市政地下综合管廊设计分析

邵广忠

（上海市政工程设计研究总院集团佛山斯美设计院有限公司，广东 佛山 528000）

在对市政地下综合管廊进行设计的过程中，需要结合当地的实际情况，探究其规划和设计策略，从而更好地将地下空间利用起来，体现出市政地下综合管廊的应用价值。然而，虽然当前城市市政地下综合管廊的设计在不断改善，但是，由于其发展时间较短，在技术上仍然比较落后。因此，在工程的实际设计过程中较为被动。对此，其在设计的过程中需要把握好各种动态因素，引进先进的设计策略，确保市政地下综合管廊内的各系统的整体协调的合理性，提高相应的设计质量。

1 市政地下综合管廊的概述

市政地下综合管廊是指将两种以上的市政管线集中设置于同一地下空间构筑物内，所形成的一种集约化的城市地下空间基础设施。

市政地下综合管廊是地下空间综合性的系统集成。市政地下综合管廊为满足地下市政管线的功能要求，需同时集成通风、监控、照明、监测、通讯等数个相关系统，从而形成的城市地下空间智能运行网络系统。

市政地下综合管廊应是集约化的城市地下综合基础设施。市政工程地下综合管廊的规划应与现代城市的规划相配套，做到能很好地为现代城市生活服务；更好的模式是能与城市的地铁、地下停车场等地下空间基础设施相组合，集约化投资建设、运营管理，节省土地，提高管理效率。

2 市政工程地下综合管廊的设置原则

2.1 长远规划原则

在市政地下综合管廊设计的过程中，应依据城市总体规划的法律性规定，并与城市的各项市政专项规划保持衔接，以市政工程管线综合规划为基础，设计时应预留出一部分用于后期增设管线的空间，有力于推动城市未来的建设发展。

2.2 因地制宜及市政管线需求的原则

市政地下综合管廊的设计建设要遵循“先规划、后建设”的原则进行。市政地下综合管廊的建设与传统的市政管线直埋相比，地下综合管廊的总成本还是较高的。随着城市化的快速发展，频繁地开挖市政道路，进行市政管线的检修和增设，随着时间的后移，建设总成本会越来越高。市政地下综合管廊的优越性是对各类成本的超前考虑得出的。因此，相关市政各种管线纳入市政地下综合管廊要站在顶层设计角度进行综合考虑和分析。

市政管线纳入市政地下综合管廊问题的宏观效益分析需要考虑以下3点。

（1）市政管线的重要性和维修成本。由于城市的地下土壤环境不同，地下直埋式的市政管线使用寿命一般不超过20年，如果将市政管线纳入市政地下综合管廊中后，加上合理的维护和管养的方便，市政管线的使用寿命将会大大地提升，所以对于城市市政管线中维修困难或维修成本过高的管线，应该首先考虑纳入市政地下综合管廊中。

（2）市政管线的故障和紧急维修的次数。在城市的道路上对市政管线维修与抢修，会大大降低城市道路的交通通行效率，并破坏城市景观效应，一种市政管线的抢修和维修的次数越多，对周边环境的影响就越大。如果能将维修和抢修频繁的市政管道纳入市政地下综合管廊内，维修和抢修时就不需要破坏道路和占用道路；相反，如果将维修和抢修次数较少的市政管线纳入市政地下综合管廊内，所产生的经济效益就较小。

（3）市政管线分布的道路交通状况。市政管线如果直埋在城市道路交通越繁忙地段，每次开挖市政道路，必将会对城市道路交通系统的通行能力影响巨大，因城市道路的整体交通效率下降，进而会引起的社会经济的巨大损失。如果将市政管线纳入市政地下综合管廊内，就可以避免这些由于道路开挖所造成的社会经济损失，就可以有效地确保重要干线道路的交通运行流畅。但是，如果在通行能力利用程度较低的道路上，对已经直埋下的市政管线进行拆除后纳入管廊内，显然是不经济的。

因此，市政管线纳入市政地下管廊的分析必须因地制宜，进行多方面动态因素的复核，对已经直埋的市政管线的现状进行普查和分析，是相当的必要，要重点考虑位于城市交通繁忙道路下的市政管线纳入市政地下管廊的事宜。

2.3 便利性原则

尽管市政地下综合管廊的设计是为了容纳和整合全部的城市市政管线，解决市政管线的维修和增设时而频繁开挖市政道路，及不同类别的地下市政管线交错的问题。取而代之的是以空间上统一、便于市政管线的维修和增设且可让市政管线的使用寿命增长的地下通道。因此，为了确保后期维护的方便性，就需要在设计阶段贯彻便利性的原则，通过合理布置市政管线的相互位置，有效地提高地下空间的利用率，对比各种设计方案，选择最合适的管线布置方案，尽可能满足市政管线数量上的要求，以此让整个市政工程地下综合管廊的效率不断提高。

3 市政地下综合管廊的设计策略

3.1 合理布局市政地下综合管廊

市政地下综合管廊设计的过程中，设计人员需要根据城市地下空间的实际情况，将城市总体规划、城市景观规划、市政道路规划及城市已有基础设施等各方面因素统一起来，进行综合性的分析，并应适应所有市政地下管线的未来发展需求。市政地下综合管廊一般分为干线管廊、支线管廊和缆线管廊。干线管廊主要设计建设在城市主干道路的下方，支线管廊和缆线管廊主要设计建设在城市次干道路两侧的非机动车道下，与干线管廊构成一个系统性的地下空间网络系统，覆盖至城市的每个角落。应合理地规划设计市政地下综合管廊的功能，并应结合城市的实际功能进行合理的规划设计分区，在设置市政地下综合管廊时，还需要考虑城市中的地下交通系统和地下商业街系统等相关的项目，以此有效地调整和设计市政地下综合管廊的布局。

3.2 合理设计市政地下管廊的竖向

市政地下综合管廊的竖向设计，不但需要综合考虑城市的自然土层深度、绿化种植情况、行车道的荷载情况、特殊性地段（穿越河涌段、高铁及铁路等设施）情况，且要保证市政地下综合管廊内的分段排水及对各种现状市政管线的保护措施等等多种因素，来确定市政地下综合管廊的竖向设计。

市政地下综合管廊竖向埋深较大时，会造成投资成本的增加，但可以使与其交叉的市政管线有足够的覆土厚度，方便市政管线在其上方通过；市政地下综合管廊竖向埋深较浅时，投资成本也相应的降低，但确会影响与其相交叉的市政管线的通过。

3.3 合理设计市政地下综合管廊的附属设施

市政地下综合管廊的设计过程中，会涉及相应的各种配套附属设施系统，其包括监测系统、监控系统、消防系统、警报系统、巡检系统、内部给排水系统、通风系统、配电系统等，这些系统都需要根据城市的发展情况进行相应的增补。针对各系统的用电需求情况的不同，监控系统和消防系统（含应急照明系统）都需要采用二级负荷供电，其余系统可采用三级负荷供电；通风系统可以采用自然与机械相结合的方式，让市政地下综合管廊内的空气得以顺畅流通；对其内部给排水系统设计时，可以使用自动排水系统，防止市政地下综合管廊内出现积水，而影响其他市政管线的运行；监测系统需要针对市政地下综合管廊内的温度、湿度、火情、气体情况进行监测，并将监测数据实时传输至管理中心，这样可以确保在发生紧急情况时能及时处理。

3.4 合理设计市政地下综合管廊的防火设施

合理设计市政地下综合管廊的防火分区，可以提高地下综合管廊的防火性能，确保各种市政管线的安全运行。目前，对于管廊舱室比较适用的消防系统，主要有高压细水雾灭火系统、S型热气溶胶灭火系统和超细干粉灭火系统。其中高压细水雾灭火系统投资比较大，且设计系统复杂，对于灭火用水和高压水雾喷头要求比较高，所以使用的并不多；S型气溶胶灭火系统，由我国自主研发，灭火效果明显，但灭火时会产生很多胶体微粒残留物，不易进行清理，所以也较少采用；目前，超细干粉灭火系统被较多应用于市政地下综合管廊的灭火系统。对于大规模的市政地下综合管廊系统，采用的巡检智能机器人是非常有必要，在发生有伤害性的灾情时，智能机器人可以及时到达现场，避免对相关维护人员的二次伤害。巡检智能机器人还可以将采集的图像、数据实时反馈并上传，远程控制人员在控制室内可以控制机械人到达指定位置或者角度，控制机器臂执行灭火的任务。

4 结语

综上所述，在当前市政地下综合管廊设计的过程中，我们需要遵循长远规划原则、因地制宜及市政管线需求的原则、便利性原则对市政地下综合管廊进行设计。通过合理布局市政地下综合管廊、合理设计市政地下综合管廊的竖向、合理设计市政地下综合管廊的附属设施、合理设计市政地下综合管廊的防火设施等各个方面来优化对市政地下综合管廊的设计，以此提高市政地下综合管廊的应用效果，发挥其最大价值。