秦方方

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

0　引言

隨著我國經濟和城市化建設進一步發(fā)展，許多城市核心區(qū)域人口和開發(fā)建設高度密集。為緩解城市土地資源日益緊張的狀況，大規(guī)模地下空間的開發(fā)和利用已成為城市核心區(qū)建設的必然趨勢。由于高密度、高強度、高品質的集中開發(fā)導致了不同特征交通的集聚[1]，為滿足各種交通疏解的需要，除配套建設發(fā)達的地面交通系統(tǒng)外，建設地下交通系統(tǒng)已成為現(xiàn)代化城市建設的重要舉措。地下道路是地下交通系統(tǒng)的重要組成部分，是城市核心區(qū)提升環(huán)境品質和改善交通擁堵的新途徑[2]。另外，高消耗、高需求特征決定了城市核心區(qū)也是市政管線分布密集區(qū)，受可利用土地資源的限制，同時也為增加各類管線的安全性、避免核心區(qū)域地面“馬路拉鏈”、重復建設現(xiàn)象，規(guī)劃建設地下綜合管廊也已成為城市核心區(qū)典型的市政基礎設施之一[3]。

由于城市核心區(qū)土地資源和地下空間的稀缺性、開發(fā)不可逆性，開發(fā)難度和建設成本巨大，地下道路和地下綜合管廊一體化建設對減少投資、集約資源具有重要作用。

1　研究現(xiàn)狀

國內外對地下空間開發(fā)中綜合管廊一體化建設已有研究。張曦等[4]對地下空間開發(fā)統(tǒng)籌設計的必要性進行了闡述，從城市地下空間開發(fā)利用的角度對地下管廊可拓展性進行了初步思考，提出利用地下管廊連通整個城市或者城市中高密集的點，將地下管廊與地下通道兩個系統(tǒng)建設在一起，用一處地下空間的建設發(fā)揮地下管線鋪設和城市地下道路的作用。朱昊[5]、管逸超[6]針對城市核心區(qū)地下綜合管廊面臨的諸多困難，以徐匯濱江、上海桃浦科技智慧城項目為例，對城市核心區(qū)新建綜合管廊與地下公共空間一體化設計中結構結建、附屬設施共享、運營管理、造價影響等進行了介紹。彭世興[7]、馬輝[8]、張濤等[9]結合福州地鐵 4、5 號線和金華-義烏-東陽市域軌道交通介紹了軌道交通車站與地下道路、地下綜合管廊一體化設計節(jié)點處理方案。王壽生[10]、吳曉庚[11]利用系統(tǒng)工程的理念，對大型隧道與綜合管廊一體化設計的原則、綜合管廊內各種入廊管線的可行性進行了總結歸納。張晉等[12]對北京CBD核心區(qū)地下公共空間基礎設施建設經驗、一體化結構設計進行了分析介紹。

從國內研究現(xiàn)狀可以看出，我國城市建設過程中，地下基礎設施共通道敷設的情況比較常見，上述工程案例具有較好的借鑒意義。但現(xiàn)有研究多針對特定條件下的特定項目，未進行系統(tǒng)的梳理，指導實際應用作用有限。

本文擬從分析城市核心區(qū)地下道路與地下綜合管廊特征、相互位置關系入手，總結兩者不同布置方案的優(yōu)缺點和適用條件。

2　城市核心區(qū)地下道路

城市地下道路按照功能形態(tài)可分為穿越障礙物型、節(jié)點型、系統(tǒng)型、連接溝通型。城市核心開發(fā)區(qū)內常見的地下道路有節(jié)點型、系統(tǒng)型和連接溝通型[13]。

節(jié)點型地下道路主要為緩解節(jié)點交通擁堵，穿越一個或多個交叉口，分離交叉口某一方向交通。受路網間隔的影響，節(jié)點型地下道路一般長度較短、埋深一般較淺、兩端進出（中間一般不設置出入口）、受兩側建筑地下空間制約小、系統(tǒng)簡單。受覆土的影響，施工方法一般采用明挖法。

系統(tǒng)型地下道路主要為分離區(qū)域過境交通，長度較長，多點進出，與橫向路網聯(lián)系密切，自成系統(tǒng)。為避讓沿線重要控制物，系統(tǒng)型地下道路一般埋深較深，施工方法可采用明挖法和暗挖法。

連接溝通型地下道路(地下車庫聯(lián)絡道)主要服務區(qū)域到發(fā)交通，溝通聯(lián)系地下車庫、整合車庫資源，可較好地緩解核心區(qū)動、靜交通和轉換的矛盾。在國內新開發(fā)城市核心開發(fā)區(qū)、CBD等大量使用。該類型地下道路圍繞核心區(qū)成環(huán)或支線狀，對內設置多處開口與沿線建筑地下停車庫相連，對外設置多處匝道與外圍地面道路相連。主要特點是長度一般不長、自成系統(tǒng)、多點進出。受沿線建筑地下車庫標高限制，一般位于地下2、3層，采用明挖法與沿線建筑地下車庫同步施工。

3　城市核心區(qū)綜合管廊

市政管線種類眾多，常見管線主要包括燃氣、高低壓電、污水、雨水、通信、給水、再生水、熱力。

入廊管線方面：城市核心區(qū)綜合管廊入廊管線種類應根據(jù)實際需要和各管線特征綜合考慮。雨水管、污水管一般為無壓重力流，對坡度要求較高，入廊代價較大，經濟性差，一般不考慮入廊。燃氣管存在安全隱患，入廊需單獨艙室，國內外均存在入廊案例，且建成后運行正常。但我國相關規(guī)范明確規(guī)定，不得將燃氣管道與地下構筑物合建。其他市政管線入廊經驗較多、技術成熟、綜合經濟性較好，均可考慮入廊。

技術要求方面：給水、再生水、熱力管線為壓力管，存在爆管隱患，綜合管廊設計時應盡可能減小彎折。電力管需解決好通風降溫、防火防災等問題。需重點解決好綜合管廊外部附屬出入口設置的問題。

系統(tǒng)管理方面：因綜合管廊涉及眾多專業(yè)，通風、防災、監(jiān)控、照明等為單獨系統(tǒng)。目前國內綜合管廊一般為有償使用，主管部門有經營權和所有權，管理相對獨立。

4　一體化布置方案

根據(jù)上述城市核心區(qū)地下道路和綜合管廊特點，結合國內外眾多合建案例，從地下道路與綜合管廊位置關系可有以下3種較為經濟合理的一體化布置方案。

4.1　綜合管廊位于地下道路下方

綜合管廊結構設置于地下道路結構的下方（見圖1），兩者結構共板。此種斷面布置最早被用于北京中關村西區(qū)管廊，后續(xù)建設的北京CBD核心區(qū)地下空間基礎工程、鄭州市民公共文化服務區(qū)核心區(qū)地下交通系統(tǒng)項目均采用了此種形式。

圖1　綜合管廊位于地下道路下方(單位：m)

特點：對于多點進出型地下道路，受進出匝道影響較小，綜合管廊較順直，彎折少，管線安全性較好。采用上下層布置，地下結構總寬度小。一般管廊結構較地下道路結構寬度小，可利用多余空間設置地道雨廢水泵房。

與市政管線的轉接層通常設置在綜合管廊下方，管廊下部出線，埋深較深，養(yǎng)護維修困難。在地下道路兩側設置管井，以滿足綜合管廊通風、逃生、檢修等需要，管井深度深。

適用情況：因綜合管廊、轉接層埋深較深，單獨建設時基坑深度較深、經濟性較差。較適用于像北京中關村、北京CBD核心區(qū)地塊整體開發(fā)建設的情況，綜合管廊、地下道路可與沿線地塊地下室同步開挖、同步建設。

4.2　綜合管廊位于地下道路上方

綜合管廊結構設置于地下道路的上方（見圖2），兩者共用結構頂板。典型的工程案例如武漢王家墩商務區(qū)核心區(qū)環(huán)廊工程。

特點：上下層布置，總寬度要求較小。受多點進出型地下道路出入口匝道影響小，綜合管廊線形與地下道路一致，彎折較少，管線安全性高。

綜合管廊與市政管線轉接空間設置在綜合管廊上方，地下道路埋深較深。綜合管廊廢水泵房等需采用外掛的形式。綜合管廊與市政管線轉接方便，埋深淺，養(yǎng)護維修方便。因綜合管廊結構一般較地下道路結構窄，兩者可利用地道上方多余空腔設置共用風道等附屬設施，斷面集約化程度高、經濟性好。

適用情況：采用上下層布置，地下道路埋深較深，較適用與多點進出的地下車庫聯(lián)絡道合建。因地下車庫聯(lián)絡道為與地下建筑負2、3層的地下停車場聯(lián)系，自身埋深較深，綜合管廊可充分利用地下道路上方的結構空腔布置，實例證明兩者結合效果較好。

圖2　綜合管廊位于地下道路上方(單位：m)

4.3　綜合管廊布設在地下道路一側

綜合管廊布設于地下道路的一側（見圖3）。綜合管廊根據(jù)艙室數(shù)量可采用疊層布置，結構與地下道路結構同高，共基坑施工。典型的案例有日照淄博路地下道路、金華-義烏-東陽市市域軌道交通商城大道區(qū)間段、規(guī)劃濟寧市任興路地道。

圖3　綜合管廊位于地下道路一側(單位：m)

特點：綜合管廊與地下道路結構采用同層布置，結構總寬度較大，結構基坑總深度相對較淺。

綜合管廊上方設置管線轉接倉，與市政管線銜接方便，養(yǎng)護維修方便。當?shù)叵碌缆沸枰O置風道時，兩者可合建。

適用情況：因受系統(tǒng)性地下道出入口匝道、車庫聯(lián)絡道地塊銜接口的影響，綜合管廊需上翻、下翻進行避讓，空間彎折頻繁，管線安全性存在較大隱患，單側同層布置較適用無進出或少量進出的節(jié)點型地下道路。

上述3種布置方式各具特點，設計應用時應根據(jù)地下道路特點和綜合管廊特點選用。

4.4　系統(tǒng)合建方案

國內已有地下空間、地下綜合管廊合建時，系統(tǒng)多采用各自獨立成系統(tǒng)的方案。上海市徐匯濱江地下綜合管廊與地下公共合建時對管廊的防災逃生、監(jiān)控等系統(tǒng)進行了共建，但具體運營模式尚在討論[5]。因地下道路、地下綜合管廊涉及眾多專業(yè)，綜合管廊為收費的公用設施，而地下道路通常為免費的公用設施，兩者合建時供配電、通風、防災、監(jiān)控等系統(tǒng)建議獨立設置。有條件情況下，兩者部分設備用房如泵房、管理用房等可合建，但建設前應統(tǒng)籌規(guī)劃、明晰責任。

5　工程應用案例

山東省某城市的新城核心區(qū)規(guī)劃地下市政基礎設施建設，為緩解核心區(qū)到發(fā)交通的動靜交通矛盾，規(guī)劃“一主兩支”車庫聯(lián)絡道系統(tǒng)，其中“一主”為金沙江路地下道路，采用雙向四車道，雙孔雙向箱涵，長度約2.2 km?！皟芍А睘楦哞F片區(qū)地下車庫聯(lián)絡道支環(huán)和雙子星片區(qū)地下車庫聯(lián)絡道支環(huán)，各采用單向兩車道布置，總長度約2.2 km?！皟芍А避噹炻?lián)絡道與2個商務區(qū)沿線建筑的地下車庫連接，“一主”地下道路聯(lián)系2個支環(huán)，實現(xiàn)2個片區(qū)的地下車庫共享，同時凈化地面交通，緩解核心區(qū)交通壓力。金沙江路主通道設置若干出入口匝道聯(lián)系核心區(qū)外部道路，如圖4所示。

圖4　某新城核心開發(fā)地下市政設施布置總圖

為提升沿線地塊的品質，增加管線安全，規(guī)劃建設的金沙江路主線管廊、峨眉山路支線管廊分別與金沙江路主線環(huán)廊、高鐵片區(qū)支環(huán)共通道。主線管廊采用雙艙結構，入廊管線有給水、熱力、電力、通信；支線管廊采用單艙結構，入廊管線有給水、電力、通信。

5.1　金沙江路主線管廊共建方案

根據(jù)上文分析，并結合金沙江路主線環(huán)廊的特點，采用分段共建方案。高鐵商務片區(qū)、雙子星商務片區(qū)金沙江路地下車庫聯(lián)絡道設置多處出入庫與沿線地下車庫銜接，標高為地下2、3層，地下車庫聯(lián)絡道埋深較深。為充分利用地下道路結構上方的空腔，減小綜合管廊因避讓地下道路出入口頻繁彎折而產生的管線爆管等安全隱患，綜合管廊設置在地下道路的上方。為減小工程造價，通過精細化設計，合理劃分兩者的防火分區(qū)，利用地道上方多余空間設置地下道路排煙/通風風道，綜合管廊和地下道路共用風道和雨廢水泵房。風道利用地面中央分隔帶設置自然通風口，避免大型風塔的設置。標準斷面布置如圖2所示。

金沙江路地道在太行山路至和諧路段無出入口，與沿線地塊地下車庫亦無連接需求，為減小地下結構的整體埋深，降低工程造價，地下道路與綜合管廊采用同層布置方案。地下車庫聯(lián)絡道采用半橫向通風重點排煙風道，風道設置于地下結構內部，結合地面道路中央分隔帶設置通風口。地下綜合管廊采用自然通風方式，結合地面道路側分帶設置通風口。標準斷面布置如圖3所示。

5.2　峨眉山路支線管廊共建方案

峨眉山路支線管廊與高鐵商務地下車庫聯(lián)絡道支環(huán)共通道。商務支環(huán)設置地塊進出口與沿線多處地下車庫相接，地下車庫聯(lián)絡道埋深較深。與金沙江路主線管廊商務片區(qū)段布置方案一致，為提高地下空間利用率，減小管線安全隱患，減小工程造價，采用綜合管廊設置于地下道路上方的方案。標準斷面布置如圖5所示。

圖5　支線管廊共建方案(單位：mm)

5.3　配套系統(tǒng)方案

地下車庫聯(lián)絡道、綜合管廊的通風系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供配電及照明系統(tǒng)分別自成系統(tǒng)。因綜合管廊和地下車庫聯(lián)絡道建設方為同一家單位，均為政府投資，通風、泵房等附屬設施土建結構共用。綜合管廊的管理中心與地下車庫聯(lián)絡道管理中心合建獨立設置于金沙江路—和諧路交叉口附近，兩者監(jiān)控系統(tǒng)獨立設置，中央控制室設置在地面管理中心內的不同房間，對地下車庫聯(lián)絡道及綜合管廊內機電設備分別進行管理。

6　結語

地下道路與地下綜合管廊已成為新城核心區(qū)地下基礎設施的重要建設內容。研究表明地下道路與地下綜合管廊一體化設計在技術上是可行的。通過對城市核心區(qū)地下道路的特征、綜合管廊的特點等進行分析，并歸納總結國內常見的合建方案，對較為合理的3種一體化設計方案特點、各自適用情況進行了分析，結合實際工程論述了應用情況，對類似工程具有一定參考意義。