城市综合管廊工程重要节点设计探讨葛丰源

城市综合管廊工程重要节点设计探讨葛丰源

葛丰源

济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司山东济南266101

摘要：近年来，随着我国城市化进程的不断推进，城市规模和人口也不断扩大，城市的可利用土地资源越来越稀缺，同时，水管道、气管道等方面的问题越来越突出，比如说各个管线之间的铺设线路交叉和重叠，需要重新施工等等，这些问题不仅给人们的正常工作生活造成了极大的不便，而且也阻碍了我国城市化的可持续发展。在这样的大背景下，城市综合管廊建设的理念应运而生，给城市市政管理提供了一个很好的发展方向。

关键词：城市管廊；工程节点；设计探讨

前言

城市综合管廊是现代化城市建设的重要趋势，和普通的管线埋设方法相比，综合管廊在各种地下管线的维护管理、抵抗自然灾害以及提高地下空间利用率等方面有着巨大的优势。为了避免城市综合管廊的投资浪费和无序设计，应按照规范的设计要求，坚持分期实施、统一规划、远近兼顾、因地制宜的原则，做好转项规划设计，推动城市综合管廊的快速发展。

一、城市综合管廊的特点

城市综合管廊，也称为共同沟，是指在同一空间中包含多种城市管线，实现城市基础设施的综合化、集约化和现代化。城市综合管廊可容纳防火设备、通信设备、电力设备、照明设备、给排水管道、吊装口、检修口以及燃气、通讯、电力、市政等各种管线[1]，从而进行统一的管理、建设、设计和规划。在实际应用中，城市综合管廊具有以下几个特点：

1、实现统一管理

城市综合管廊中包含多种地下管道，通过统一的管理和监管，避免相关行业和部门垄断，提高城市综合管廊的管理水平和效率。

2、提高地下空间利用率

现代化城市的土地资源越来越紧张，城市道路发挥着空间和交通的重要功能，并且越来越多的市民重视城市的空间功能。为了提高现代化城市的美观度，传统的电话线、电力线等架空管线都逐渐转移到地下，这也使得地下管线数量越来越多，规划设计更加复杂，而通过设计城市综合管廊，能够有序、合理的布置各种地下管线，从而有效提高地下空间利用率。

3、具有明显的经济效益

虽然城市综合管廊的初期建设投资较高，但是其后期的运行管理、维护检修费用相对较少，具有明显的经济效益。首先，在对城市综合管廊中的管线进行扩容、更新、补充时，不需要反复开挖路面，有助于保障城市道路质量和使用性能，使城市交通通畅运行，减少对城市道路周围绿化植物的破坏，节省大量的修缮、维护和养护费用。其次，道路结构层、地下水和土壤中酸碱物质很容易腐蚀地下管道，影响其使用寿命，但是通过在综合管廊中合理布置各种地下管线，可有效延长管道使用寿命，减少管材维护保养和更新费用。最后，传统的地下管线在独立埋设时，维护检修过程中难以准确把握高程和正确位置，需要反复开挖路面，影响城市交通运行，而城市综合管廊设计为各种地下管线的保养、维修和监管提供了极大便利，有效减少了一些管道损坏的经济损失。

二、城市综合管廊的重要节点设计内容

1、城市综合管廊网络系统设计

根据城市地下管线、用地等设计条件，应结合城市道路设置、横断面布置、平面布设、地下管线设置等条件，合理设计城市综合管廊网络系统，优化综合管廊网络布局，确保城市综合管廊的联通度，实现最大化的城市综合管廊使用功能，并且保留城市综合管廊网络的扩展性，为日后的规划设计提供有力条件。

2、管线布置

结合城市各种地下管线的规划设计，仔细分析不同市政管线的系统节点、服务范围、标高、管径、走向、位置等要素，根据城市综合管廊的横断面布置、平面结构设计、网络规划要求等情况，全面考虑城市综合管廊的稳定性和安全性以及各种管线的兼容性，合理布置地下管线。第一，城市综合管廊应满足现代化城市发展要求，并且最大限大的节约土地资源，综合管廊中的地下管线布置应符合规划设计要求；第二，对于地势平坦的城市道路区域，尽量避免在综合管廊中设计重力流管道[2]；第三，给水管道、电力线路和通信线路可设置在同一空间，但是燃气管道和热力管道不可以同沟室设置；第四，在城市综合管廊的两边分别布置高压电缆和通信电缆；第五，热力管道不能和电缆线路布置在一起，封闭式电缆通道中不能有任何的易燃液体和气体。

3、横断面和平面设计

结合城市综合管廊的沿线用地情况和道路条件，根据横断面布置、容纳管线等设计条件，对城市综合管廊设计最佳的布置形式和平面走向。当前，常见的城市综合管廊平面布置主要有道路单侧布置、两侧布置和中央布置三种形式。在设计综合管廊横断面时，应按照综合管廊的相容性、管理和维修、运行设置以及管线类型等要求，充分考虑到综合管廊的合理性和经济性，合理布置仓室管线，确定最佳的仓室布局、仓室尺寸、仓室数量和埋置深度。同时，按照城市综合管廊中各种管线的情况，又可分电缆沟、直线综合管廊、干线综合管廊三种[3]，结合不同城市的规划设计要求，可选择最合适的断面形式，例如，马蹄形断面适合施工现场地质条件比较复杂，需采用暗挖法施工的综合管廊；圆形断面适合盾构、顶管等非开挖施工工程；矩形断面适合明开挖施工工程。另外，支线综合管廊设置时应注意其内部净高应高于1.9m，干线综合管廊应高于2.1m，城市综合管廊和地下构筑物重叠交叉部的高度应大于1.5m。如果城市综合管廊周围设置有其他管道或者支架，人行通道宽度应不小于1.0m。

4、附属工程设计

（1）消防系统

城市综合管廊的防火墙和承重结构应采用阻燃材料，管廊内部嵌缝材料和填充材料都要采用不燃材料，耐火极限应超过3.0h。同时，城市综合管廊应设置阻火包、甲级防火门、防火墙等防火分区，各个防火分区之间应保留20m的间距。另外，为了确保城市综合管廊的安全性，应合理设计火灾报警系统，配置完善的水喷雾、高倍泡沫、气体等灭火设备，为了减少对环境的污染，尽量避免采用卤代烷灭火方式。

（2）照明和供电系统

城市综合管廊中的应急照明设备、监控设备和消防设备应按照二级负荷要求进行供电，其它用电设备可以根据三级负荷要求供电，其中低压配电系统应尽量采用TN-S三相四线系统，交流220/380V，确保三相负荷保持平衡，城市综合管廊中对消防设置敷设耐火电缆，为了保障综合管廊其他设备的安全性，最好使用阻燃电缆。同时，城市综合管廊各个防火分区和管廊出入口都应设置标志灯，提示安全通道和出口位置，在距离地坪高度约1.0m的位置设置指示标志，间距应小于15m。另外，为了便于城市综合管廊的维护检修，应在管廊合适位置安装检修插座，插座容量尽量超过15kW，间距不超过60m。

结束语：综合管廊是顺应现代化城市发展需要的，我国正处于城镇化与现代化的快速发展时期，城市对地下管线需求将越来越大，传统的管线敷设方法已不能满足使用要求，城市综合管廊将是未来的发展方向。但综合管廊在我国仍处于起步阶段，相关的规范及理论还不成熟，这就需要我们相关人员共同努力，早日形成完善的关于综合管廊设计及施工的理论。

参考文献：

[1]周泓，姜青新.关于《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》的初步解读[J].环境与可持续发展，2015，1（05）：58

[2]于晨龙，张作慧.国内外城市地下综合管廊的发展历程及现状[J].建设科技，2015，2（17）：49

[3]廖四海，黄立夫，李雄，蔡智.综合管廊埋深数值分析[J].混凝土与水泥制品，2015，5（）10）：32

[4]李双凤，刘澄波，朱雪明，唐旭东.综合管廊电气工程若干问题的探讨[J].建筑电气，2015，4（10）：36-41.