太原市高新区综合管沟规划设计方案

李 毅

(太原市市政工程设计研究院，山西太原 030002)

0 引言

随着我国城市建设发展，传统直埋式市政管线在改造更新过程中引起的交通阻塞和环境污染问题尤为突出，因此，发展市政管线综合管沟规划建设，已成为促进市政节能减排，实现城市地下空间可持续发展的当务之急。

太原高新技术开发区新区位于太原南部新区汾东商务区东南侧，总占地面积约13.3 km2。园区基础设施的建设是高新区可持续发展的有力保障，因此，如何从无序地使用道路地下空间到协调有序开发利用地下空间;如何保证基础设施投资的更加合理可行等成为园区基础设施建设的新课题。

1 综合管沟规划方案

该工程为在园区内红线宽为36 m的七条道路下方建设综合管沟的示范段工程，建设长度约7.5 km。

本次综合管沟方案设计包括:综合管沟的系统规划设计、土建设计及孔口设计。断面形式的确定是整个综合管沟工程的设计关键，直接影响到整个工程的投资和运行管理。因此，根据综合管沟断面形式的不同设计了两个方案进行比较。

1.1 综合管沟系统规划

综合管沟的系统规划设计包括横断面设计、平面设计、纵断面设计。

1.1.1 方案一

该方案将所有管线纳入综合管沟，入沟管线包括:雨水、污水、给水、中水、热力、电信、燃气、电力共八种管线。综合布置于道路的中央。综合管沟平均坡度控制在0.3%，最小覆土应考虑路面结构，冻土深度以及绿化种植等要求，控制最小覆土应不小于1.2 m。

由于八种市政管线全部入沟，依据各专业规划确定管线容量，确定横断面尺寸为:B×H=8.2 m×7.0 m。该方案综合管沟由六个舱位组成，如图1所示，1号舱(B×H=2.2×2.6)主要容纳电力管线;2号舱(B×H=2.2×1.4)容纳雨水管线;3号舱(B×H=3.6×4.0)主要容纳管线包括:电信管线、中水管线、给水管线、热力管线;4号舱(B×H=1.9×2.5)容纳污水管线，预留检修通道(井筒直径为0.7 m);5号舱(B×H=1.7×2.4)主要容纳天然气管线;6号舱(B×H=1.7×1.6)为雨水方涵。舱内预留检修通道，其中，1号、5号舱检修通道宽为1.0 m，3号舱检修通道宽为1.1 m。

方案一设计八种管线全部入沟，有效地利用了道路地下空间，取消了检查井盖的设置，大大增加了车辆行驶的舒适性;避免检修或更换管线时，重复开挖路面，继而可以减小因道路施工带来的交通阻塞，为区域的可持续发展提供保障。

图1 综合管沟横断面图（方案一）

但是八种管线入沟却增加了管线交叉的难度，必须采取加大管沟断面的方法加以解决，使得一次性投资增大，该方案总投资为8.03亿元;为保证管沟内人员的安全，需增加安全防护设施，因而施工难度增大;同时，由于污水管线入沟，不断有臭气排出，污染管沟内空气，清掏难度也加大，需增加管道通风设施;另外，雨污水管线为重力流管线，管线的接入受到下游接管高程的限制，沟内支管连接困难，管沟后期管理费用增加。从国内其他城市来看，雨污水管线入沟的情况不多见。

1.1.2 方案二

该方案设计地下管线采用综合管沟与直埋敷设方式相结合。入沟管线包括给水管线、中水管线、热力管线、电信管线、电力管线。雨水管线、污水管线、燃气管线采用直埋敷设方式。该方案的一次性总投资为5.15亿元。

该方案的综合管沟布置于道路中央，雨水管线和污水管线分别沿道路两侧距道路中心线各12.0 m和15.5 m处布置，燃气管线单侧布置于距道路中心线7.0 m。综合管沟最小覆土考虑路面结构、冻土深度、燃气支管的预留空间以及绿化种植等要求，控制最小覆土不小于2.0 m。

该方案综合管沟尺寸为B×H=4.6 m×3.8 m，由两个舱位组成，如图2所示，1号舱(B×H=3.6 m×4.0 m)容纳热力管线、给水管线、中水管线;2号舱(B×H=1.5 m×4.0 m)承载电力管线和电信管线。

由于排水管线和燃气管线未纳入综合管沟，管沟断面形式较简单，安全及检修附属设施减少，管理难度降低。然而，由于排水管线和燃气管线采用直埋方式，因而，综合管沟的覆土深度增加，道路地下空间的管线交叉难度加大。

图2 综合管沟横断面图（方案二）

1.2 综合管沟节点设计

综合管沟的节点处理是综合管沟设计及施工的重点。节点包括:十字路口或丁字路口。在穿越道路交叉口时，平面上采取扩大综合管沟尺寸(断面两侧各增加5 m)，纵断面采取局部下卧或上穿的措施通过。

内部管线交叉应遵守:支线沟管线让主线沟管线;小管径管线让大管径管线;各种管线统一考虑、相互协调的原则［3］。

1.3 综合管沟土建设计

根据地质勘探报告，综合管沟采用现浇混凝土矩形箱涵结构，混凝土强度等级为C40。结构受力模型为闭合框架。综合管沟工程按照乙类建筑进行抗震设计［3］。其结构安全等级为二级，防水等级为二级，裂缝控制等级为三级，裂缝宽度不得大于0.2 mm。综合管沟作为园区的生命线工程，因此，结构设计年限按100年考虑。

1.4 综合管沟各类孔口设计

综合管沟露出地面的附属设施包括人员出入口、自然通风口、强制通风口、各类管线的材料投入口等，这些设施的规划布置有着特殊的要求，平均间距为200 m左右。从国外综合管沟建设、运营的经验来看，由于管线在综合管沟内得到了有效的保护，所以其受损、破坏的可能性很小，进而各类材料投入口在综合管沟建设阶段使用一次后，使用的频率非常低，因此，近年来国外在综合管沟的设计中，常常将各类材料投入口直接建在地表以下，以达到美化道路景观的目的。

2 投资估算

根据工程设计方案计算工程量，以咨询与之相类似工程建设的实际造价为依据，结合《市政工程投资估算指标(2007年)》和近期建设工程材料价格，进行合理的估算。

表1 综合管沟方案一次性投资估算表(单价表)

由表1可知，所有管线入沟的综合管沟的一次性投资指标为9.89万元/m，而所有管线直埋的一次性投资指标为2.56万元/m。因此，综合管沟与传统直埋方式在一次性投资上差别较大，综合管沟的一次性投资费用约高出直埋敷设的4倍(一次性投资费用包括:土建费用、管材及安装费用)，这也是近年来综合管沟未大力推广的主要原因所在。

3 建议

推进综合管沟的建设，绝不只是一个单纯的技术性问题，应尽快制定综合管沟的保障措施，并出台相应的管理办法，建立相应的机构，从投资、规划、管理等等各个方面来加以协调以及控制，从而保证综合管沟设计科学、修建合理、运营安全、管理统一。如进行综合管沟工程的建设需取得纳入综合管沟内的管线单位意见，并签署协议，以确定综合管沟建设以及运营维护费用的分摊。

目前，太原市在综合管沟建设方面还没有先例，应积极在太原市相关部门联系，争取优惠政策并制订综合管沟建设及运营维护的相关管理办法和细则。

［1］李先洲，李景田.暖通空调规范实施手册［M］.北京:中国建筑工业出版社，1999.

［2］GB 50289-98，城市工程管线综合规划规范［S］.

［3］GB 50011-2010，建筑抗震设计规范［S］.