火力發電廠廠區溝道設計

王 冠

(中國電力工程顧問集團東北電力設計院有限公司，長春 130021)

溝道作為一種常規的地下管線敷設方式，被廣泛應用在發電廠中。地下溝道敷設采用帶蓋板的鋼筋混凝土結構或封閉溝結構，不僅施工方便，而且有利于后期維護。然而，目前缺少對溝道交叉、溝道標高的變化及銜接、局部構造及主要設計內容等方面進行綜合論述的文獻。下面本文將著重探討火力發電廠內溝道的主要設計思路和設計原則。

1 溝道的分類及交叉的一般原則

1.1 溝道的分類

溝道按用途可分為：高壓電纜溝、常規電纜溝、雨水溝、暖氣溝等。

溝道按照通行條件可分為：可通行、半通行、不通行。可通行溝道凈深h≥1.6 m，半通行溝道凈深在1.2～1.5 m，不通行溝道凈深一般小于1 m。

溝道按照結構型式可分為：封閉溝、蓋板溝。

1.2 溝道交叉的一般原則

1.2.1 溝道穿過道路方式的選擇

溝道與道路交叉，一般有兩種方式：溝道頂部與路面標高平齊，溝道頂部有一定的埋置深度。

a.溝道頂部與路面標高平齊。優點：能夠與道路兩側溝道在標高上完美銜接，有利于溝底連續排水，減少溝底集水坑的設置；溝道不需在過路時進行下臥，可有效提高該段溝道的溝底最低點標高，使溝道集水坑可自流進入附近排水井，不需設置排水泵；溝內頂部標高可與道路兩側平齊，有利于電纜埋件的平順設置，且對于轉彎半徑較大的電纜敷設有利。缺點：溝道蓋板或頂板直接承受汽車荷載，沒有覆土對汽車荷載的分散、緩沖作用，一般情況下需要較大的溝道壁厚及較大的配筋量；溝道作為一個整體，剛度與相接的道路路面有所差異，經過長時間的汽車碾壓容易形成不均勻沉降，形成類似“橋頭跳車”的現象，影響行車的舒適性。

與路面標高平齊的蓋板溝，宜應用為廠區雨水溝，或應用在與交通量很小的廠區次要道路交叉的電纜溝等。蓋板溝的優點在于方便開蓋檢查、維修。應用為雨水溝時，方便進行清淤工作。當道路較窄時，過路段雨水溝也可以選用與路面平齊的封閉溝，清淤工作可在道路兩端進行。

b.溝道頂部有一定的埋置深度。溝道在過路時，溝頂、溝底同時向下轉折，以頂部有一定的埋置深度的方式通過道路，即溝道在過路段下臥。這種情況下，一般溝頂埋置深度不小于0.5 m。優點：有一定的覆土深度，可使汽車荷載按照一定的角度分散，作用到溝頂時變為分布面更廣的均布荷載，有效地降低了汽車荷載效應；路面完整、美觀，不易產生裂縫、坑洼。缺點：溝道在過路段下臥，為一定范圍的最低點，不利于溝底連續排水，必須在一端設置集水坑，如果此處集水坑絕對標高過低，則積水無法自流進入附近排水井，需設置水泵；往往為了通行要求，需將溝道凈深、凈寬加大，造成一定程度的浪費，且不利于檢修。

一般過路段下臥的溝道，宜應用為與主要道路交叉的電纜溝，且為封閉溝，溝道凈深宜在1.6 m及以上。在溝道的一端設置集水坑及檢查井，檢查井應高于附近地坪0.2 m，以防灌水。

圖1 溝道標高變化設計

1.2.2 新建溝道與既有溝道、道路交叉

在老廠改、擴建時，如果既有溝道平行于老廠道路且位于一側或兩側，則新建溝道只能選擇下臥穿過既有溝道和道路。這種情況下，新建溝道頂部覆土深度往往可以滿足0.5 m的要求，而新建溝道的埋深取決于既有溝道的埋深。設計時應首先做好前期勘測工作，詳細調查新建溝道路徑上有哪些地上、地下設施，以免疏漏引起后期反復修改。施工應綜合考慮老廠交通運行等各類因素，且對既有溝道采取有效的支護、保護措施，避免在施工過程中對既有溝道的破壞。

如果既有溝道與新建溝道的路徑平行時，新建溝道在平面上必須避開既有溝道的位置。

1.2.3 其他原則

按照相關文獻敘述[1]，可以總結為：工程量小的讓工程量大的，新建的讓既有的，檢修少的讓檢修多的，臨時的讓永久的。

2 溝道標高的變化方式

溝道敷設時，由于室外地坪標高的變化、溝道底部排水需求以及其他原因，溝道內頂、底標高往往不能永遠維持一個定值不變。標高的銜接、變化主要可以分為以下幾類方式。

a.溝道頂部標高不變，溝道底部按排水坡度逐漸加深，即溝道凈深逐漸加深。一般情況下，室外地坪標高不變時采用這種設計。這種溝道標高設計適用于電纜溝頂部高于地坪表面的情況，且該段溝道長度不宜過長，否則終端斷面會太深。對于在一定范圍內道路標高不變的情況下，路邊雨水溝也適用此種溝道標高設計。這種設計方式，溝道的凈深是一個變量，會給設計、施工工程量統計、施工備料及鋼筋綁扎、模板設置帶來一定的難度。

b.溝道頂部與底部按同一縱向坡度變化，即溝道凈深不變。一般情況下，室外地坪標高沿溝道縱向有變化時，采用這種設計，且溝道的頂、底部坡度與室外地坪坡度相適應。這種溝道標高設計適用于道路標高變化段的路旁雨水溝；也可以用來當做道路下臥溝道與路旁蓋板溝之間的下臥過渡段；在長距離有薄覆土電纜溝(長度在50 m以上)敷設時，若按照每50 m范圍設置1個集水坑，溝底坡度3‰，則可采取循環升降標高且溝道凈深不變的方式，每25 m為一個單元，在25 m的范圍內標高變化值為75 mm，集水坑設置在最低處則恰好為50 m設置一個集水坑，溝道標高變化設計見圖1。這種設計方式，溝道的凈深是一個常量，對于設計、工程量統計、施工都十分方便。

3 溝道的銜接過渡

在實際工程中，往往會遇到兩種不同凈深的溝道相接的情況，如有通行需求的封閉溝道與凈深較淺的蓋板溝相接。在這里，認為應至少保證頂面、底面其中之一的標高平順銜接(無突變處)，另外的一面也可以平順銜接，或做成突變。高度差超過200 mm時做成突變更為適宜，因為等深的過渡段不僅方便施工，也更有利于通行。比如某工程高壓電纜溝，一般地區蓋板溝凈深1.2 m，溝頂覆土200 mm厚，過路段封閉溝凈深1.6 m，溝頂距路面500 mm，則可以使用一個等高度(1.6 m凈深)的封閉溝，在3～5 m內將兩段溝道頂部300 mm的高差相銜接，使溝道頂部平順銜接，而溝道底部的400 mm高度差可在蓋板溝端部突變，溝道側壁埋件以溝道頂部進行定位，埋件亦可平順銜接，見圖2。

圖2 溝道標高銜接示例圖

此外，不同深度的溝道，其頂板(或蓋板)、側壁、底板的厚度也會有所差異。溝道頂部、底部標高及側壁的銜接方式應該為在溝道的內側進行對齊。

4 蓋板溝檢查井的設置

有覆土的蓋板溝，其集水坑位置均應設置檢查井，以利于檢查和疏通。不可認為因蓋板溝有蓋板，就能夠直接通過取下蓋板對集水坑進行檢查，而不設置檢查井。原因有兩個：一是因為如果不設置檢查井，則不易直接辨別集水坑的實際位置；二是因為鋼筋混凝土蓋板往往較重，取下蓋板十分不便。

當溝道凈寬b≤800 mm時，檢查井的內孔尺寸與溝道凈寬一致，檢查井壁厚與溝道壁厚一致，檢查井與溝道垂直的側壁類似于搭在溝道上的梁，需要沿梁的方向配主筋。

當溝道凈寬b≥1 000 mm時，檢查井內孔尺寸宜為700 mm×700 mm，可做成側壁式檢查井或居中式檢查井。側壁式檢查井與溝道共用一壁，對側井壁厚150 mm，且通過一塊封閉頂板與溝道側壁相連，頂板厚度與溝道側壁一致。居中式檢查井的中心線與溝道中心線對齊，檢查井壁厚150 mm，檢查井下方設置一圈板梁，板梁高200～250 mm，檢查井板梁整體通過板梁外緣搭接在溝道側壁上，搭接寬度150 mm，即一圈板梁最外緣的寬度為b+300 mm。檢查井頂部應高于周圍地面100 mm，以防止雨水倒灌。

5 溝道設計的主要內容

a.溝道平面圖。溝道平面圖應包含的內容有：溝道中心線及定位(尺寸、坐標)，溝道內外壁，各段溝道對應的斷面編號，每段溝道起止點的地面標高、溝底標高、溝道凈深，排水方向，集水坑位置(坐標)及集水坑底標高。

b.溝道斷面圖。溝道斷面圖應包含的內容有：斷面尺寸、配筋，埋件位置，室外地面與溝頂之間的埋置深度，墊層，每延米溝道工程量表，溝道鋼筋、混凝土、鋼材的相關要求等。必要時應在溝內繪制所敷設管線的布置。

c.蓋板、異形蓋板詳圖。主要包括蓋板結構尺寸、配筋圖、吊環做法，工程量表，材料要求等。

d.集水坑詳圖。主要包括集水坑結構尺寸、配筋，篦子做法，套管位置及尺寸選用，鋼筋表等。

e.檢查井詳圖。主要包括檢查井結構尺寸、配筋，人孔鋼蓋板做法，爬梯做法，室外地面與檢查井的豎向關系，工程量表，材料要求等。

f.伸縮縫、施工縫詳圖。主要包括伸縮縫構造尺寸，接縫料、密封劑、止水帶的設置，鋼筋混凝土墊板的設置；不同地下水位施工縫的不同做法等。

g.埋件詳圖。主要包括各種埋件的尺寸信息、錨固信息、材料信息等。

6 結束語

本文在概括性地介紹溝道的一般分類的基礎上，詳細地分析了溝道與道路交叉的設計(溝道與路面平齊或下臥)、新建溝道與既有溝道或道路交叉時的設計要點、溝道交叉的其他原則，敘述了溝道標高變化的方式及適用情況(溝道頂部標高為定值或溝道凈深保持不變)，不同斷面溝道之間的銜接過渡形式(連續或突變)，溝道檢查井的設置原則，并概括性地列出了實際工程中溝道施工圖所包含的內容，所提供的設計方法、設計思路，能夠從宏觀上歸納總結了溝道設計的基本內容。