城市综合管廊特点及设计要点解析

胡静文，罗 婷

（天津市市政工程设计研究院，天津 300051）

1 综合管廊概况

所谓综合管廊（共同沟）是指将两种以上的城市管线集中设置于同一人工空间中，所形成的一种现代化、集约化的城市基础设施。在这个空间内可以容纳市政、电力、通讯、燃气、给排水等各种管线，以及专门的检修口、吊装口、监测系统、给排水系统、照明系统、通风系统、电力系统、通信系统、防灾设备等，并实施统一规划、设计、建设和管理。

1.1 国际建设情况

综合管廊应用最早的是欧洲，1832年法国巴黎霍乱大流行，为了改善城市环境，1833年巴黎在系统规划排水管网的同时，也开始兴建综合管廊。之后，英国、德国、西班牙、前苏联、匈牙利、美国及日本等亚洲国家都相继建设综合管廊。但早期的综合管廊通风设施都比较落后。自20世纪开始，随着城市的高度集中，城市公共空间用地矛盾的日趋尖锐，日本、美国和加拿大等国家开始大规模建设综合管廊系统。1963年，日本颁布了《综合管廊实施法》，并在1991年成立了专门的综合管廊管理部门，负责推动综合管廊的建设工作。到1981年末，日本全国综合管廊总长约156.6 km，按照规划，到21世纪初已达到526 km。

1.2 国内建设情况

1958年，北京在天安门广场地下敷设了一条长约1076 m的综合管廊。1977年配合“毛主席纪念堂”施工，又敷设了一条长500 m的综合管廊。1994年底，上海浦东新区初步建成了国内规模较大的综合管廊，该综合管廊全长11.125 km。近两年，全国掀起了新一轮的城市建设热潮，目前已经建成综合管廊城市有上海、北京、广州、深圳、济宁、天津、济南、宁波、大同、衢州、连云港、佛山等。在我国台湾省已经建成了比较发达的综合管廊网络，并先后制定了《共同管道法》、《共同管道法施行细则》、《共同建设管线基金收支保管及运用办法》、《综合管廊建设及管理经费分摊办法》等多个法规及条例，推动综合管廊的建设。

1.3 国内外管廊内管线的种类

国内目前已建或拟建的综合管廊内容纳的管线为：电信和低压配电电缆管线、再生水、给水管线、热力管线等。

国外除上述管线外，在综合管廊内还设置有雨污水管道、空调管线（供冷管线、供热管线）、输油管线、生活垃圾的真空运输化收集管线等，综合管廊中的管线较国内种类丰富。

2 综合管廊的特点

2.1 与传统的直埋管道相比，综合管廊的优点

2.1.1 长期核算成本并不高

众所周知，综合管廊不便分期建设，一次性建设综合管廊的投资约为传统管道铺设的1.5～2.0倍，但是从全寿命周期成本的角度看，综合管廊长远期的经济效益大。

（1）综合管廊内管线进行补充、更新、扩容时，可以减少路面重复开挖的次数，延长道路使用年限，确保交通顺畅，减少对道路园林绿化的破坏，保护环境，节约多方面的养护、修缮费用。

（2）传统的管道铺设形式，使管道受到土壤、地下水、道路结构层酸碱物质的腐蚀，一般使用寿命仅在20 a左右，而管线设置在综合管廊内后，使用年限有望延长至100 a，这样也节省了管材更新的费用。

（3）以往在地下独立埋设的管线，在维修时对其正确位置及高程较难把握，对路面反复开挖的过程中，势必造成交通中断、维修时间延误等缺点。而综合管廊内的各种专业管线便于监管、维修及保养，这样也减少了因配套管线损坏而造成的间接经济损失。

2.1.2 充分利用道路地下空间

在日益拥挤的城市中，道路担当起了交通和空间两大功能，其中空间功能已经变得越来越重要。为了美化环境，原来的架空管线（如电力线、电话线等）都实行地下化，地下管线种类日趋复杂，修建综合管廊可以合理有序地利用道路下部空间，合理布置各专业管线。

2.1.3 多种专业管线进行统一管理

综合管廊内的各种专业管道，可以进行统一监管，提高管理效率，减少部门和行业垄断。

2.1.4 减少灾害对城市的破坏

各个国家的地震灾害统计资料显示，地震对综合管廊的损害很小。若将市政管线布置在管廊内，灾害发生后，在一定程度上减少了对水、电、通信等重要生命管线的破坏，提高了城市的安全度。除此之外，国外还有将综合管廊作为防空洞的实例。

2.2 综合管廊存在的问题

（1）国内关于综合管廊的国家标准规范《城市综合管廊工程技术规范》，正在进行修订，但尚未正式应用。

（2）在综合管廊施工建设中，各专业建设单位协调有一定难度。

（3）综合管廊内各种管线日常运行监控、管理的统一化，也需要各专业管理部门之间逐步磨合。

（4）在设计综合管廊时，必须充分考虑城市中各种配套管线的远景发展规划，为其充分预留扩建空间。

（5）布置各种专业管线时，应避免发生干扰事故并采取防御措施。

（6）因排水管道为重力铺设，需要一定的坡降，会增加综合管廊的深度，所以在国内缺乏将排水管道放在综合管廊的实例。

3 综合管廊设计要点

结合国内外综合管廊的设计成果和经验，并参考最新修订的《城市综合管廊工程技术规范》（报批稿），将国内综合管廊在设计中的要点总结如下。

3.1 综合管廊的标准断面

根据综合管廊内部管线情况，一般将其分为干线综合管廊、支线综合管廊、电缆沟三种常用形式（见图1～图3）。

目前国内共同沟的断面通常以矩形为主，但是根据不同工程的实际情况，综合管廊可以采用多种断面形式。

图1 干线综合管廊示意图

图2 支线综合管廊示意图

图3 电缆沟断面图

（1）矩形断面一般适用于具备明开施工条件的工程。

（2）圆形断面一般适用于非开挖施工（如顶管、盾构）的工程。

（3）马蹄形断面一般适用于因地质条件而实行暗挖法施工的工程。

（4）干线综合管廊的内部净高不宜小于2.1 m；支线综合管廊的内部净高不宜小于1.9m；与其他地下构筑物交叉的局部区段的净高不应小于1.4m。

（5）当综合管廊内在两侧都布置支架或管道时，人行通道最小净宽应大于1.0 m（国外为大于0.75 m）；当只在单侧布置时，人行通道最小净宽应大于0.9 m。

3.2 综合管廊中管线的布置

（1）综合管廊既要节约用地也要满足城市长期发展的需要，设置在综合管廊中的各种管线必须满足其专项规划的要求。

（2）在地势平坦的区域，综合管廊内不宜布置重力流管道。

（3）通常通信、电力和给水管道可以同室布置，热力和燃气管道不能布置在同一沟室内，高压管线也应单独布置。

（4）通信电缆和高压电缆应分别敷设在综合管廊的两侧。

（5）在封闭式电缆通道中不得布置热力管道，严禁有易燃气体及液体。

（6）管道外顶距离管廊内顶最小净距应大于0.8m。

3.3 综合管廊的土建设计标准

（1）综合管廊结构设计使用年限不宜低于100 a。

（2）综合管廊的结构安全等级应为二级。

（3）结构构件裂缝控制等级应为三级。

（4）防水设计等级标准应为二级。

（5）抗浮稳定性抗力系数不低于1.05。

3.4 综合管廊的附属工程设计

3.4.1 消防系统

（1）综合管廊承重结构和防火墙应为不燃烧体，耐火极限不应低于3.0 h，内部装修材料处嵌缝材料，都应为不燃材料。

（2）防火分区最大间距应小于200 m，并需设置防火墙、甲级防火门、阻火包等防火分隔。

（3）综合管廊中应设置火灾自动报警系统，可设置气体、高倍泡沫、水喷雾等灭火设施，为了保护环境，所以不采用卤代烷灭火的方式。

3.4.2 供电及照明系统

（1）管廊内消防和监控设备、应急照明宜按二级负荷供电，其余用电设备可按三级负荷供电。

（2）管廊内低压配电系统宜采用交流220/380V三相四线TN-S系统，并宜使三相负荷平衡。

（3）除在火灾时仍需继续工作的消防设备采用耐火电缆外，其余设备都采用阻燃电缆。

（4）管廊出入口和各防火分区防火门上方应有安全出口标志灯，灯光疏散指示标志距地坪高度应小于1.0 m，间距不应大于20 m。

（5）管廊中应装置检修插座，间距应小于60m，插座容量宜大于15 kW，安装高度应大于0.5 m，插座和灯具保护等级都宜大于IP54。

3.4.3 通风系统

（1）管廊内的通风设备宜采用自然和机械通风相结合的方式，并应设置机械排烟设备，排烟防火阀应在火灾报警时自动关闭。

（2）管廊内每次换气间隔时间应小于0.5 h，通风口风速不宜超过5.0m/s，内部风速不宜超过1.5m/s，通风口应设金属网格。

（3）当管廊内温度大于40℃或需检修线路时，应开启机械排风机。

3.4.4 其它附属系统

（1）在管廊的单独室内都应设置排水沟和通风口，排水沟的坡度应大于0.5%，尽量采用重力自流排放。

（2）综合管廊内应设置固定式通信系统，电话应与控制中心连通，信号应与通信网络连通，在出入口和防火分区内应设置独立的通信点。

（3）管廊内的管线应按照相应专业管理部门的要求布置标志标识，每个标志牌间距应小于100m，上面需注明产权单位名称及紧急联系电话。

（4）管廊中应有警示和方位指示标识等。

4 结语

目前综合管廊的建设在我国还处于起步阶段，城市修建市政配套管线时基本还是直接埋设在地下，各专业自成系统、分开布置，缺乏有机结合。这种状况根本不能适应城市高密度化的发展趋势。从综合管廊的投资和收益来看，是一个长期渐进的过程，若干年后形成网络时才能看到预期的效果。人们应该从设计方面入手，多向日本及中国台湾等地学习，吸收先进的设计理念，并结合各个城市现阶段发展的特点和远期规划方向，达到适应城市经济发展、合理开发利用地下空间资源、城市防灾、改善城市环境的客观需要。

[1]彭芳乐，孙德新，袁大军，等.城市道路地下空间雨共同沟[J].地下空间，2003，23（04）.

[2]王胜军，徐胜，靳俊伟，等.城市管网共同沟设计与管理问题探讨[J].给水排水，2006，32（07）.

[3]上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，同济大学，等.《城市综合管廊工程技术规范(报批稿)》[R].2012.