城市綜合管廊特點及設(shè)計要點解析

胡靜文，羅 婷

（天津市市政工程設(shè)計研究院，天津 300051）

1 綜合管廊概況

所謂綜合管廊（共同溝）是指將兩種以上的城市管線集中設(shè)置于同一人工空間中，所形成的一種現(xiàn)代化、集約化的城市基礎(chǔ)設(shè)施。在這個空間內(nèi)可以容納市政、電力、通訊、燃氣、給排水等各種管線，以及專門的檢修口、吊裝口、監(jiān)測系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、防災(zāi)設(shè)備等，并實施統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和管理。

1.1 國際建設(shè)情況

綜合管廊應(yīng)用最早的是歐洲，1832年法國巴黎霍亂大流行，為了改善城市環(huán)境，1833年巴黎在系統(tǒng)規(guī)劃排水管網(wǎng)的同時，也開始興建綜合管廊。之后，英國、德國、西班牙、前蘇聯(lián)、匈牙利、美國及日本等亞洲國家都相繼建設(shè)綜合管廊。但早期的綜合管廊通風(fēng)設(shè)施都比較落后。自20世紀開始，隨著城市的高度集中，城市公共空間用地矛盾的日趨尖銳，日本、美國和加拿大等國家開始大規(guī)模建設(shè)綜合管廊系統(tǒng)。1963年，日本頒布了《綜合管廊實施法》，并在1991年成立了專門的綜合管廊管理部門，負責(zé)推動綜合管廊的建設(shè)工作。到1981年末，日本全國綜合管廊總長約156.6 km，按照規(guī)劃，到21世紀初已達到526 km。

1.2 國內(nèi)建設(shè)情況

1958年，北京在天安門廣場地下敷設(shè)了一條長約1076 m的綜合管廊。1977年配合“毛主席紀念堂”施工，又敷設(shè)了一條長500 m的綜合管廊。1994年底，上海浦東新區(qū)初步建成了國內(nèi)規(guī)模較大的綜合管廊，該綜合管廊全長11.125 km。近兩年，全國掀起了新一輪的城市建設(shè)熱潮，目前已經(jīng)建成綜合管廊城市有上海、北京、廣州、深圳、濟寧、天津、濟南、寧波、大同、衢州、連云港、佛山等。在我國臺灣省已經(jīng)建成了比較發(fā)達的綜合管廊網(wǎng)絡(luò)，并先后制定了《共同管道法》、《共同管道法施行細則》、《共同建設(shè)管線基金收支保管及運用辦法》、《綜合管廊建設(shè)及管理經(jīng)費分攤辦法》等多個法規(guī)及條例，推動綜合管廊的建設(shè)。

1.3 國內(nèi)外管廊內(nèi)管線的種類

國內(nèi)目前已建或擬建的綜合管廊內(nèi)容納的管線為：電信和低壓配電電纜管線、再生水、給水管線、熱力管線等。

國外除上述管線外，在綜合管廊內(nèi)還設(shè)置有雨污水管道、空調(diào)管線（供冷管線、供熱管線）、輸油管線、生活垃圾的真空運輸化收集管線等，綜合管廊中的管線較國內(nèi)種類豐富。

2 綜合管廊的特點

2.1 與傳統(tǒng)的直埋管道相比，綜合管廊的優(yōu)點

2.1.1 長期核算成本并不高

眾所周知，綜合管廊不便分期建設(shè)，一次性建設(shè)綜合管廊的投資約為傳統(tǒng)管道鋪設(shè)的1.5～2.0倍，但是從全壽命周期成本的角度看，綜合管廊長遠期的經(jīng)濟效益大。

（1）綜合管廊內(nèi)管線進行補充、更新、擴容時，可以減少路面重復(fù)開挖的次數(shù)，延長道路使用年限，確保交通順暢，減少對道路園林綠化的破壞，保護環(huán)境，節(jié)約多方面的養(yǎng)護、修繕費用。

（2）傳統(tǒng)的管道鋪設(shè)形式，使管道受到土壤、地下水、道路結(jié)構(gòu)層酸堿物質(zhì)的腐蝕，一般使用壽命僅在20 a左右，而管線設(shè)置在綜合管廊內(nèi)后，使用年限有望延長至100 a，這樣也節(jié)省了管材更新的費用。

（3）以往在地下獨立埋設(shè)的管線，在維修時對其正確位置及高程較難把握，對路面反復(fù)開挖的過程中，勢必造成交通中斷、維修時間延誤等缺點。而綜合管廊內(nèi)的各種專業(yè)管線便于監(jiān)管、維修及保養(yǎng)，這樣也減少了因配套管線損壞而造成的間接經(jīng)濟損失。

2.1.2 充分利用道路地下空間

在日益擁擠的城市中，道路擔(dān)當(dāng)起了交通和空間兩大功能，其中空間功能已經(jīng)變得越來越重要。為了美化環(huán)境，原來的架空管線（如電力線、電話線等）都實行地下化，地下管線種類日趨復(fù)雜，修建綜合管廊可以合理有序地利用道路下部空間，合理布置各專業(yè)管線。

2.1.3 多種專業(yè)管線進行統(tǒng)一管理

綜合管廊內(nèi)的各種專業(yè)管道，可以進行統(tǒng)一監(jiān)管，提高管理效率，減少部門和行業(yè)壟斷。

2.1.4 減少災(zāi)害對城市的破壞

各個國家的地震災(zāi)害統(tǒng)計資料顯示，地震對綜合管廊的損害很小。若將市政管線布置在管廊內(nèi)，災(zāi)害發(fā)生后，在一定程度上減少了對水、電、通信等重要生命管線的破壞，提高了城市的安全度。除此之外，國外還有將綜合管廊作為防空洞的實例。

2.2 綜合管廊存在的問題

（1）國內(nèi)關(guān)于綜合管廊的國家標(biāo)準規(guī)范《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》，正在進行修訂，但尚未正式應(yīng)用。

（2）在綜合管廊施工建設(shè)中，各專業(yè)建設(shè)單位協(xié)調(diào)有一定難度。

（3）綜合管廊內(nèi)各種管線日常運行監(jiān)控、管理的統(tǒng)一化，也需要各專業(yè)管理部門之間逐步磨合。

（4）在設(shè)計綜合管廊時，必須充分考慮城市中各種配套管線的遠景發(fā)展規(guī)劃，為其充分預(yù)留擴建空間。

（5）布置各種專業(yè)管線時，應(yīng)避免發(fā)生干擾事故并采取防御措施。

（6）因排水管道為重力鋪設(shè)，需要一定的坡降，會增加綜合管廊的深度，所以在國內(nèi)缺乏將排水管道放在綜合管廊的實例。

3 綜合管廊設(shè)計要點

結(jié)合國內(nèi)外綜合管廊的設(shè)計成果和經(jīng)驗，并參考最新修訂的《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（報批稿），將國內(nèi)綜合管廊在設(shè)計中的要點總結(jié)如下。

3.1 綜合管廊的標(biāo)準斷面

根據(jù)綜合管廊內(nèi)部管線情況，一般將其分為干線綜合管廊、支線綜合管廊、電纜溝三種常用形式（見圖1～圖3）。

目前國內(nèi)共同溝的斷面通常以矩形為主，但是根據(jù)不同工程的實際情況，綜合管廊可以采用多種斷面形式。

圖1 干線綜合管廊示意圖

圖2 支線綜合管廊示意圖

圖3 電纜溝斷面圖

（1）矩形斷面一般適用于具備明開施工條件的工程。

（2）圓形斷面一般適用于非開挖施工（如頂管、盾構(gòu)）的工程。

（3）馬蹄形斷面一般適用于因地質(zhì)條件而實行暗挖法施工的工程。

（4）干線綜合管廊的內(nèi)部凈高不宜小于2.1 m；支線綜合管廊的內(nèi)部凈高不宜小于1.9m；與其他地下構(gòu)筑物交叉的局部區(qū)段的凈高不應(yīng)小于1.4m。

（5）當(dāng)綜合管廊內(nèi)在兩側(cè)都布置支架或管道時，人行通道最小凈寬應(yīng)大于1.0 m（國外為大于0.75 m）；當(dāng)只在單側(cè)布置時，人行通道最小凈寬應(yīng)大于0.9 m。

3.2 綜合管廊中管線的布置

（1）綜合管廊既要節(jié)約用地也要滿足城市長期發(fā)展的需要，設(shè)置在綜合管廊中的各種管線必須滿足其專項規(guī)劃的要求。

（2）在地勢平坦的區(qū)域，綜合管廊內(nèi)不宜布置重力流管道。

（3）通常通信、電力和給水管道可以同室布置，熱力和燃氣管道不能布置在同一溝室內(nèi)，高壓管線也應(yīng)單獨布置。

（4）通信電纜和高壓電纜應(yīng)分別敷設(shè)在綜合管廊的兩側(cè)。

（5）在封閉式電纜通道中不得布置熱力管道，嚴禁有易燃氣體及液體。

（6）管道外頂距離管廊內(nèi)頂最小凈距應(yīng)大于0.8m。

3.3 綜合管廊的土建設(shè)計標(biāo)準

（1）綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限不宜低于100 a。

（2）綜合管廊的結(jié)構(gòu)安全等級應(yīng)為二級。

（3）結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫控制等級應(yīng)為三級。

（4）防水設(shè)計等級標(biāo)準應(yīng)為二級。

（5）抗浮穩(wěn)定性抗力系數(shù)不低于1.05。

3.4 綜合管廊的附屬工程設(shè)計

3.4.1 消防系統(tǒng)

（1）綜合管廊承重結(jié)構(gòu)和防火墻應(yīng)為不燃燒體，耐火極限不應(yīng)低于3.0 h，內(nèi)部裝修材料處嵌縫材料，都應(yīng)為不燃材料。

（2）防火分區(qū)最大間距應(yīng)小于200 m，并需設(shè)置防火墻、甲級防火門、阻火包等防火分隔。

（3）綜合管廊中應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，可設(shè)置氣體、高倍泡沫、水噴霧等滅火設(shè)施，為了保護環(huán)境，所以不采用鹵代烷滅火的方式。

3.4.2 供電及照明系統(tǒng)

（1）管廊內(nèi)消防和監(jiān)控設(shè)備、應(yīng)急照明宜按二級負荷供電，其余用電設(shè)備可按三級負荷供電。

（2）管廊內(nèi)低壓配電系統(tǒng)宜采用交流220/380V三相四線TN-S系統(tǒng)，并宜使三相負荷平衡。

（3）除在火災(zāi)時仍需繼續(xù)工作的消防設(shè)備采用耐火電纜外，其余設(shè)備都采用阻燃電纜。

（4）管廊出入口和各防火分區(qū)防火門上方應(yīng)有安全出口標(biāo)志燈，燈光疏散指示標(biāo)志距地坪高度應(yīng)小于1.0 m，間距不應(yīng)大于20 m。

（5）管廊中應(yīng)裝置檢修插座，間距應(yīng)小于60m，插座容量宜大于15 kW，安裝高度應(yīng)大于0.5 m，插座和燈具保護等級都宜大于IP54。

3.4.3 通風(fēng)系統(tǒng)

（1）管廊內(nèi)的通風(fēng)設(shè)備宜采用自然和機械通風(fēng)相結(jié)合的方式，并應(yīng)設(shè)置機械排煙設(shè)備，排煙防火閥應(yīng)在火災(zāi)報警時自動關(guān)閉。

（2）管廊內(nèi)每次換氣間隔時間應(yīng)小于0.5 h，通風(fēng)口風(fēng)速不宜超過5.0m/s，內(nèi)部風(fēng)速不宜超過1.5m/s，通風(fēng)口應(yīng)設(shè)金屬網(wǎng)格。

（3）當(dāng)管廊內(nèi)溫度大于40℃或需檢修線路時，應(yīng)開啟機械排風(fēng)機。

3.4.4 其它附屬系統(tǒng)

（1）在管廊的單獨室內(nèi)都應(yīng)設(shè)置排水溝和通風(fēng)口，排水溝的坡度應(yīng)大于0.5%，盡量采用重力自流排放。

（2）綜合管廊內(nèi)應(yīng)設(shè)置固定式通信系統(tǒng)，電話應(yīng)與控制中心連通，信號應(yīng)與通信網(wǎng)絡(luò)連通，在出入口和防火分區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)置獨立的通信點。

（3）管廊內(nèi)的管線應(yīng)按照相應(yīng)專業(yè)管理部門的要求布置標(biāo)志標(biāo)識，每個標(biāo)志牌間距應(yīng)小于100m，上面需注明產(chǎn)權(quán)單位名稱及緊急聯(lián)系電話。

（4）管廊中應(yīng)有警示和方位指示標(biāo)識等。

4 結(jié)語

目前綜合管廊的建設(shè)在我國還處于起步階段，城市修建市政配套管線時基本還是直接埋設(shè)在地下，各專業(yè)自成系統(tǒng)、分開布置，缺乏有機結(jié)合。這種狀況根本不能適應(yīng)城市高密度化的發(fā)展趨勢。從綜合管廊的投資和收益來看，是一個長期漸進的過程，若干年后形成網(wǎng)絡(luò)時才能看到預(yù)期的效果。人們應(yīng)該從設(shè)計方面入手，多向日本及中國臺灣等地學(xué)習(xí)，吸收先進的設(shè)計理念，并結(jié)合各個城市現(xiàn)階段發(fā)展的特點和遠期規(guī)劃方向，達到適應(yīng)城市經(jīng)濟發(fā)展、合理開發(fā)利用地下空間資源、城市防災(zāi)、改善城市環(huán)境的客觀需要。

[1]彭芳樂，孫德新，袁大軍，等.城市道路地下空間雨共同溝[J].地下空間，2003，23（04）.

[2]王勝軍，徐勝，靳俊偉，等.城市管網(wǎng)共同溝設(shè)計與管理問題探討[J].給水排水，2006，32（07）.

[3]上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司，同濟大學(xué)，等.《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范(報批稿)》[R].2012.