吳 倩
(中國市政工程西北設計研究院有限公司,甘肅 蘭州 730000)
建設城市地下綜合管廊工程可避免反復開挖城市地面,可有效提升地下管線安全運行水平和抗自然災害能力,并可基本解決城市街道蛛網式架空線的問題,提升城市整體形象。國務院辦公廳于2015年下發了《關于推進城市地下綜合管廊建設的指導意見》,明確指出在我國城市建設過程中要推動地下綜合管廊工程建設,計劃至2020年要基本建設部分先進的城市地下綜合管廊工程并開始運行。由此可見,城市地下綜合管廊工程對于城市的發展具有一定的推動作用,這也是未來我國城市建設的重要方向。
城市地下管廊工程的設計必須要遵循一定的原則,才能保證工程的科學性和合理性,確保工程建成后可發揮相應的作用,一般來講主要需遵循以下原則。
1)設計前首先要對城市地下管線進行詳細調查,包括種類、數量及未來可能會增加的部分,然后根據城市發展實際情況及當前城市對于地下綜合管廊工程的需求進行合理設計,確保設計方案與當前城市的實際需求高度契合。
2)城市地下綜合管廊工程必須與城市整體規劃契合,在進行規劃時要嚴格論證,充分考量城市未來的發展情況,地下綜合管廊工程要為城市未來的發展留有一定空間,避免在城市發展過程中反復開挖地面,這樣不僅會增加投入,而且會對城市的交通、市容市貌造成不良影響。
3)對于新老城區的地下綜合管廊工程設計要采用不同的模式和設計理念,做到最優化配置,尤其是對于老城區地下綜合管廊工程的設計,要盡量多利用原有的基礎,這樣可有效降低投入。
城市地下綜合管廊主要包括干線管廊、支線管廊及纜線管廊。干線管廊一般主要位于城市主要道路的下方,采用的是獨立分艙敷設城市主干管線;支線管廊一般位于道路的兩側下方,采用的是單艙或雙艙敷設城市配給管線,主要服務鄰近地塊的終端用戶;纜線管廊一般相對較為封閉,僅蓋板可開啟,主要是服務于電纜。在規劃建設城市地下綜合管廊工程時,要根據城市的發展規劃,合理選擇管廊類型,確保建成后可發揮相應的作用。
綜合管廊的頂部需設置檢查口、通風口及投料口等多種孔口,一般情況下通風口要高于地面,其他孔口視實際情況進行設置。監控中心需設置在建筑物內,地下管廊每間隔200m就需要設置防火區,防火區需單獨配置出風口、進風口、逃生口及吊裝口。
城市地下綜合管廊的斷面形式主要為圓形及矩形,二者各有優劣。矩形斷面的優勢在于造價較為低廉、管線敷設較方便,同時在保養維護時比較容易,矩形斷面主要用于新城區或新建道路,施工方式一般采用現澆或預制裝配式,管廊內部空間可得到最大限度利用。圓形斷面主要用于直線型管廊及纜線管廊,如果管廊工程需要穿越特殊區域,埋深較深時,一般采用盾構施工。
城市地下綜合管廊工程縱斷面設計一般與道路的縱斷面保持一致,這樣可有效減少土方挖掘量。綜合管廊在縱坡的變化位置應滿足管線折角需要,管廊穿越路口位置時,需要采用部分下臥或上穿的形式,這樣可避開重力流管線。綜合管廊的縱坡最小應不低于0.2%,最大應不高于10%,這樣既可滿足管線檢修時排水需求,同時也便于進行管線的搬運和敷設。此外,綜合管廊縱斷面的設計還需注意以下方面:綜合管廊埋深必須要滿足抗浮標準;綜合管廊上部的覆土需滿足燃氣、給排水及其他管線穿越的要求。
10kV電力線、通信電纜、給水管、中水管等合艙建設,為綜合艙;熱力管道單獨1艙建設,為熱力艙;天然氣管道單獨1艙建設,為燃氣艙;污水管道單獨1艙建設,為污水艙。其中燃氣艙的人員出入、物料運輸及消防逃生等系統均與其他艙分開獨立設置。
1)綜合艙 給水、中水管道和電力線、通信線同艙布置,為減少強弱電之間的電磁干擾,艙內分側布置電力橋架及通信排架,給水和中水管落地布置于支墩上。
2)熱力艙 單獨設艙,落地布置。主要考慮熱力干線管道散熱對電力、電信、給水等管道的不利影響。
3)燃氣艙 考慮燃氣管道對消防、防毒、防爆、安全通行等要求較高,不得與電力電纜同艙敷設。
4)污水艙 結合污水艙特有的節點,如通氣、檢查井的設置不應影響其他艙室,單獨設艙。為便于重力流周邊支管的接入,污水艙設置在最外側,同時為調節坡度之便,采用吊架布設。
城市地下綜合管廊工程附屬設施主要有:通風系統、配電系統、警報系統、監控系統、消防系統、氣體監測系統、排水系統、標識系統、監控系統及其他視實際情況增設的系統。供電系統中消防設備、應急照明設備及監控設備需采用二級負荷,其余系統設備可采用三級負荷;照明系統需設置正常照明系統和應急照明系統,確保在緊急情況下照明設備可正常運行;通風系統要采用機械通風和自然通風結合的方式,確保地下管廊內的空氣流通;排水系統應設置相應的自動排水系統,避免管廊內積水影響地下各類管線;監控系統要對地下管廊內的氣體、火情、溫度等進行實時監測,并將各項監控數據及時傳輸到監控中心,以便在發生異常情況時可及時進行處理。
1)節點設計 干線綜合管廊為等級最高的綜合管廊,吊裝口、逃生口、通風口、人員出入口、端頭井及管線出線口等均需設置。為減小節點設計規模及數量,結合防火分區劃分,在滿足使用功能的前提下,各節點應盡量合并設置。
2)附屬設施設計 為保證綜合管廊的正常安全運營,消防系統、通風系統、供電與照明系統、監控與報警系統、排水系統、標識系統等附屬設施配置必不可少,應認真對待。
3)結構設計 結構是管廊的主體,其設計與地質情況、斷面形式、施工方法等息息相關,需重點考慮。
城市地下綜合管廊工程的建設可有效規范城市地下管網系統,實現城市各項基礎的現代化、集約化,在進行綜合管廊設計時,要重點關注平面、斷面、分艙、附屬設施等方面設計,確保管廊工程可有效發揮作用。