城市地下综合管廊设计和建筑特点探究

沈张

为改善当前城市地下管线管理存在的松散、零乱现状，通过建设地下综合管廊实现统一、规范化管控。地下综合管廊是指利用城市地下空间，建造容纳电力、燃气、给排水、通信等管线的专用隧道，通过设置专门的检修口、监测系统等，提升管线管理能力，提升市政综合服务质量。为推动地下综合管廊建筑形式普及，应明确其特点，并重点把握设计要点，以此保证综合管廊适应城市建设发展。

地下综合管廊按照使用功能的不同，一般可分为两种常见形式。比如干线管廊则是布置在城市主干道路的下方空间，为支线提供相应的配送服务，主要收容通信管线、有线电视线、电力管线、燃气管线以及给水线路等。同时在部分城市中也在干线综合管廊中设计有雨污系统，主要特征为结构的断面尺寸相对加大且覆土厚度较深，系统整体运行状态稳定、输送量较大，在运营期间安全性高，同时对检修维护的要求也相对较高。而支线综合管廊则是位于两侧道路的人行车道下方，能够与主干线管廊形成相互配合，收容管线与主干线管廊基本相同。该类管廊建筑的突出特点则是结构断面以矩形为主，有效断面较小，同时施工成本较低，并具有高稳定性和安全性。

如对地下综合管廊按照断面形式进行划分，则有矩形、圆形、异形等综合管廊，具体选用标准则是按照市政管线种类、数量以及施工条件、地下空间情况等而定。不过目前阶段在我国城市地下综合管廊的设计中，仍是以矩形断面为主，具有价格低廉、利用效率较高、维护难度小、便于管道敷设等优势，在新建小区以及桥梁道路下方空间得到广泛应用。

除此之外，按照舱室数量对地下综合管廊进行类型划分，则有单舱、双舱、多舱管廊等，在设计中往往是按照管线收容的种类和数量等情况合理选择。

1. 科学规划平面布局

对于城市地下综合管廊的设计，应当保障管廊平面布局的规划具有科学性。即是按照城市地下空间使用规划进行规范设计。如果遭遇地下轨道交通线路，应当尽量保障与其一致性，不得对原有基础设施进行破坏或私自改动，充分确保地下空间综合利用目标的实现。如果地下综合管廊在特殊情况下出现交叉情况，应当重新进行线路规划，寻找影响原因，最大限度避免线路交叉或冲突。

另外，在平面布局规划中，应当注重结合城市功能分区、建设用地布局以及道路网等规划进行设计，保证各领域具有良好的适应性。比如在实际设计工作中，相关人员需要全面了解城市地下管线的现状，基于城市道路、地下轨道交通、电力、热力、给排水、通信等专项规划，合理确定平面布局。同时对地下综合管廊的布置应尽量选择在道路两侧地块，偏重对公共管线需求较大的一侧。同时尽量将地下综合管廊投料口、通风口、出入口等配套设施与地面道路景观、公共服务功能等进行有机结合。

2. 明确管廊制作设计方法

在地下综合管廊的制作设计方面，针对不同的城市特点应当规划不同的施工工艺以及廊体制作方法。通常情况下，在新城区地下综合管廊设计中，主要采用明挖现浇法进行施工，具有成本投入较低的优势。但同时要注意对于城市体系相对完善的省会城市中，如采用直接开挖沟槽的方式将会出现严重的交通阻塞现象，可适当选用暗挖法或者顶管施工、盾构施工等，联合地下轨道交通施工、地下综合体施工进行整体作业。合理设计支护体系避免对周围建筑物、路面产生不利影响。另外在部分项目工程中，除采用现浇施工作业外，还可开展装配式建筑施工模式，不过前提是具有充足的空间用于预制构件生产以及大型机械作业，有助于缩短施工周期，尽可能提高施工效率。

3. 优化管廊断面设计

结合当前我国各地区对于地下综合管廊的断面设计形式，大多以矩形为主，并采用多舱管廊，有利于收容各类地下敷设管线。不过在设计过程中，相关人员需要全面考虑各个管线之间所产生的相互影响，按照不同线路设计差异化的布置方式。目前对于管廊断面的设计主要有纵断面和横断面两方面，并依据其断面形式合理布置各类管线。首先，设计综合管廊纵断面时，主要参考因素为管廊结构在道路横断面下的具体位置、排水管道与地下人行通道等与管廊出现的交叉跨越情况、结构抗浮能力、车载荷载对管廊结构的影响、管廊纵坡变化是否满足管线折角要求等。其次，在横断面设计中，对其面积、尺寸等参数的确定，应参考管廊内部功能。并且在设计过程中，要综合考虑通风、排水、送电等情况。对于具有特殊要求的空间可采用单独设计方式。按照地下环境的地质情况、交通情况开展现场分析，不得对其他建筑物产生破坏。根据纵断面以及横断面的设计要求，需优化各类管线在廊体内的布置，具体如下：

（1）针对给排水系统管道设计时，综合考虑其属于一类压力管道，对其他管线的影响程度较低，而且在日常维护中具有检修频率高等特点，可入廊并灵活布置。

（2）对于雨水及污水管道的设计，则要保证其具有一定的坡度，每间隔一段距离需设计检查井设施。同时由于雨水和污水中可能含有腐蚀性的化学物质，很容易对管壁产生侵蚀作用，因此不得对其采用入廊布置。如有特殊要求必须入廊，则要更严格、细致的设计断面形式。

（3）对于热力管道的断面布置设计，则是考虑其在运行过程中会散发出大量热量，导致管廊设施内的温度有所升高，对其他管线具有较大的影响。因此相关人员可针对热力管道的入廊设计科学的保温隔热处理措施，严禁与电力缆线等设计为同舱。

电力线路的布置则是注重温度以及绝缘性等因素，避免管线相互影响，需分开设置。

4. 科学设计管廊主体结构

根据我国现行的地下综合管廊设计标准，如表1所示。应当明确总体设计方案，依据入廊管线需求、景观对管廊设施需求等，对施工工艺模块进行有效优化，促使管廊得到合理运用。在具体工程中对结构设计应当按照沿线不同地段的工程地质、水文地质条件，并综合周边地面建筑物、构筑物、管线、道路交通等进行考虑，尽量保证管廊结构的构件简单、施工简便，且具有经济性，实现绿色可持续发展。在施工设计方面可采用装配式建筑模式、引进BIM技术，促使地下综合管廊结构满足市政管线服务的具体要求，提升日常运行质量和效率。

表1 我国城市地下综合管廊结构设计标准

图1 城市地下综合管廊断面设计示意图

综上所述，基于城市地下综合管廊设施的应用越来越广泛，需进一步规范设计方案。结合实际工程环境以及管线管理需求等，优化工程设计质量。在具体实践中，则应当落实科学合理的设计原则，明确地下综合管廊的建筑类型和特点。重点把握科学规划平面布局、明确管廊制作设计方法、优化管廊断面设计、科学设计管廊主体结构等环节，进一步保障管廊设施符合城市经济长远发展要求，推动城市生活质量提升、促使各维度空间全面发展。

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