太原市高新區綜合管溝規劃設計方案

李 毅

(太原市市政工程設計研究院，山西太原 030002)

0 引言

隨著我國城市建設發展，傳統直埋式市政管線在改造更新過程中引起的交通阻塞和環境污染問題尤為突出，因此，發展市政管線綜合管溝規劃建設，已成為促進市政節能減排，實現城市地下空間可持續發展的當務之急。

太原高新技術開發區新區位于太原南部新區汾東商務區東南側，總占地面積約13.3 km2。園區基礎設施的建設是高新區可持續發展的有力保障，因此，如何從無序地使用道路地下空間到協調有序開發利用地下空間;如何保證基礎設施投資的更加合理可行等成為園區基礎設施建設的新課題。

1 綜合管溝規劃方案

該工程為在園區內紅線寬為36 m的七條道路下方建設綜合管溝的示范段工程，建設長度約7.5 km。

本次綜合管溝方案設計包括:綜合管溝的系統規劃設計、土建設計及孔口設計。斷面形式的確定是整個綜合管溝工程的設計關鍵，直接影響到整個工程的投資和運行管理。因此，根據綜合管溝斷面形式的不同設計了兩個方案進行比較。

1.1 綜合管溝系統規劃

綜合管溝的系統規劃設計包括橫斷面設計、平面設計、縱斷面設計。

1.1.1 方案一

該方案將所有管線納入綜合管溝，入溝管線包括:雨水、污水、給水、中水、熱力、電信、燃氣、電力共八種管線。綜合布置于道路的中央。綜合管溝平均坡度控制在0.3%，最小覆土應考慮路面結構，凍土深度以及綠化種植等要求，控制最小覆土應不小于1.2 m。

由于八種市政管線全部入溝，依據各專業規劃確定管線容量，確定橫斷面尺寸為:B×H=8.2 m×7.0 m。該方案綜合管溝由六個艙位組成，如圖1所示，1號艙(B×H=2.2×2.6)主要容納電力管線;2號艙(B×H=2.2×1.4)容納雨水管線;3號艙(B×H=3.6×4.0)主要容納管線包括:電信管線、中水管線、給水管線、熱力管線;4號艙(B×H=1.9×2.5)容納污水管線，預留檢修通道(井筒直徑為0.7 m);5號艙(B×H=1.7×2.4)主要容納天然氣管線;6號艙(B×H=1.7×1.6)為雨水方涵。艙內預留檢修通道，其中，1號、5號艙檢修通道寬為1.0 m，3號艙檢修通道寬為1.1 m。

方案一設計八種管線全部入溝，有效地利用了道路地下空間，取消了檢查井蓋的設置，大大增加了車輛行駛的舒適性;避免檢修或更換管線時，重復開挖路面，繼而可以減小因道路施工帶來的交通阻塞，為區域的可持續發展提供保障。

圖1 綜合管溝橫斷面圖（方案一）

但是八種管線入溝卻增加了管線交叉的難度，必須采取加大管溝斷面的方法加以解決，使得一次性投資增大，該方案總投資為8.03億元;為保證管溝內人員的安全，需增加安全防護設施，因而施工難度增大;同時，由于污水管線入溝，不斷有臭氣排出，污染管溝內空氣，清掏難度也加大，需增加管道通風設施;另外，雨污水管線為重力流管線，管線的接入受到下游接管高程的限制，溝內支管連接困難，管溝后期管理費用增加。從國內其他城市來看，雨污水管線入溝的情況不多見。

1.1.2 方案二

該方案設計地下管線采用綜合管溝與直埋敷設方式相結合。入溝管線包括給水管線、中水管線、熱力管線、電信管線、電力管線。雨水管線、污水管線、燃氣管線采用直埋敷設方式。該方案的一次性總投資為5.15億元。

該方案的綜合管溝布置于道路中央，雨水管線和污水管線分別沿道路兩側距道路中心線各12.0 m和15.5 m處布置，燃氣管線單側布置于距道路中心線7.0 m。綜合管溝最小覆土考慮路面結構、凍土深度、燃氣支管的預留空間以及綠化種植等要求，控制最小覆土不小于2.0 m。

該方案綜合管溝尺寸為B×H=4.6 m×3.8 m，由兩個艙位組成，如圖2所示，1號艙(B×H=3.6 m×4.0 m)容納熱力管線、給水管線、中水管線;2號艙(B×H=1.5 m×4.0 m)承載電力管線和電信管線。

由于排水管線和燃氣管線未納入綜合管溝，管溝斷面形式較簡單，安全及檢修附屬設施減少，管理難度降低。然而，由于排水管線和燃氣管線采用直埋方式，因而，綜合管溝的覆土深度增加，道路地下空間的管線交叉難度加大。

圖2 綜合管溝橫斷面圖（方案二）

1.2 綜合管溝節點設計

綜合管溝的節點處理是綜合管溝設計及施工的重點。節點包括:十字路口或丁字路口。在穿越道路交叉口時，平面上采取擴大綜合管溝尺寸(斷面兩側各增加5 m)，縱斷面采取局部下臥或上穿的措施通過。

內部管線交叉應遵守:支線溝管線讓主線溝管線;小管徑管線讓大管徑管線;各種管線統一考慮、相互協調的原則［3］。

1.3 綜合管溝土建設計

根據地質勘探報告，綜合管溝采用現澆混凝土矩形箱涵結構，混凝土強度等級為C40。結構受力模型為閉合框架。綜合管溝工程按照乙類建筑進行抗震設計［3］。其結構安全等級為二級，防水等級為二級，裂縫控制等級為三級，裂縫寬度不得大于0.2 mm。綜合管溝作為園區的生命線工程，因此，結構設計年限按100年考慮。

1.4 綜合管溝各類孔口設計

綜合管溝露出地面的附屬設施包括人員出入口、自然通風口、強制通風口、各類管線的材料投入口等，這些設施的規劃布置有著特殊的要求，平均間距為200 m左右。從國外綜合管溝建設、運營的經驗來看，由于管線在綜合管溝內得到了有效的保護，所以其受損、破壞的可能性很小，進而各類材料投入口在綜合管溝建設階段使用一次后，使用的頻率非常低，因此，近年來國外在綜合管溝的設計中，常常將各類材料投入口直接建在地表以下，以達到美化道路景觀的目的。

2 投資估算

根據工程設計方案計算工程量，以咨詢與之相類似工程建設的實際造價為依據，結合《市政工程投資估算指標(2007年)》和近期建設工程材料價格，進行合理的估算。

表1 綜合管溝方案一次性投資估算表(單價表)

由表1可知，所有管線入溝的綜合管溝的一次性投資指標為9.89萬元/m，而所有管線直埋的一次性投資指標為2.56萬元/m。因此，綜合管溝與傳統直埋方式在一次性投資上差別較大，綜合管溝的一次性投資費用約高出直埋敷設的4倍(一次性投資費用包括:土建費用、管材及安裝費用)，這也是近年來綜合管溝未大力推廣的主要原因所在。

3 建議

推進綜合管溝的建設，絕不只是一個單純的技術性問題，應盡快制定綜合管溝的保障措施，并出臺相應的管理辦法，建立相應的機構，從投資、規劃、管理等等各個方面來加以協調以及控制，從而保證綜合管溝設計科學、修建合理、運營安全、管理統一。如進行綜合管溝工程的建設需取得納入綜合管溝內的管線單位意見，并簽署協議，以確定綜合管溝建設以及運營維護費用的分攤。

目前，太原市在綜合管溝建設方面還沒有先例，應積極在太原市相關部門聯系，爭取優惠政策并制訂綜合管溝建設及運營維護的相關管理辦法和細則。

［1］李先洲，李景田.暖通空調規范實施手冊［M］.北京:中國建筑工業出版社，1999.

［2］GB 50289-98，城市工程管線綜合規劃規范［S］.

［3］GB 50011-2010，建筑抗震設計規范［S］.