力桿線布局相對分散。米東區主城區主、次干路道路兩側存在架空 10KV~220 KV 高壓線纜。

3.2 輪臺路與盛達路現狀詳情

本次項目設計主要內容是輪臺路與盛達路的電力廊道。

輪臺路處在米東區核心地段，架空線路眾多，地下管線復雜、沿路有河流，橋梁，輪臺路車流量較大，沿路商鋪建筑眾多，修建廊道會涉及到沿街商鋪征遷問題，穿越橋梁河流對既有景觀以及結構保護問題，地下管線復雜，道路及交叉口眾多，沿路未開發地塊與成熟地塊交錯，電力廊道需考慮未來遠期用電需求。

盛達路處在米東區工業地段，架空線路主要集中在沿路西側，交叉口眾多，穿越工業區，中間分支口較多，綠化景觀較寬及現狀綠化較為成熟，沿路未開發地塊多，工業廠區分散較廣，電力廊道需考慮未來遠期用電需求。

3.3 電力線路帶來的問題和挑戰

米東區電力桿線的現狀存在一些問題，架空線纜容易受到惡劣天氣條件的影響，如風暴、冰雪、雷擊等，可能導致線路斷裂、短路等故障。架空線纜懸掛在空中，存在觸電和電擊的風險，特別是在高壓線路附近[1]。此外，線纜可能被樹枝、飛鳥等外部物體破壞，進一步增加了安全隱患。架空線纜需要占用大量的土地，包括電線桿和電纜支架的設置，這對土地資源的利用和城市規劃帶來一定的挑戰。架空線纜會破壞城市或風景區的美觀度，影響景觀的觀賞價值等。

為了應對這些問題和挑戰，可以采取一些措施，如加強線路的維護和檢修，提高線路的抗風、抗雷等能力，加強對線路周邊環境的管理，推動技術創新，開展地下輸電線路的建設等。針對這些問題，一方面可以加強現有桿線的定期檢修和維護工作，及時排查潛在隱患并進行處理；另一方面，可優化建設用地審批流程，提高土地使用效率。此外，加強與相關部門的合作和溝通，共同解決問題也是重要的解決方案之一。

4 電力入地的必要性與緊迫性

4.1 強電入地的政策和必要性

電力入地指的是將供電線路地下化，以減少電力線路外露對城市視覺環境的影響，并提高電力供應的可靠性和安全性。因此，強電入地政策應運而生。烏魯木齊市米東區作為一個經濟快速崛起的地區，也面臨著這些問題，因此強電入地順應國家政策，同時也是城市發展必經的過程。

4.2 電力入地的緊迫性

首先，電力入地的緊迫性體現在其對維護與安全的重要性。其次，電力入地對于城市美觀和環境保護起到了積極的作用。傳統的架空電力線路不僅占據大量地面空間，給城市的景觀和環境帶來了負面影響，同時也會造成視覺污染[2]。而電力入地使得城市更加美觀整潔，并提高了城市品質。再次，電力入地能夠提升城市地下空間的利用率。電力線路入地后，原先被架空線路占據的空間可以用于其他用途，如排水系統、自行車道等的建設，進一步優化城市規劃。

5 工程設計方案

5.1 電力廊道總體建設思路

為了滿足保養和管理的需求，需要盡力做到讓走廊的設計更為精簡，充分體現出其經濟性和合理性。在設計走廊時，也要適度考慮到管道分支、維修工人以及設備材料的出入，并為此特別設計接口。在規劃走廊設施系統時，應該考慮兼容供電、通風、給排水、照明、火災預防、災害預防、報警等相關附屬設備。

5.2 電力廊道布置平面

按照《烏魯木齊地下綜合管廊專項規劃》的指導，應在交通繁忙且地下管線集中的主要城市道路下方設置綜合管廊，而在交通較少的次要道路和支線道路下可以添加電力排管。具體如下：輪臺路（龍河路~米東大道）道路下敷設電力廊道，電力廊道尺寸2.3x2.5m。

5.3 管線綜合設計及橫斷面設計

根據烏魯木齊市規劃局批復的輪臺路電力管廊紅線圖，輪臺路電力管廊中心線位于道路中心線北側8m，電力管廊整體位于道路機動車道范圍。

在平面定位時，需要考慮電力廊道位置的設計以及管廊附屬設施的優化布局。由于每200m需要設置一組通風口，每200m設置一組吊裝口和逃生口，為了減輕對道路交通和景觀的影響，在北側綠化帶布置通風口、吊裝口及逃生口。

經過考慮電纜的規劃數量、電纜在廊道的組合方式以及其斷面的布置規則，設定出輪臺路段電力廊道的斷面尺寸。

5.4 電力廊道豎向設計原則

基坑開挖深度在電力通道上起著決定性的作用，有可能對兩側的建筑形成影響，也對管線交叉有直接沖擊。必須保障足夠的覆土深度在通道頂部以便公共管線通過。可按行駛的道路縱向坡度安排電力通道，以減小覆土厚度，同時應保持和操作通道和工作區以及為照明、通風、排水設施等所需的空間，同時結合地理位置的地質狀況、線路狀況、交通等施工條件，以及下水道等其他地下設施以及周邊建筑等因素，通過綜合研究，確定經濟合理的垂直布置。

確定電力通道覆土時，關鍵的四個因素是：覆土綠化的厚度、凍土深度、通道和橫穿道路及其他市政管線的交接關系，以及通道內如通風口、投料口需要的操作和設備安裝的空間，還有采用不同施工方法對應的安全覆土厚度[3]。綜合考慮以上因素，輪臺路電力廊道標準段覆土2.2m，在吊裝口及逃生口、人行出入口處覆土3.5m。

標準段至下凹段設置10m長過渡段，縱坡大于10%設置踏步，方便人行檢修。

5.5 電力廊道工法方案選擇

5.5.1 電力廊道施工方式概述

建設電力走廊的技術手段主要是開挖法和隧道法。開挖法包羅了現場澆筑技術和預制組合技術，而隧道法主要涵蓋了盾構技術、頂管技術以及礦山技術。

5.5.2 明挖現澆法

開挖現澆建設方式是最普遍的建設手段[4]。利用此種建設手段能支持大規模工作，把完整的項目切分成多個建設部分，以此來提高建設速度。此外，這種方式的技術需求并不高，工程成本也相對較低，且可保證建設質量。

5.5.3 明挖預制拼裝法

明挖頂制組裝法被視為一種相對進步的建設方式，已在國內廣泛應用。使用該建筑方式需要有大型預制工廠和大噸位的運輸及吊裝設備，同時建筑技巧的要求也很高，工程的成本相對較大。主要優勢是建設速度快，構件品質容易管理，可降低基坑支撐的開銷。

本項目的大多數地塊周邊并無太多限制，且可與道路建設一同進行，具備挖掘建設和現場混凝土澆筑的條件。電力通道的斷面尺寸較大，如果使用預制組合結構，由于運輸和懸掛能力的限制，會使每一環形管節的數量增多，這對電力通道的結構的完整性非常不利，增加了防水控制點，從而影響到了防水性能。

因此，本項目開挖深度5.4-6.7m之間，推薦采用明挖現澆法施工。

圖1 輪臺路電力廊道標準段

5.6 電力廊道節點設計

5.6.1 防火分區

按照《城市綜合管廊工程技術規范》（GB50838-2015）的要求，電力電纜應在每200m的承載段落中設置使用不可燃物質構建的防火隔離墻。在這次設計中，電力艙室的每個防火區間的間隔未超出200m，并且在每個防火區間的兩端都設置了防火墻。

5.6.2 通風口（進風口、出風口）設計

電力廊道的防火分區設置與通風口的構造設計息息相關。這種電力廊道利用自然進風和機械排風的組合作為通風模式，每個防火分區都配有一個入口和一個出口用于進出風。通常，進風口不配備風扇，主要靠自然通風進行空氣替換，而排風口會裝有風扇以助力機械排風。在設計電力廊道的電力艙室時，正常的通風頻次是每小時2次，而在發生事故時，通風更頻繁，每小時達6次。

風口的高度應超過地面，在本項目的設計中，它們定位在綠化帶或者不會影響景觀的地方；地下的風道采用的是鋼筋混凝土構造，從電力廊道的頂部或側面開放，風口設置了金屬網格，以10mm×10mm的網孔大小防止小動物闖入地下管道。

5.6.3 吊裝口-逃生口設計

本次吊裝口與逃生口合并設置。為預備火災等緊急情況的發生，吊裝口、逃生口和管道出口都被一同采納進考慮范圍。示意圖如下：

圖2 吊裝口-逃生口BIM模型

5.6.4 人員出入口設計

本次人員出入口與弱電控制室、消防控制室合并設置。

5.7 電力廊道施工過程中遇到問題

5.7.1 給水排水管道與電力廊道交叉打架問題

因為電力廊道是沿道路方向，會常遇到與各個管線交叉問題。當排水管道埋設深度較淺時，與纜線管廊上部標高沖突時可考慮適當下壓纜線管廊標高，通過過渡段，轉角及坡度需滿足電力及通信線纜的敷設要求，使得纜線管廊下穿雨污水管道進行避讓[5]。

5.7.2 開挖過程中遇到未知構筑物

前期地勘資料不全，開挖過程中可能會遇到未知構筑物，會給現場施工以及進度帶來較大的困擾。

在拿到前期資料后，應及時對既有探勘資料復查，復測。遇到未知建（構）筑物，及時通知建設單位，對未知構筑物保護，根據構筑物形態，聯系對應產權單位，確認歸屬權，同時編制相應保護方案，穿越方案以及應急預案。

6 結論

綜上所述，烏魯木齊市米東區電力廊道工程的設計與實踐中，電力入地的緊迫性不容忽視。電力入地有助于優化城市電力供應結構、提高城市美觀度、增加城市地下空間的利用率，并提升供電系統的可靠性和穩定性。在實踐中，可以借鑒其他城市的成功經驗，結合本地實際情況，采取科學合理的方案，實現電力入地的有效推進和運營。