中心城区电力电缆隧道线路设计初探

石红，方琦

（上海市政交通设计研究院有限公司，上海市200030）

中心城区电力电缆隧道线路设计初探

石红，方琦

（上海市政交通设计研究院有限公司，上海市200030）

随着城市建设的不断发展、城市化程度不断提高，导致用电负荷快速增长，大截面电缆输电方式逐渐得到广泛应用；同时，随着人们对环境、景观的高标准要求，在中心城区架空敷设电缆已无可能，采用电力电缆隧道敷设大截面电缆得到推广。针对中心城区地下构筑物众多、地下空间紧张的复杂地下环境，初步讨论如何合理的选择电力电缆隧道的走向及线路，切实可行实施大截面电力隧道，确保满足中心城区用电负荷的快速增长的同时，最大限度降低电力电缆隧道施工、运营期间对城市环境、景观等方面的影响。

电力电缆隧道；线路设计；纵断设计；工作井

1　电力电缆隧道发展与现状

1.1电力电缆隧道简介［1］

参照《中国电力百科全书》（输电与配电卷），关于电力电缆隧道有如下解释：

“电缆隧道敷设方式是将电缆敷设在地下隧道内的一种电缆安装方式，用于电缆线路较多（如发电厂或变电所的出线）和电缆线路路径不易开挖的场所（如过江隧道、机场跑道隧道等）。”

“为敷设电缆线路而建的专用隧道也称电缆隧道，一般为钢筋混凝土结构，也有砖砌或钢管结构”。

1.2国内外电力电缆隧道的发展与现状

随着城市化快速发展，电力电缆隧道在国内外大都市的中心城区内发挥着越来越重要的作用。日本东京中心城区超高压终端变电站的电源进线以及高中压供电网络电缆，主要依靠电力电缆隧道进行敷设；在我国的北京、上海地区，随着城市发展的需要，也敷设了越来越多的电力电缆隧道，而且，电力电缆隧道不仅仅用于终端变电站的进出线，在一些超高压长距离输电线路中也逐步得到应用。

2　电力电缆隧道线路设计简介

电力电缆隧道工程主要分为隧道工程和电缆工艺两部分，隧道工程设计需以电缆工艺设计为基础。而隧道工程设计包括线路设计、隧道结构设计、附属设施设计等内容。其中，线路设计是结构设计及附属设施设计的基础，线路选择的优劣直接决定工程是否可行及工程实施的难度。

在城郊及野外地带，因受施工用地及周边景观、环境影响较小，电力隧道线路设计往往比较简单，满足城市总体规划及电网规划要求即可。但在中心城区，受地下障碍物、城市景观、环境、拆迁工作量、施工场地等因素限制，对线路设计要求较高，须将隧道选线作为一专项内容进行研究。

电力电缆隧道线路设计主要内容是确定线路的平面走向、竖向标高、工作井（施工期间作为施工工井，运营期间是作为投料口、通风口、人员出入口等）的位置及布置。电力电缆隧道属于公用基础设施（电力管线），一般应位于道路红线范围内或路侧绿化控制范围内；通风口及人员出入口属于地面建筑，需结合工作井处环境及景观要求予以设计，一般应位于道路红线外。

3　电力电缆隧道线路设计重要性

3.1与规划相结合，最大限度辐射服务范围

电力隧道作为城区变电站出线通道及连接两座远距离变电站之间的通道，其线路可有多种选择。线路选择得当，首先，能够与城市总体规划相结合，不仅能够节约工程投资、减小拆迁工作量，同时还能结合城市规划、将工作井及人员出入口、通风口做成城市景观中的小品，使其对环境影响小的同时，起到美化城市景观的作用；其次，线路走向与电力规划的良好结合，可以将多等级、多方向电缆纳入其中，减少电力基础设施投资费用，辐射最大供电范围。

3.2影响施工工艺、改善施工条件、节约工程投资

电力隧道的建设可分为明挖和暗挖法。明挖施工方法，工程费用省，但须占用大量施工场地，对城市交通和环境影响较大，故在中心城区一般不予采用。目前，暗挖法可通过多种施工工艺实现，主要采用顶管法及盾构法，分别针对不同的施工条件予以选用。如线路顺直，转折少，转弯曲率大，距离现状已建重大市政基础设施桩基基础距离较远，则可选用工程费用较为节省的顶管法施工，可加快施工进度，缩短工期，大大节约工程投资。

3.3有效改善城市环境

随着经济的发展，人们对环境的要求越来越高，而电力架空线作为城市中的黑色污染之一，严重影响城市环境。我国很多城市都颁布了架空线入地要求，但是架空线入地如采用直埋方式极易引起道路的反复开挖，严重影响和破坏城市的环境。因此，越来越多的城市采用电力电缆隧道的方式收容城市电力线路。如电力线路设计得当，隧道内可多收容沿线更多电力线路，避免在电力线路出现故障时，反复开挖路面进行检修，减少因电力检修故障对城市景观、道路的破坏，影响居民居住环境，同时，隧道内可定时进行巡检，及时排除故障，减少居民、工矿企业因停电造成的经济损失。

4　电力电缆隧道线路设计

电力隧道线路设计一般由设计人员参照城市规划路网图，根据隧道起终点间的道路情况、道路范围内市政基础设施以及道路沿线建构筑物概况初步拟定几条线路以供深化。深化设计时，要求收集拟定线路沿线的各类基础资料，进行平面走向、工作井、通风口、人员出入口等的布置以及隧道竖向标高设计（纵断面设计）［2-4］。

4.1基础资料

电力电缆隧道作为地下工程，其建成后仅有通风口、人员出入口为地面建筑，同时在中心城区一般考虑暗挖法施工，因此，必须在与规划相符的同时，保证线路全线不受障碍物影响能够全线贯通。主要收集资料如下：

（1）城市总体规划及电力规划

电力电缆隧道线路只有与城市总体规划及电力总体规划有机结合，才能最大限度发挥新建电力通道的作用和功能，且不影响城市总体景观和环境。

（2）道路及公用管线概况

道路及公用管线概况将决定隧道实施的难度以及工程建设费用，线路设计应选择道路红线较宽，有路侧绿化带的道路走行，有利于施工场地的布置以及通风口、人员出入口的设置。同时，应远离重要的给、排水及其他公用管线，避免因施工造成管道损坏，带来不良的社会影响。

（3）重大市政基础设施及地下障碍物

作为城市主要交通的高架桥，轨道交通等，其对地基沉降及土体变化极其敏感，如在距其较近范围内进行施工，风险较大；同时，如线路上出现较大、较深地下构筑物，将导致线路无法穿行，电力通道阻断，方案不可行。

（4）工程沿线地质资料

因中心城区多采用暗挖法施工，隧道在不同的土层中穿行对施工的难度、周期影响较大，因此，为降低施工难度、缩短施工周期、节省工程费用，确定电力电缆隧道走向前，须全面了解工程沿线地质资料。

4.2线路平面设计

线路平面设计包含线路平面走向及工作井布置两个方面的内容：

4.2.1线路平面走向

线路平面走向设计须结合城市总体规划及电力总体规划，参照拟定线路沿线工程地质资料，分析电力电缆隧道对拟定线路沿线道路、公用管线、重大市政设施、建（构）筑物的影响，确保线路能够全线贯通的情况下，选择拆迁量小、工程投资低、实施难度小的线路作为设计推荐线路。线路平面走向设计需注意以下内容：

（1）电力电缆隧道须位于道路红线范围内或路侧绿化用地范围内，原则上必须全部位于市政公共用地范围内；

（2）平面线形、曲率特性应满足当前施工器具要求，尽可能保持顺直；

（3）平面线形、曲率特性应满足隧道内收容最大截面电缆曲率特性及曲率限制；

（4）隧道与邻近地下构筑物、地下桩基基础间隔距离一般应维持2m以上。

4.2.2工作井布置

工作井布置应综合考虑环境、施工工艺、电力电缆敷设要求等诸多因素的影响，做到通风口及人员出入口的设置与环境浑然天成、自成一体；井位的选择应考虑减少对地面交通的影响、减少地下管线搬迁、少拆或不拆房屋；工作井的布置还必须满足电力电缆敷设工艺的要求、考虑城市电网规划支线隧道的接入，便于电力部门的后续工作的开展。

4.3纵断设计

线路纵断面设计主要考虑在竖向避让平面难以避让的地下构筑物，同时隧道穿越河道时须满足抗浮、河床冲刷等要求。为满足隧道内排水，建议设置单向坡，部分区间为避让重大市政设施，可考虑设置V字坡及S曲线。线路纵断设计需注意以下内容：

（1）为保证隧道内排水，一般设计纵坡不应小于3‰；

（2）线路纵坡须满足施工期间施工器具所能达到最大坡度要求；

（3）线路纵坡设计须满足电缆敷设期间最小坡度要求；

（4）线路竖向与重大市政基础设施及地下构筑物相交叉时，须满足相应工程保护要求。

5　结论

随着社会的进步与发展，城市建设的高速前进，中心城区的用电负荷越来越大，地下构筑物也越来越多，因此在中心城区新建电力电缆隧道越来越难，这就要求工程设计人员全面掌握基础资料，结合城市总体规划及电力总体规划，最优化电力隧道线路设计，减小施工难度、减小施工期间及建成运营期间对城市环境、景观的影响，减小对中心城区现状重大市政基础设施、房屋建筑等的影响，用最小的工程投资辐射最大供电范围。本文初步探讨了电力隧道线路设计的基础条件和设计内容，随着各种边界条件的不断发展，尤其是电缆生产及铺设工艺、隧道施工工艺的不断发展，电力隧道线路设计的内容也将逐步得到发展与更新。

同时，但随着城市的快速发展，通信、排水等公用管线也将逐步敷设更多大截面隧道工程，综合管廊工程也将越来越多的在中心城区得以应用，本文所讨论的线路设计对相关工程的线路设计亦会起到借鉴和参考作用。

［1］ 包海龙.上海电力隧道建设的初步设想［J］.上海电力，2003（3）：43-47.

［2］ 周松.上海西藏路电力隧道工程施工技术［J］.城市道桥与防洪，2006（1）：93-95.

［3］ 田旺.西藏路电力隧道工程简介［J］.上海电力，2004（2）：98.

［4］ 李湛初.电缆隧道的通风设计［J］.REFRIGERATI0N，2001（12）：76-77.

南京长江五桥拟2015年动工

南京长江五桥是南京市城市总体规划确定的跨江通道之一，目前已经确定明年动工。

南京重大路桥建设指挥部负责人介绍，目前长江五桥主题报告已经完成，确定采取“桥+隧”的形式，不过仍有一些审批手续等待通过。可以确定的是，五桥明年开工建设，预计2019年建成通车。

根据长江五桥的建设规划，五桥起点位于宁合高速五里桥互通，沿北岸规划预留通道方向由北向南依次与立新路、芝麻河、丰子河路、南航河、新民路、滨江大道相交，然后跨越长江主航道，在江心洲登陆，并与规划的葡园路形成互通。接着，路线下穿夹江，抵达长江南岸，在江山大街地面以下三层位置下穿滨江大道，经过青奥中心地下停车场，下穿经过燕山路、江东路、庐山路、黄山路，而后与南京绕城公路油坊桥互通地面相接。大桥全长11.99 km。

TM72

B

1009-7716（2015）01-0175-03

2014-08-12

石红（1966-），女，上海人，高级工程师，从事给排水设计工作。