纜線管廊與市政排水管道交叉處理方案探討

李康寧

（上海林同炎李國(guó)豪土建工程咨詢(xún)有限公司，上海市 200437）

0 引言

隨著近年來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全國(guó)各地推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)，統(tǒng)籌各類(lèi)市政管線規(guī)劃、建設(shè)和管理，節(jié)約地下空間，解決反復(fù)開(kāi)挖路面、架空線網(wǎng)密集、管線事故頻發(fā)等問(wèn)題，有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景觀、促進(jìn)城市集約高效和轉(zhuǎn)型發(fā)展，有利于提高城市綜合承載能力和城鎮(zhèn)化的發(fā)展質(zhì)量。基于此，全國(guó)各地建設(shè)各種類(lèi)型綜合管廊，主要包含：干線綜合管廊、支線綜合管廊及纜線管廊。其中，纜線綜合管廊埋深淺、造價(jià)低，無(wú)需設(shè)置通風(fēng)、照明、消防等附屬設(shè)施，日常養(yǎng)護(hù)也相對(duì)簡(jiǎn)單。在一些沒(méi)有條件建設(shè)干線或支線管廊的道路下，敷設(shè)纜線管廊更為適宜[1-2]。

纜線管廊是采用淺埋溝道方式建設(shè)，設(shè)有可開(kāi)啟蓋板但其內(nèi)部空間不能滿(mǎn)足人員正常通行的要求，用于容納電力電纜和通信線纜的管廊，一般布置在人行道或綠化帶下。

纜線管廊與電纜溝有很多類(lèi)似之處，在具體設(shè)計(jì)時(shí)可以借鑒電纜溝的做法，但纜線管廊屬于綜合管廊的一種，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)年限為100 a。同時(shí)，與電力隧道有明顯的差異，纜線管廊上部設(shè)置可開(kāi)啟蓋板，但無(wú)需像電力隧道設(shè)置巡視、檢修通道，亦無(wú)需設(shè)置通風(fēng)、照明、監(jiān)控、排水等系統(tǒng)，埋深比電力隧道淺很多。

1 工程概況

某纜線管廊工程位于廣西省北海市，與市政道路工程同步建設(shè)，新建道路規(guī)模為城市主干路，雙向八車(chē)道，紅線寬度70 m，道路兩側(cè)各有25 m城市綠帶，路線全長(zhǎng)約5.20 km，在道路東側(cè)綠化帶內(nèi)全線設(shè)置纜線管廊。入廊管線為電力電纜、通信線纜。根據(jù)電力及通信規(guī)劃，確定管線規(guī)模為24根電力110 kV與36孔通信管線。在纜線管廊尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，除了需要滿(mǎn)足電力電纜與通信線纜的敷設(shè)外，也需要預(yù)留一定的自用管線空間，在條件允許的情況下，還需為電力電纜及通信線纜做適當(dāng)?shù)念A(yù)留。根據(jù)以上原則，該纜線管廊斷面內(nèi)尺寸為2.5 m（高）×2.4 m（寬），蓋板為0.25 m厚，基礎(chǔ)墊層厚0.1 m，底板厚0.3 m，其余結(jié)構(gòu)壁厚均為0.3 m。

2 纜線管廊在地下空間的豎向位置[3-4]

根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50838—2015)的相關(guān)要求，綜合管廊的排水區(qū)間長(zhǎng)度不宜大于200 m，底板宜設(shè)置排水明溝，通過(guò)排水明溝將綜合管廊內(nèi)積水匯入集水坑，排水明溝坡度不應(yīng)小于0.2%。按此計(jì)算，纜線管廊每200 m最小坡降為0.4 m。當(dāng)?shù)貏?shì)較平坦時(shí)，綜合管廊覆土跟隨排水分區(qū)最小覆土變化值為0～0.4 m；當(dāng)?shù)貏?shì)有一定坡度時(shí)，管廊可隨道路坡度設(shè)計(jì)，覆土基本維持不變。本文所研究的纜線管廊位于廣西北海地區(qū)，地勢(shì)南高北低，坡度明顯，纜線管廊隨坡度敷設(shè)，布置道路東側(cè)綠化帶下，為起到防雨、防滲、防盜、綠化種植等效果，控制覆土在250 mm左右。纜線管廊結(jié)構(gòu)高度占據(jù)豎向空間范圍為0.25～3.40 m。具體如圖1纜線管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面圖所示。

圖1 纜線管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面圖（單位：mm）

3 排水管道在地下空間的豎向位置

該工程在道路機(jī)動(dòng)車(chē)道下沿線新建雨污水主管，除為相交道路預(yù)留DN800～DN1000接入支管外，也為道路兩側(cè)地塊定距預(yù)留DN600雨水預(yù)留管及DN300污水預(yù)留管。雨污水管道為重力流，為滿(mǎn)足相交道路及地塊的排水需求，其預(yù)留支管覆土基本控制在1.5～3.0 m，以此計(jì)算出其占據(jù)豎向空間范圍為1.5～4.0 m。

4 纜線管廊與排水管道交叉處理方案

經(jīng)以上分析，排水管網(wǎng)與纜線豎向空間范圍重疊，管線交叉時(shí)，沖突不可避免，而雨污水重力流管線又無(wú)法像壓力管（例如給水管、中水管、燃?xì)夤艿龋┩ㄟ^(guò)局部改變標(biāo)高的方法輕易避讓纜線管廊，故本文針對(duì)以上問(wèn)題深入研究，提出幾種相應(yīng)處理方案。

4.1 排水管道倒虹避讓纜線管廊

當(dāng)雨污水管線與纜線管廊在豎向標(biāo)高發(fā)生沖突時(shí)，維持纜線管廊原有標(biāo)高不變，雨污水管線采取倒虹吸方式，下穿通過(guò)纜線管廊。但倒虹范圍內(nèi)的雨污水管道需進(jìn)行水力計(jì)算，上下游管道設(shè)置標(biāo)高差，以彌補(bǔ)倒虹管段的水頭損失。具體做法詳見(jiàn)排水管道避讓纜線管廊示意圖如圖2所示。

圖2 排水管道避讓纜線管廊示意圖（單位：mm）

此處理方案使雨污水管線局部標(biāo)高下降至纜線管廊下方，致使排水管網(wǎng)的排水順暢帶來(lái)了一定的影響。由于排水體系是系統(tǒng)性工程，局部的下倒虹節(jié)點(diǎn)會(huì)增加排水管網(wǎng)的水頭損失，抬高上游水位或增加下游管網(wǎng)的埋設(shè)深度，特別是增加排水水頭損失導(dǎo)致水力迫降線抬高，當(dāng)水力迫降線超過(guò)地面線時(shí)，會(huì)造成路面積水以及污水無(wú)法順利外排，因此選用此處理方案應(yīng)當(dāng)慎重。

此外，在非雨季時(shí)，雨水管道內(nèi)無(wú)水流流動(dòng)，倒虹管段內(nèi)始終存積一定量的雨水，使泥沙逐步沉淀淤積；而污水雖不受季節(jié)影響而常年流動(dòng)，但污水內(nèi)雜質(zhì)較多，倒虹管標(biāo)高低于下游污水管道標(biāo)高，常年為滿(mǎn)管流狀態(tài)，雜質(zhì)亦無(wú)法順利排出，最終沉積在倒虹管段。因此，倒虹管需增加養(yǎng)護(hù)清淤頻率，為日常管道的養(yǎng)護(hù)管理帶來(lái)不便。

4.2 纜線管廊局部改為排管避讓排水管道

當(dāng)排水管道埋設(shè)深度位置接近纜線管廊下部時(shí)，纜線管廊下穿避讓排水管道，勢(shì)必導(dǎo)致纜線管廊埋深過(guò)大，在一些現(xiàn)狀建設(shè)條件受控的情況下，可將纜線管廊局部斷開(kāi)，采取埋管的方式，從排水管道上方穿越，具體做法如圖3排管方式避讓排水管道示意圖所示。

圖3 排管方式避讓排水管道示意圖

此處理方案可以保證雨污水管道的正常敷設(shè)，也解決了電力和通信管線的排布問(wèn)題。但由于破壞了纜線管廊的整體性，不建議多次斷開(kāi)綜合管廊，這樣便失去了纜線管廊的建設(shè)意義，故僅對(duì)于局部某個(gè)點(diǎn)可考慮此種處理方案。

4.3 異形纜線管廊避讓排水管道

當(dāng)排水管道埋設(shè)深度較淺時(shí)，與纜線管廊下部標(biāo)高沖突時(shí)，如多次將纜線管廊局部調(diào)整為排管方式穿越雨污水管道，會(huì)影響到管廊的整體性。此時(shí)可壓縮纜線管廊豎向高度，減少支架數(shù)量，并在纜線管廊兩側(cè)平面進(jìn)行外擴(kuò)，增加支架長(zhǎng)度，采用橫向補(bǔ)償豎向的方式，滿(mǎn)足電力電纜及通信線纜的敷設(shè)規(guī)模，具體做法如圖4和圖5異形纜線管廊避讓排水管道示意圖所示。

此處理方案在滿(mǎn)足雨污水管道及電力和通信管線敷設(shè)的基礎(chǔ)上，保證了纜線管廊的整體性。但需考慮纜線管廊建設(shè)的邊界條件（如建設(shè)紅線、建筑及管線距離、雨污水支管覆土等限制因素），以確保管廊外擴(kuò)的建設(shè)條件。同時(shí)，由于電力及通信管廊在管廊內(nèi)進(jìn)行彎曲，外擴(kuò)過(guò)渡角度需滿(mǎn)足電力及通信線纜的最小轉(zhuǎn)彎半徑的要求。其中，電力電纜對(duì)最小轉(zhuǎn)彎半徑的要求較高，根據(jù)電力電纜類(lèi)型不同按10～30倍的電纜外徑進(jìn)行控制。另外，由于纜線在異形節(jié)點(diǎn)處的排布位置發(fā)生了橫向以及豎向的變化，所以該節(jié)點(diǎn)處纜線管廊的支架需要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，以確保纜線可以順利通過(guò)。

圖4 異形纜線管廊避讓排水管道平面示意圖

圖5 異形纜線管廊避讓排水管道縱斷面示意圖

4.4 纜線管廊局部下穿避讓排水管道

當(dāng)排水管道埋設(shè)深度較淺時(shí)，與纜線管廊上部標(biāo)高沖突時(shí)，可考慮適當(dāng)下壓纜線管廊標(biāo)高，通過(guò)一定距離的過(guò)渡段（轉(zhuǎn)角及坡度需滿(mǎn)足電力及通信線纜的敷設(shè)要求），使得纜線管廊下穿雨污水管道進(jìn)行避讓?zhuān)唧w做法如圖6纜線管廊避讓排水管道示意圖所示。

圖6 纜線管廊局部下穿避讓排水管道示意圖

此處理方案保證了排水管道的水力條件，但需局部增加纜線管廊的埋深，對(duì)工程造價(jià)有一定的影響，特別對(duì)于沿海軟土地基，圍護(hù)費(fèi)用明顯增加，而對(duì)于土質(zhì)較好的地區(qū)，可采用放坡大開(kāi)挖，工程費(fèi)用增加相對(duì)較小。采取此種處理方式時(shí)，要求排水設(shè)計(jì)盡量控制雨、污水支管間距，使得纜線管廊可同時(shí)下穿雨污水管，減少穿越節(jié)點(diǎn)數(shù)量。

5 幾種處理方案的選用

本文論述的某纜線管廊工程位于規(guī)劃綠地內(nèi)，周邊現(xiàn)狀均為荒地，地勢(shì)平坦開(kāi)闊，且兩側(cè)無(wú)現(xiàn)狀建筑及管線控制的要求。項(xiàng)目所在地區(qū)工程地質(zhì)良好，具備良好的大開(kāi)挖條件，挖填方費(fèi)用相對(duì)較低。但當(dāng)?shù)仞B(yǎng)護(hù)管理相對(duì)薄弱、管道清淤周期較長(zhǎng)，施工技術(shù)水平一般。針對(duì)以上條件進(jìn)行各方案比選：

方案一：采用排水管道倒虹避讓纜線管線的方式，雖可解決豎向沖突問(wèn)題，但當(dāng)?shù)仞B(yǎng)護(hù)管理相對(duì)薄弱，無(wú)法做到經(jīng)常清通，勢(shì)必造成倒虹管段常年淤積堵塞，排水不暢；

方案二：由于工程沿線雨污水預(yù)留支管數(shù)量很多，如采取纜線管廊局部改為排管的方式，會(huì)極大的影響了管廊的整體性，失去了纜線管廊的建設(shè)優(yōu)勢(shì)與建設(shè)意義；

方案三：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)條件，可將纜線管廊局部尺寸進(jìn)行外擴(kuò)，但該項(xiàng)目地塊雨污水預(yù)留管覆土較小（最小1.5 m），導(dǎo)致纜線管廊高度嚴(yán)重壓縮，為滿(mǎn)足管線敷設(shè)規(guī)模要求，平面外擴(kuò)尺寸需要很大，外擴(kuò)過(guò)渡段距離很長(zhǎng)，支架長(zhǎng)度增加過(guò)多，對(duì)其受力也極為不利。

方案四：纜線管廊局部下穿避讓雨污水管道增加了管廊的開(kāi)挖深度，但由于場(chǎng)地開(kāi)闊、地質(zhì)條件良好，挖填方費(fèi)用相對(duì)較低，亦可滿(mǎn)足豎向交叉避讓要求。

經(jīng)綜合比對(duì)，該項(xiàng)目最終選取了纜線管廊局部下穿避讓雨污水重力管的處理方案。

6 結(jié) 語(yǔ)

市政排水管網(wǎng)（雨水管、污水管）常規(guī)以重力流為主，壓力流管道占比相對(duì)較少，且方便彎曲避讓其他管線，排水管道占據(jù)地下空間范圍一般為1.0～6.0 m。纜線管廊為非重力流，可彎曲避讓其他管線，占據(jù)地下空間范圍為0.3～3.5 m。針對(duì)于埋深較深的排水總管（覆土4 m以上），基本與纜線管廊無(wú)交叉沖突，但對(duì)于埋深相對(duì)較淺的排水支管，會(huì)發(fā)生不可避免的交叉沖突問(wèn)題。

本文針對(duì)雨污水管網(wǎng)與纜線管廊交叉情形，提出幾種處理方案供類(lèi)似工程借鑒經(jīng)驗(yàn)。在現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)條件、工程地質(zhì)、排水管網(wǎng)水力要求、當(dāng)?shù)仞B(yǎng)護(hù)管理水平、施工技術(shù)水平等條件允許的情況下，建議按照纜線管廊下穿排水管道→排水管道避讓纜線管廊→異形纜線管廊避讓排水管道→排管方式避讓排水管道的順序進(jìn)行避讓方案選擇。通過(guò)綜合多方面影響因素及各方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比選，最終選擇可行、合理且經(jīng)濟(jì)的處理方案。