摘要:现在城市普遍面临着土地资源紧缺等难题,人们对城市道路地上空间的开发利用已经比较成熟,从可持续发展的角度出发,合理开发和利用城市道路地下空间,正被提到越来越重要的地位上来。本文以达州市为例,浅析了综合管廊应用在城市道路地下空间开发中的相关问题。
关键词:城市道路;地下空间;综合管廊
中***分类号:O434文献标识码: A
城市道路地下空间是指道路规划红线内的地下空间部分。
城市道路地下空间是一种具有巨大开发潜力和开发价值的空间资源,同时也是一种有限的、难以循环使用的新型国土资源。如何有效地利用城市道路地下空间,成为了现代化城市建设过程中的一个重要课题。
国内外现代化城市的发展经验表明,建设集城市所需的各种市***管线设施为一体的综合管廊,是有效利用城市道路地下空间的重要途径之一。
1 综合管廊建设的必要性
1.1 土地资源紧缺,地下空间有效利用受到重视
地下空间开发将大大节约城市建设用地,是未来城市发展的主要方向之一。
土地资源是不可再生的,达州为山地型城市,土地资源紧张,地下空间资源非常有限,按照建设节约型社会的需要,土地必须集约化利用,以增加社会资源和经济效益;土地价格飞涨,要求工程管线集约化建设,尽可能不占用或少占用土地空间,或者在有限的地下空间内实现更多的功能。110kV和220kV电力电缆、中压电力电缆、通信电缆、给水管、中水管、直饮水管通过综合管廊进行敷设是符合集约化建设的要求的。
1.2管线单位各行其是,浪费地下空间资源,反复开挖城市道路
和国内很多城市一样,达州市的各专业管线也未实行集中统一管理,管线单位条块分割、多头敷设、多头管理,导致各种管线重叠交错、杂乱无章,浪费城市道路地下空间;并且各管线建设进度很难统一,由此造成的重复建设、重复施工,对城市道路反复开挖,给城市生产生活带来诸多影响:严重阻塞交通,造成交通拥堵;产生噪声扬尘、环境污染,影响城市市容景观;道路整体性被破坏,缩短道路使用周期;多次施工、多次恢复,造成重复浪费;低效管理,影响***府形象。采用综合管廊可有效利用道路下的空间,节约城市用地,避免道路反复开挖而影响交通,降低路面和工程管线的维修费用,保持路面的完整性和各类管线的耐久性。
1.3市***扩容、管线新建、改造量大
达州市的雨洪利用、中水回用等相关规划正在研究中,大量市***管网需要扩容。同时达州市老城区有400km左右的管线使用时间在15年以上,早期建设的管线由于老化、容量不足、更新换代等原因需要改造的数量大。综合管廊完善的附属设施配置,对各种管线的维护能力大大增强,从而延长了其使用寿命;同时也为各种管线的扩容、更新提供方便,提高了可持续发展的能力。
1.4 管线综合管理的需要
城市地下管线的规划、设计、建设、施工、维护、改建缺乏统一的协调,对城市管网的安全运行、节能、环保、防灾、反恐等埋下了巨大隐患。综合管廊为钢筋混凝土结构,一般覆土较深,结构具备相当的抗震设防能力,同时具备一定的安全防范以及危险预警功能,可有效的保证城市地下管线的安全运营。
2 综合管廊建设的技术难点
2.1 入沟管线分析
综合管廊中纳入哪些管线,应根据当地的地质、地貌、水文等自然条件和社会经济发展状况,经过技术、经济、安全以及维护管理等因素综合考虑确定。
一般情况下,因为电力电缆、通信电缆(光缆)和给水管在综合管廊内敷设的自由度和弹性较大,不易受空间变化(管线可弯曲)的限制,所以在综合管廊的建设中,通常会纳入电力电缆、通信电缆(光缆)和给水管。
燃气管线纳入综合管廊,可避免其受到外界因素的干扰而遭破坏(燃气管线事故大部分是其他工程施工对其破坏造成);并易于监控,可有效降低事故的发生和因此带来的损失。虽然燃气管线入沟后的安全管理与维护成本高于传统直埋方式的管理与维护成本,但其安全性得到了极大的提高,所造成的损失也得到了显著降低。综合权衡利弊后,建议燃气管可单独设舱入沟。
排水管线依靠重力输送,须按一定坡度铺设。若纳入排水管线,综合管廊的敷设必须满足排水管线的坡度和下游接纳水体的深度要求,能否将排水管线纳入综合管廊,需根据工程的具体条件决定:若地形坡度和综合管廊坡度满足排水管线管线坡度要求,且下游接纳水体的深度合适时,可纳入排水管线;若地形较平坦或接纳水体过浅,则不宜纳入排水管线。
综上所述,电力电缆、通信电缆(光缆)、给水管构成了达州综合管廊的3种基本入沟管线;局部区域的燃气管、排水管线根据实际情况经综合论证后可纳入综合管廊;同时,综合管廊还应根据周边用地功能和城市发展需求灵活选择预留再生水管、热水管、供冷管、直饮水管等。
2.2 综合管廊断面形式及尺寸
首先应该根据确定的入沟管线,来决定综合管廊的断面形式。根据统计,目前国内已建综合管廊,绝大部分断面形式都采用矩形,电力电缆、通信电缆(光缆)、给水管、再生水管、热水管、供冷管、直饮水管等一般设置在同一舱中,燃气管、排水管一般都单独设置在其他舱中。
其次,根据入沟管线的种类、数量、管径大小、管线坡度要求、管理便利等因素来布置管线断面,并确定综合管廊断面尺寸。原则上应尽可能地把同性质的管线布置在同一侧;横穿管廊的管线尽量设置在高处,以不妨碍管沟内通行为准;管线之间的上下间距及左右间距应满足规范要求;小口径管线可并列布置。综合管廊的高度,应能满足管线安排及行人通行,内部净高不宜小于2.1m。综合管廊的宽度,应便于维修管理时通行,局部地段受条件限制可适当压缩,但应满足人的通行,沟内两侧设置支架或管道时,人行通道最小净宽不宜小于1.0m;当单侧设置支架或管道时,人行通道最小净宽不宜小于0.9m。
达州市基本入沟管线(电力电缆、通信电缆、给水管道、预留管位)的综合管廊的典型断面:
综合管廊典型断面
当局部区域的燃气管和排水管具备入沟条件时,综合管廊的特殊断面:
综合管廊特殊断面
2.3 综合管廊路径选择
综合管廊路径的选择,应根据入沟管线的主要走向,并结合当地的地形地貌等实际情况综合而定。
参考国内经验,综合管廊路径一般由入沟管线中的电力管线的路径走向主导。但对于达州市,其现状和规划高压电力线大部分为架空线路,且多通过城市绿楔和高压走廊布置,与其他入沟管线的路径不一致,若以电力线为主导规划路径,不便于其他管线入沟敷设。反观达州规划的给水干管,其管径较大,且多沿城市主干道路布设,与大多数入沟管线的路径一致,若以给水干管为主导规划路径,便于其他管线入沟敷设,可最大化地利用综合管廊。故达州综合管廊的平面路径宜以给水干管为主导。
2.4 综合管廊与地下设施空间协调
达州综合管廊规划建于道路的车行道或人行道的下部空间,除各种地下管线外,综合管廊还会与现状铁路跨线桥的基础或地下商业街等设施交叉。可采用以下两种技术措施来处理综合管廊与其他地下设施相互交叉的问题。
调整平面布局,即在可能的范围内来调整综合管廊的平面布局,以使其能够尽可能地避开现状的地下设施。这种处理方法是一种最为简单易行的技术方案,当综合管廊与铁路跨线桥基础交叉时,主要采取这种技术方案。
当综合管廊与地下商业街、地下通道等规模较大的地下设施交叉,而又无法通过平面位置的调整来避开现状地下设施时,只能采取立体穿越的方法来处理两者的交叉问题。如果现状地下设施的上部有足够的覆土,能够保证综合管廊从上部穿越时,综合管廊从现状地下设施的上部穿越;采用这种方案时,必须严格校核综合管廊施工阶段现状地下设施的结构安全。如果从上部穿越有困难时,可从现状地下设施的下部穿越,采用这种方案时,综合管廊可采用类似倒虹吸管的形式,其平面位置应避免与较深的桩基础立体交叉。
3 结语
随着城市现代化进程的加快,城市人口急剧增加,土地资源日趋紧张,生态环境日益恶化,这都给有限的土地资源带来了新的挑战。作为一种“新型土地资源”,地下空间的开发利用已成为解决现代化城市人口、资源、环境三大危机的重要措施,是城市持续发展的重要途径,可以大大增加城市的容纳力,节约大量的地上土地资源。综合管廊作为城市道路地下空间的重要组成部分,是有序开发地下空间,集约利用土地资源的重要手段。只有合理开发利用城市道路地下空间,大力建设综合管廊,才能充分发挥集约效益,为城市的可持续发展创造基础。
参考文献:
[1] GB 50838-2012,城市综合管廊工程技术规范[S]
[2] 中国建筑西南设计研究院有限公司 达州市城市地下管线综合管廊规划[R] 2014
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