市政地下綜合管廊設(shè)計(jì)分析

邵廣忠

（上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院集團(tuán)佛山斯美設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 佛山 528000）

在對(duì)市政地下綜合管廊進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，探究其規(guī)劃和設(shè)計(jì)策略，從而更好地將地下空間利用起來(lái)，體現(xiàn)出市政地下綜合管廊的應(yīng)用價(jià)值。然而，雖然當(dāng)前城市市政地下綜合管廊的設(shè)計(jì)在不斷改善，但是，由于其發(fā)展時(shí)間較短，在技術(shù)上仍然比較落后。因此，在工程的實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中較為被動(dòng)。對(duì)此，其在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要把握好各種動(dòng)態(tài)因素，引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)策略，確保市政地下綜合管廊內(nèi)的各系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)的合理性，提高相應(yīng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1 市政地下綜合管廊的概述

市政地下綜合管廊是指將兩種以上的市政管線集中設(shè)置于同一地下空間構(gòu)筑物內(nèi)，所形成的一種集約化的城市地下空間基礎(chǔ)設(shè)施。

市政地下綜合管廊是地下空間綜合性的系統(tǒng)集成。市政地下綜合管廊為滿足地下市政管線的功能要求，需同時(shí)集成通風(fēng)、監(jiān)控、照明、監(jiān)測(cè)、通訊等數(shù)個(gè)相關(guān)系統(tǒng)，從而形成的城市地下空間智能運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

市政地下綜合管廊應(yīng)是集約化的城市地下綜合基礎(chǔ)設(shè)施。市政工程地下綜合管廊的規(guī)劃應(yīng)與現(xiàn)代城市的規(guī)劃相配套，做到能很好地為現(xiàn)代城市生活服務(wù)；更好的模式是能與城市的地鐵、地下停車(chē)場(chǎng)等地下空間基礎(chǔ)設(shè)施相組合，集約化投資建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理，節(jié)省土地，提高管理效率。

2 市政工程地下綜合管廊的設(shè)置原則

2.1 長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃原則

在市政地下綜合管廊設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)依據(jù)城市總體規(guī)劃的法律性規(guī)定，并與城市的各項(xiàng)市政專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃保持銜接，以市政工程管線綜合規(guī)劃為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)留出一部分用于后期增設(shè)管線的空間，有力于推動(dòng)城市未來(lái)的建設(shè)發(fā)展。

2.2 因地制宜及市政管線需求的原則

市政地下綜合管廊的設(shè)計(jì)建設(shè)要遵循“先規(guī)劃、后建設(shè)”的原則進(jìn)行。市政地下綜合管廊的建設(shè)與傳統(tǒng)的市政管線直埋相比，地下綜合管廊的總成本還是較高的。隨著城市化的快速發(fā)展，頻繁地開(kāi)挖市政道路，進(jìn)行市政管線的檢修和增設(shè)，隨著時(shí)間的后移，建設(shè)總成本會(huì)越來(lái)越高。市政地下綜合管廊的優(yōu)越性是對(duì)各類(lèi)成本的超前考慮得出的。因此，相關(guān)市政各種管線納入市政地下綜合管廊要站在頂層設(shè)計(jì)角度進(jìn)行綜合考慮和分析。

市政管線納入市政地下綜合管廊問(wèn)題的宏觀效益分析需要考慮以下3點(diǎn)。

（1）市政管線的重要性和維修成本。由于城市的地下土壤環(huán)境不同，地下直埋式的市政管線使用壽命一般不超過(guò)20年，如果將市政管線納入市政地下綜合管廊中后，加上合理的維護(hù)和管養(yǎng)的方便，市政管線的使用壽命將會(huì)大大地提升，所以對(duì)于城市市政管線中維修困難或維修成本過(guò)高的管線，應(yīng)該首先考慮納入市政地下綜合管廊中。

（2）市政管線的故障和緊急維修的次數(shù)。在城市的道路上對(duì)市政管線維修與搶修，會(huì)大大降低城市道路的交通通行效率，并破壞城市景觀效應(yīng)，一種市政管線的搶修和維修的次數(shù)越多，對(duì)周邊環(huán)境的影響就越大。如果能將維修和搶修頻繁的市政管道納入市政地下綜合管廊內(nèi)，維修和搶修時(shí)就不需要破壞道路和占用道路；相反，如果將維修和搶修次數(shù)較少的市政管線納入市政地下綜合管廊內(nèi)，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益就較小。

（3）市政管線分布的道路交通狀況。市政管線如果直埋在城市道路交通越繁忙地段，每次開(kāi)挖市政道路，必將會(huì)對(duì)城市道路交通系統(tǒng)的通行能力影響巨大，因城市道路的整體交通效率下降，進(jìn)而會(huì)引起的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的巨大損失。如果將市政管線納入市政地下綜合管廊內(nèi)，就可以避免這些由于道路開(kāi)挖所造成的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失，就可以有效地確保重要干線道路的交通運(yùn)行流暢。但是，如果在通行能力利用程度較低的道路上，對(duì)已經(jīng)直埋下的市政管線進(jìn)行拆除后納入管廊內(nèi)，顯然是不經(jīng)濟(jì)的。

因此，市政管線納入市政地下管廊的分析必須因地制宜，進(jìn)行多方面動(dòng)態(tài)因素的復(fù)核，對(duì)已經(jīng)直埋的市政管線的現(xiàn)狀進(jìn)行普查和分析，是相當(dāng)?shù)谋匾?，要重點(diǎn)考慮位于城市交通繁忙道路下的市政管線納入市政地下管廊的事宜。

2.3 便利性原則

盡管市政地下綜合管廊的設(shè)計(jì)是為了容納和整合全部的城市市政管線，解決市政管線的維修和增設(shè)時(shí)而頻繁開(kāi)挖市政道路，及不同類(lèi)別的地下市政管線交錯(cuò)的問(wèn)題。取而代之的是以空間上統(tǒng)一、便于市政管線的維修和增設(shè)且可讓市政管線的使用壽命增長(zhǎng)的地下通道。因此，為了確保后期維護(hù)的方便性，就需要在設(shè)計(jì)階段貫徹便利性的原則，通過(guò)合理布置市政管線的相互位置，有效地提高地下空間的利用率，對(duì)比各種設(shè)計(jì)方案，選擇最合適的管線布置方案，盡可能滿足市政管線數(shù)量上的要求，以此讓整個(gè)市政工程地下綜合管廊的效率不斷提高。

3 市政地下綜合管廊的設(shè)計(jì)策略

3.1 合理布局市政地下綜合管廊

市政地下綜合管廊設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)城市地下空間的實(shí)際情況，將城市總體規(guī)劃、城市景觀規(guī)劃、市政道路規(guī)劃及城市已有基礎(chǔ)設(shè)施等各方面因素統(tǒng)一起來(lái)，進(jìn)行綜合性的分析，并應(yīng)適應(yīng)所有市政地下管線的未來(lái)發(fā)展需求。市政地下綜合管廊一般分為干線管廊、支線管廊和纜線管廊。干線管廊主要設(shè)計(jì)建設(shè)在城市主干道路的下方，支線管廊和纜線管廊主要設(shè)計(jì)建設(shè)在城市次干道路兩側(cè)的非機(jī)動(dòng)車(chē)道下，與干線管廊構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)性的地下空間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，覆蓋至城市的每個(gè)角落。應(yīng)合理地規(guī)劃設(shè)計(jì)市政地下綜合管廊的功能，并應(yīng)結(jié)合城市的實(shí)際功能進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)分區(qū)，在設(shè)置市政地下綜合管廊時(shí)，還需要考慮城市中的地下交通系統(tǒng)和地下商業(yè)街系統(tǒng)等相關(guān)的項(xiàng)目，以此有效地調(diào)整和設(shè)計(jì)市政地下綜合管廊的布局。

3.2 合理設(shè)計(jì)市政地下管廊的豎向

市政地下綜合管廊的豎向設(shè)計(jì)，不但需要綜合考慮城市的自然土層深度、綠化種植情況、行車(chē)道的荷載情況、特殊性地段（穿越河涌段、高鐵及鐵路等設(shè)施）情況，且要保證市政地下綜合管廊內(nèi)的分段排水及對(duì)各種現(xiàn)狀市政管線的保護(hù)措施等等多種因素，來(lái)確定市政地下綜合管廊的豎向設(shè)計(jì)。

市政地下綜合管廊豎向埋深較大時(shí)，會(huì)造成投資成本的增加，但可以使與其交叉的市政管線有足夠的覆土厚度，方便市政管線在其上方通過(guò)；市政地下綜合管廊豎向埋深較淺時(shí)，投資成本也相應(yīng)的降低，但確會(huì)影響與其相交叉的市政管線的通過(guò)。

3.3 合理設(shè)計(jì)市政地下綜合管廊的附屬設(shè)施

市政地下綜合管廊的設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)涉及相應(yīng)的各種配套附屬設(shè)施系統(tǒng)，其包括監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、警報(bào)系統(tǒng)、巡檢系統(tǒng)、內(nèi)部給排水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、配電系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)都需要根據(jù)城市的發(fā)展情況進(jìn)行相應(yīng)的增補(bǔ)。針對(duì)各系統(tǒng)的用電需求情況的不同，監(jiān)控系統(tǒng)和消防系統(tǒng)（含應(yīng)急照明系統(tǒng)）都需要采用二級(jí)負(fù)荷供電，其余系統(tǒng)可采用三級(jí)負(fù)荷供電；通風(fēng)系統(tǒng)可以采用自然與機(jī)械相結(jié)合的方式，讓市政地下綜合管廊內(nèi)的空氣得以順暢流通；對(duì)其內(nèi)部給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可以使用自動(dòng)排水系統(tǒng)，防止市政地下綜合管廊內(nèi)出現(xiàn)積水，而影響其他市政管線的運(yùn)行；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要針對(duì)市政地下綜合管廊內(nèi)的溫度、濕度、火情、氣體情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至管理中心，這樣可以確保在發(fā)生緊急情況時(shí)能及時(shí)處理。

3.4 合理設(shè)計(jì)市政地下綜合管廊的防火設(shè)施

合理設(shè)計(jì)市政地下綜合管廊的防火分區(qū)，可以提高地下綜合管廊的防火性能，確保各種市政管線的安全運(yùn)行。目前，對(duì)于管廊艙室比較適用的消防系統(tǒng)，主要有高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)、S型熱氣溶膠滅火系統(tǒng)和超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)。其中高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)投資比較大，且設(shè)計(jì)系統(tǒng)復(fù)雜，對(duì)于滅火用水和高壓水霧噴頭要求比較高，所以使用的并不多；S型氣溶膠滅火系統(tǒng)，由我國(guó)自主研發(fā)，滅火效果明顯，但滅火時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多膠體微粒殘留物，不易進(jìn)行清理，所以也較少采用；目前，超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)被較多應(yīng)用于市政地下綜合管廊的滅火系統(tǒng)。對(duì)于大規(guī)模的市政地下綜合管廊系統(tǒng)，采用的巡檢智能機(jī)器人是非常有必要，在發(fā)生有傷害性的災(zāi)情時(shí)，智能機(jī)器人可以及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，避免對(duì)相關(guān)維護(hù)人員的二次傷害。巡檢智能機(jī)器人還可以將采集的圖像、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋并上傳，遠(yuǎn)程控制人員在控制室內(nèi)可以控制機(jī)械人到達(dá)指定位置或者角度，控制機(jī)器臂執(zhí)行滅火的任務(wù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)前市政地下綜合管廊設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們需要遵循長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃原則、因地制宜及市政管線需求的原則、便利性原則對(duì)市政地下綜合管廊進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)合理布局市政地下綜合管廊、合理設(shè)計(jì)市政地下綜合管廊的豎向、合理設(shè)計(jì)市政地下綜合管廊的附屬設(shè)施、合理設(shè)計(jì)市政地下綜合管廊的防火設(shè)施等各個(gè)方面來(lái)優(yōu)化對(duì)市政地下綜合管廊的設(shè)計(jì)，以此提高市政地下綜合管廊的應(yīng)用效果，發(fā)揮其最大價(jià)值。