市政綜合管廊關(guān)鍵技術(shù)研究

摘 要:綜合管廊是城市集約化發(fā)展必然產(chǎn)物，作為城市地下空間開發(fā)利用的重要內(nèi)容和保障城市可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施已逐步提上議事日程。本文基于筆者多年從事市政規(guī)劃設(shè)計的相關(guān)工作經(jīng)驗，在參考大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，研究了綜合管廊在國內(nèi)外的發(fā)展概況，綜合管廊的優(yōu)缺點，綜合管廊的分類，最后討論了綜合管廊在城鎮(zhèn)建設(shè)中的適用性，相信對從事相關(guān)工作的同行有著重大的參考價值和借鑒意義。

關(guān)鍵詞:綜合管廊 市政管線 分類 城鎮(zhèn)

中圖分類號:TU99文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2012)03(a)-0017-02

由于各市政管線未能和道路同步施工，城市道路二次開挖現(xiàn)象非常嚴(yán)重，不但影響人們的日常生活，也造成了人力、物力的浪費。國外及國內(nèi)某些城市利用綜合管廊來解決這一難題。所謂綜合管廊，也稱為“總管道”、“市政管廊”或“綜合管溝”等，是指將兩種或兩種以上的地下管線集中埋設(shè)置于同一人工空間中所形成的一種現(xiàn)代集約化城市基礎(chǔ)設(shè)施。綜合管廊平時為不經(jīng)常下人地溝，當(dāng)管線出現(xiàn)問題時，維修人員可通過專門的人孔和吊裝口直接進(jìn)入管廊檢查、修理，省時、方便，避免了因埋設(shè)或維修管線而導(dǎo)致道路多次開挖的麻煩。綜合管廊是城市集約化發(fā)展必然產(chǎn)物，作為城市地下空間開發(fā)利用的重要內(nèi)容和保障城市可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施已逐步提上議事日程。

1 綜合管廊的優(yōu)缺點

為了提高視覺效果，保護(hù)設(shè)施不受惡劣環(huán)境的影響，并減少破壞和自然災(zāi)害，各種市政管線一般埋設(shè)在地面以下。然而人們在相當(dāng)長的時間里忽略了地下空間的價值。和傳統(tǒng)的管線直埋方式相比，建設(shè)綜合管廊有改善城市環(huán)境，減少道路反復(fù)開挖，便于管線維護(hù)等優(yōu)點，是城市地下空間可持續(xù)發(fā)展最有效的解決方法。

綜合管廊主要具有以下的優(yōu)點:

(1)避免由于敷設(shè)和維修地下管線挖掘道路而對交通和居民出行造成影響和干擾，保持路容的完整和美觀。(2)便于各種工程管線的敷設(shè)、增設(shè)、維修和管理，降低了路面的翻修費用和工程管線的維修費用。(3)由于綜合管廊內(nèi)工程管線布置緊湊合理，有效利用了道路下的空間，節(jié)約了城市用地。(4)由于減少了道路的桿柱及各工程管線的檢查井、室等，保證了城市的景觀。(5)由于架空管線一起入地，減少架空管線與綠化的矛盾。(6)敷設(shè)在管溝的各種工程管線，由于不直接與土壤、地下水、道路結(jié)構(gòu)層中的酸堿物質(zhì)接觸，可減少腐蝕，延長使用壽命，管理、養(yǎng)護(hù)也更為方便。(7)綜合管廊結(jié)構(gòu)本身具有一定的堅固勝，因此，對工程管線具有較好的保護(hù)性能，這在戰(zhàn)時及災(zāi)害性條件下顯得尤為重要。

2 綜合管廊的分類及系統(tǒng)組成

2.1 綜合管廊的分類

根據(jù)其功能，綜合管廊可以分為干線綜合管廊、支線綜合管廊和綜合電纜溝。干線綜合管廊主要收容各種供給主干線，但不直接為周邊用戶提供服務(wù):而支線綜合管廊主要收容各種供給支線，與用戶直接相連并為周邊用戶提供服務(wù);電纜溝主要收容各種電力電纜、通信光纜、軍警特種通信光纜等各種信息傳輸光纜等。在建設(shè)位置上，干線綜合管廊一般設(shè)于城市道路中央機動車道的下部，支線綜合管廊與綜合電纜溝則大多位于道路兩側(cè)的非機動車或人行道的下部。根據(jù)施工方法的不同，綜合管廊又可分為暗挖工法綜合管廊、明挖工法綜合管廊以及預(yù)制拼裝綜合管廊。

2.2 綜合管廊的系統(tǒng)組成

綜合管廊的結(jié)構(gòu)組成如下:廊道的本體，包括廊道的一般地段(即標(biāo)準(zhǔn)斷面的地段)和特殊地段(即支線、電纜線頭接頭位置，進(jìn)物進(jìn)人孔等);通風(fēng)口及出入口:排水、照明、通風(fēng)、防災(zāi)安全等設(shè)備。為了保證綜合管廊能安全有效地運行，標(biāo)準(zhǔn)的綜合管廊系統(tǒng)是各種系統(tǒng)的有機組成:綜合管廊本體，管線，監(jiān)控系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)，供電系統(tǒng)，排水系統(tǒng)，通訊系統(tǒng)，標(biāo)示系統(tǒng)，地面設(shè)施(包括地面控制中心、人員出入口、通風(fēng)井、材料投入口等地面設(shè)施)。

3 可納入綜合管廊的管線種類研究

綜合管廊中收容的各種管線是綜合管廊的核心和關(guān)鍵。在傳統(tǒng)的綜合管廊建設(shè)中，綜合管廊多收容電力、信息、自來水、煤氣、中水、污水、雨水等市政管線。近十余年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，發(fā)達(dá)國家在綜合管廊的建設(shè)中，甚至納入了垃圾的真空運輸管道，以及區(qū)域性的空調(diào)管線(供熱、供冷管線)，極大地豐富了綜合管廊中管線的種類。

一般來說，給水與電力、信息線纜可納入綜合管廊，對于燃?xì)?、雨污水、供熱等有爭議的管道系統(tǒng)是否納入綜合管廊應(yīng)慎重考慮。

3.1 給水及電力、信息線纜

給水為壓力管線，因無須考慮綜合管廊的縱坡變化，所以一般情況下可納入綜合管廊中。電力線纜及信息線纜在綜合管廊內(nèi)敷設(shè)時，設(shè)置的自由度和彈性較大，且較不受空間變化(管線可彎曲)的限制，所以一般也納入綜合管廊中。但電力線纜會產(chǎn)生磁場效應(yīng)，將對電信線纜的通信產(chǎn)生干擾，且線纜產(chǎn)生的磁場效應(yīng)同電力線纜輸送電壓成正比，因此電力線纜與電信線纜在綜合管廊中敷設(shè)時要保持安全距離，而且電信線纜與高壓、特高壓電力線纜應(yīng)分室設(shè)置。

3.2 燃?xì)夤芫€

目前，我國規(guī)范對于燃?xì)夤艿滥芊襁M(jìn)入綜合管廊沒有明確規(guī)定，在國外的綜合管廊中，則有燃?xì)夤艿婪笤O(shè)于其中的工程實例。燃?xì)夤艿啦捎煤畏N方式進(jìn)入綜合管廊，主要是考慮燃?xì)夤艿腊l(fā)生泄漏等事故時所帶來的影響。燃?xì)夤艿肋M(jìn)入綜合管廊，可考慮采用完善的技術(shù)措施，以解決燃?xì)夤艿赖陌踩珕栴}，但會相應(yīng)地增加工程投資，并對運行管理和日常維護(hù)提出新的更高的要求。因此，燃?xì)夤艿肋M(jìn)入綜合管廊，在技術(shù)上具有一定的可行性。但燃?xì)馔諝饣旌媳壤_(dá)到一定程度時遇到高溫或火花極易爆炸，而電力管線在輸電的過程中，會產(chǎn)生熱，也易產(chǎn)生火花，如果讓這兩類管線共處一室，很容易發(fā)生爆炸事故，因此，燃?xì)夤芫€與電力電纜應(yīng)分開設(shè)置，以免燃?xì)夤芫€萬一泄漏，引起災(zāi)害。燃?xì)夤芫€應(yīng)考慮獨處一室。

3.3 排水管線

一般情況下，排水管線為重力流，管線按一定坡度埋設(shè)，埋深較深;而綜合管廊的造價是隨埋深的增加而增加的而增加埋深和造價。另外若排水管線納入其中，綜合管廊就必須按一定坡度進(jìn)行敷設(shè)，從雨水管線一般管徑較大，基本就近排入水體，因此一般不進(jìn)入綜合管廊口較多污水管材須防止?jié)B漏，同時，污水管還需設(shè)置透氣系統(tǒng)和污水檢查井，管線接入將其納入綜合管廊內(nèi)，就必須考慮其對綜合管廊方案的制約以及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)規(guī)模擴大化等問題.因此，一般不考慮將排水管線納入綜合管廊內(nèi)。

3.4 供熱管線

供熱管道溫度較高，采取保溫措施后其外表面溫度仍在30℃以上，管道溝內(nèi)還有大推力支架、溫度補償器、排氣閥、放氣閥等大量特殊設(shè)備，與其他管道難于共處一室。可考慮將熱力管道獨處一室，可以較好地滿足熱力管道的特殊要求;管道對坡度的要求可以靠支承墩和綜合管廊的標(biāo)高配合共同解決。

另外，在確定綜合管廊管線的種類時還要考慮各管線的施工時間、施工單位及主管單位有無矛盾;管線之間是否在使用上相互干擾;同時還要看多方投資時承建費用的分擔(dān)能否統(tǒng)一認(rèn)識。

4 綜合管廊建設(shè)中應(yīng)注意的問題

我國綜合管廊的建設(shè)還處于探索階段，加之國家尚無相關(guān)規(guī)范，在綜合管廊的建設(shè)中還存在許多問題，應(yīng)引起重視，并作深入的研究和探討。

(1)綜合管廊內(nèi)空氣質(zhì)量較差，主要存在缺氧、可燃和爆炸，有毒和刺激性等問題。這主要是由于綜合管廊屬封閉型地下構(gòu)筑物，廢氣的沉積、人員和微生物的活動都會造成溝內(nèi)氧氣含量的下降;另外溝內(nèi)敷設(shè)的電纜在運營時會散發(fā)大量熱量;燃?xì)夤芫€萬一泄漏，也會引起爆炸。綜合管廊內(nèi)空氣的危險性也是其不能被廣泛推廣的原因之一。危險因素的識別和風(fēng)險的控制是公用事業(yè)綜合管廊工程的重要部分L川。因此整個綜合管廊必須設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)以保證溝內(nèi)余熱能及時排出，并為檢修人員提供適量的新鮮空氣，同時當(dāng)溝內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，通風(fēng)系統(tǒng)又能有助于控制火災(zāi)的蔓延和人員的疏散?？傊M量提高溝內(nèi)環(huán)境，保證綜合管廊的安全運行以及操作人員的安全和健康。

(2)在綜合管廊收容的各種管線間可能會產(chǎn)生排斥性或具有潛在性危險，容易造成對公共安全的危害，所以并非所有管線都可共容于同一孔管溝內(nèi)。為了確保管溝內(nèi)各工程管線的正常運行和管溝的安全，相互有千擾的工程管線通常分開設(shè)置在不同的小室內(nèi)。如 電 信電纜與高壓電力電纜分開設(shè)置;燃?xì)夤芫€與高壓電力電纜分開設(shè)置。

(3)原則上，管溝的埋深須考慮溝面荷載、凍土深度、綠化等因素并盡量淺埋。國內(nèi)外在綜合管廊的規(guī)劃中，一般應(yīng)保證綜合管廊上部有2.sm以上的覆土層。因為即使在修建綜合管廊的情況下，道路下仍可能有少數(shù)管線需要直埋，所以應(yīng)為既有管線在綜合管廊上部穿越留有足夠的空間，這個覆土深度對于減小車行荷載對管廊廊體的影響也較適宜。

5 綜合管廊技術(shù)在城鎮(zhèn)建設(shè)中的適用性

綜合管廊內(nèi)工程管線布置緊湊合理，可持續(xù)發(fā)展最有效的解決方法。能有效利用寶貴的地下空間資源，是城鎮(zhèn)地下空間但是由于我國小城鎮(zhèn)普遍資金短缺，技術(shù)力量不強，管理落后，因此到目前為止還未有綜合管廊工程的應(yīng)用實例。歸根結(jié)底，其最主要的制約因素是綜合管廊的造價高，和綜合化相適應(yīng)的投資與管理體制不夠健全。

雖然綜合管廊相對于傳統(tǒng)的直埋方式投資較大，但從長遠(yuǎn)來說可以避免道路破壞，交通中斷，更有利于地下空間的利用，決策者應(yīng)以長遠(yuǎn)的眼光來考慮問題，而不是僅僅看重短期的經(jīng)濟利益。因此，對于經(jīng)濟發(fā)達(dá)縣市的城鎮(zhèn)完全可以在交通繁忙的主要路段嘗試建設(shè)綜合管廊，從而避免由于敷設(shè)和維修地下管線挖掘道路而造成的交通阻礙;同時可降低路面的翻修費用和工程管線的維修費用，增加路面的完整性和工程管線的耐久性。交通的暢通和基礎(chǔ)設(shè)施的良好運轉(zhuǎn)反過來又可以促進(jìn)小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟發(fā)展，形成良性循環(huán)。

另一方面，有一定經(jīng)濟基礎(chǔ)的城鎮(zhèn)也不能只看到綜合管廊的優(yōu)點就盲目建設(shè)，而是應(yīng)與小城鎮(zhèn)的發(fā)展密切結(jié)合起來。對于舊鎮(zhèn)區(qū)，由于地下管線的錯綜復(fù)雜性，并不勉強修建綜合管廊;對于新建鎮(zhèn)區(qū)，可使綜合管廊的建設(shè)與高速道路和地鐵的建設(shè)同步實施，與街道的拓寬和改建同時進(jìn)行。在確定方案時，應(yīng)當(dāng)對市政道路路段上規(guī)劃的各種管道、通道類型，進(jìn)行歸納綜合，分析比較其傳統(tǒng)建設(shè)模式與綜合管廊建設(shè)模式的初期建設(shè)成本、維護(hù)運行管理成本、道路拓寬改造的可能性、管道(通道)遷移的可能性以及與之的遷移性成本，從而明確設(shè)置綜合管廊的必要性，減少設(shè)置綜合管廊的盲目性。

雖然我國城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施條件在短時期內(nèi)還不可能有明顯的改變，但是從長遠(yuǎn)的觀點以及考慮到地下空間利用的可持續(xù)性，應(yīng)堅持逐步使公用設(shè)施大型化、綜合化和地下化的方向。小城鎮(zhèn)，特別是經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)的城鎮(zhèn)，結(jié)合舊城鎮(zhèn)的改造和新城鎮(zhèn)的建設(shè)，適當(dāng)建造綜合管廊是合理可行的。

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