火力发电厂厂区沟道设计

王 冠

(中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司，长春 130021)

沟道作为一种常规的地下管线敷设方式，被广泛应用在发电厂中。地下沟道敷设采用带盖板的钢筋混凝土结构或封闭沟结构，不仅施工方便，而且有利于后期维护。然而，目前缺少对沟道交叉、沟道标高的变化及衔接、局部构造及主要设计内容等方面进行综合论述的文献。下面本文将着重探讨火力发电厂内沟道的主要设计思路和设计原则。

1 沟道的分类及交叉的一般原则

1.1 沟道的分类

沟道按用途可分为：高压电缆沟、常规电缆沟、雨水沟、暖气沟等。

沟道按照通行条件可分为：可通行、半通行、不通行。可通行沟道净深h≥1.6 m，半通行沟道净深在1.2～1.5 m，不通行沟道净深一般小于1 m。

沟道按照结构型式可分为：封闭沟、盖板沟。

1.2 沟道交叉的一般原则

1.2.1 沟道穿过道路方式的选择

沟道与道路交叉，一般有两种方式：沟道顶部与路面标高平齐，沟道顶部有一定的埋置深度。

a.沟道顶部与路面标高平齐。优点：能够与道路两侧沟道在标高上完美衔接，有利于沟底连续排水，减少沟底集水坑的设置；沟道不需在过路时进行下卧，可有效提高该段沟道的沟底最低点标高，使沟道集水坑可自流进入附近排水井，不需设置排水泵；沟内顶部标高可与道路两侧平齐，有利于电缆埋件的平顺设置，且对于转弯半径较大的电缆敷设有利。缺点：沟道盖板或顶板直接承受汽车荷载，没有覆土对汽车荷载的分散、缓冲作用，一般情况下需要较大的沟道壁厚及较大的配筋量；沟道作为一个整体，刚度与相接的道路路面有所差异，经过长时间的汽车碾压容易形成不均匀沉降，形成类似“桥头跳车”的现象，影响行车的舒适性。

与路面标高平齐的盖板沟，宜应用为厂区雨水沟，或应用在与交通量很小的厂区次要道路交叉的电缆沟等。盖板沟的优点在于方便开盖检查、维修。应用为雨水沟时，方便进行清淤工作。当道路较窄时，过路段雨水沟也可以选用与路面平齐的封闭沟，清淤工作可在道路两端进行。

b.沟道顶部有一定的埋置深度。沟道在过路时，沟顶、沟底同时向下转折，以顶部有一定的埋置深度的方式通过道路，即沟道在过路段下卧。这种情况下，一般沟顶埋置深度不小于0.5 m。优点：有一定的覆土深度，可使汽车荷载按照一定的角度分散，作用到沟顶时变为分布面更广的均布荷载，有效地降低了汽车荷载效应；路面完整、美观，不易产生裂缝、坑洼。缺点：沟道在过路段下卧，为一定范围的最低点，不利于沟底连续排水，必须在一端设置集水坑，如果此处集水坑绝对标高过低，则积水无法自流进入附近排水井，需设置水泵；往往为了通行要求，需将沟道净深、净宽加大，造成一定程度的浪费，且不利于检修。

一般过路段下卧的沟道，宜应用为与主要道路交叉的电缆沟，且为封闭沟，沟道净深宜在1.6 m及以上。在沟道的一端设置集水坑及检查井，检查井应高于附近地坪0.2 m，以防灌水。

图1 沟道标高变化设计

1.2.2 新建沟道与既有沟道、道路交叉

在老厂改、扩建时，如果既有沟道平行于老厂道路且位于一侧或两侧，则新建沟道只能选择下卧穿过既有沟道和道路。这种情况下，新建沟道顶部覆土深度往往可以满足0.5 m的要求，而新建沟道的埋深取决于既有沟道的埋深。设计时应首先做好前期勘测工作，详细调查新建沟道路径上有哪些地上、地下设施，以免疏漏引起后期反复修改。施工应综合考虑老厂交通运行等各类因素，且对既有沟道采取有效的支护、保护措施，避免在施工过程中对既有沟道的破坏。

如果既有沟道与新建沟道的路径平行时，新建沟道在平面上必须避开既有沟道的位置。

1.2.3 其他原则

按照相关文献叙述[1]，可以总结为：工程量小的让工程量大的，新建的让既有的，检修少的让检修多的，临时的让永久的。

2 沟道标高的变化方式

沟道敷设时，由于室外地坪标高的变化、沟道底部排水需求以及其他原因，沟道内顶、底标高往往不能永远维持一个定值不变。标高的衔接、变化主要可以分为以下几类方式。

a.沟道顶部标高不变，沟道底部按排水坡度逐渐加深，即沟道净深逐渐加深。一般情况下，室外地坪标高不变时采用这种设计。这种沟道标高设计适用于电缆沟顶部高于地坪表面的情况，且该段沟道长度不宜过长，否则终端断面会太深。对于在一定范围内道路标高不变的情况下，路边雨水沟也适用此种沟道标高设计。这种设计方式，沟道的净深是一个变量，会给设计、施工工程量统计、施工备料及钢筋绑扎、模板设置带来一定的难度。

b.沟道顶部与底部按同一纵向坡度变化，即沟道净深不变。一般情况下，室外地坪标高沿沟道纵向有变化时，采用这种设计，且沟道的顶、底部坡度与室外地坪坡度相适应。这种沟道标高设计适用于道路标高变化段的路旁雨水沟；也可以用来当做道路下卧沟道与路旁盖板沟之间的下卧过渡段；在长距离有薄覆土电缆沟(长度在50 m以上)敷设时，若按照每50 m范围设置1个集水坑，沟底坡度3‰，则可采取循环升降标高且沟道净深不变的方式，每25 m为一个单元，在25 m的范围内标高变化值为75 mm，集水坑设置在最低处则恰好为50 m设置一个集水坑，沟道标高变化设计见图1。这种设计方式，沟道的净深是一个常量，对于设计、工程量统计、施工都十分方便。

3 沟道的衔接过渡

在实际工程中，往往会遇到两种不同净深的沟道相接的情况，如有通行需求的封闭沟道与净深较浅的盖板沟相接。在这里，认为应至少保证顶面、底面其中之一的标高平顺衔接(无突变处)，另外的一面也可以平顺衔接，或做成突变。高度差超过200 mm时做成突变更为适宜，因为等深的过渡段不仅方便施工，也更有利于通行。比如某工程高压电缆沟，一般地区盖板沟净深1.2 m，沟顶覆土200 mm厚，过路段封闭沟净深1.6 m，沟顶距路面500 mm，则可以使用一个等高度(1.6 m净深)的封闭沟，在3～5 m内将两段沟道顶部300 mm的高差相衔接，使沟道顶部平顺衔接，而沟道底部的400 mm高度差可在盖板沟端部突变，沟道侧壁埋件以沟道顶部进行定位，埋件亦可平顺衔接，见图2。

图2 沟道标高衔接示例图

此外，不同深度的沟道，其顶板(或盖板)、侧壁、底板的厚度也会有所差异。沟道顶部、底部标高及侧壁的衔接方式应该为在沟道的内侧进行对齐。

4 盖板沟检查井的设置

有覆土的盖板沟，其集水坑位置均应设置检查井，以利于检查和疏通。不可认为因盖板沟有盖板，就能够直接通过取下盖板对集水坑进行检查，而不设置检查井。原因有两个：一是因为如果不设置检查井，则不易直接辨别集水坑的实际位置；二是因为钢筋混凝土盖板往往较重，取下盖板十分不便。

当沟道净宽b≤800 mm时，检查井的内孔尺寸与沟道净宽一致，检查井壁厚与沟道壁厚一致，检查井与沟道垂直的侧壁类似于搭在沟道上的梁，需要沿梁的方向配主筋。

当沟道净宽b≥1 000 mm时，检查井内孔尺寸宜为700 mm×700 mm，可做成侧壁式检查井或居中式检查井。侧壁式检查井与沟道共用一壁，对侧井壁厚150 mm，且通过一块封闭顶板与沟道侧壁相连，顶板厚度与沟道侧壁一致。居中式检查井的中心线与沟道中心线对齐，检查井壁厚150 mm，检查井下方设置一圈板梁，板梁高200～250 mm，检查井板梁整体通过板梁外缘搭接在沟道侧壁上，搭接宽度150 mm，即一圈板梁最外缘的宽度为b+300 mm。检查井顶部应高于周围地面100 mm，以防止雨水倒灌。

5 沟道设计的主要内容

a.沟道平面图。沟道平面图应包含的内容有：沟道中心线及定位(尺寸、坐标)，沟道内外壁，各段沟道对应的断面编号，每段沟道起止点的地面标高、沟底标高、沟道净深，排水方向，集水坑位置(坐标)及集水坑底标高。

b.沟道断面图。沟道断面图应包含的内容有：断面尺寸、配筋，埋件位置，室外地面与沟顶之间的埋置深度，垫层，每延米沟道工程量表，沟道钢筋、混凝土、钢材的相关要求等。必要时应在沟内绘制所敷设管线的布置。

c.盖板、异形盖板详图。主要包括盖板结构尺寸、配筋图、吊环做法，工程量表，材料要求等。

d.集水坑详图。主要包括集水坑结构尺寸、配筋，篦子做法，套管位置及尺寸选用，钢筋表等。

e.检查井详图。主要包括检查井结构尺寸、配筋，人孔钢盖板做法，爬梯做法，室外地面与检查井的竖向关系，工程量表，材料要求等。

f.伸缩缝、施工缝详图。主要包括伸缩缝构造尺寸，接缝料、密封剂、止水带的设置，钢筋混凝土垫板的设置；不同地下水位施工缝的不同做法等。

g.埋件详图。主要包括各种埋件的尺寸信息、锚固信息、材料信息等。

6 结束语

本文在概括性地介绍沟道的一般分类的基础上，详细地分析了沟道与道路交叉的设计(沟道与路面平齐或下卧)、新建沟道与既有沟道或道路交叉时的设计要点、沟道交叉的其他原则，叙述了沟道标高变化的方式及适用情况(沟道顶部标高为定值或沟道净深保持不变)，不同断面沟道之间的衔接过渡形式(连续或突变)，沟道检查井的设置原则，并概括性地列出了实际工程中沟道施工图所包含的内容，所提供的设计方法、设计思路，能够从宏观上归纳总结了沟道设计的基本内容。