彭濤

（上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

0 引言

長沙市是2015年首批國家地下綜合管廊試點城市，計劃分為三批進行建設(shè)，分別是：第一批高鐵新城片區(qū)綜合管廊，長度為40.87 km；第二批湘江新區(qū)梅溪湖片區(qū)綜合管廊，長度為15.15 km；第三批湘府西路綜合管廊工程，長度為4.39 km。本文對筆者參與的長沙高鐵新城片區(qū)綜合管廊工程設(shè)計進行簡述，從片區(qū)建設(shè)的實際情況出發(fā)，分析了綜合管廊總體方案，重點對綜合管廊和沿線相關(guān)工程的關(guān)系以及實際工程中采用的解決方案進行闡述。最后對該工程的設(shè)計經(jīng)驗進行總結(jié)，并提出思考建議，希望對未來城市地下綜合管廊的建設(shè)提供一些啟發(fā)和幫助。

1 工程概況

長沙高鐵新城綜合管廊分兩期實施，第一期實施工程包括瀏陽河以東的勞動?xùn)|路延長線、高塘坪路、金桂路、中軸大道、香樟東路，以及瀏陽河以西京港澳高速東西輔道綜合管廊工程（見圖1）。

圖1 高鐵新城綜合管廊系統(tǒng)布置圖

2015年，擬開發(fā)建設(shè)區(qū)域在瀏陽河以西由于長沙南站的帶動作用，骨架路網(wǎng)已基本形成，同時完成了部分居住用地、商業(yè)開發(fā)的建設(shè)。瀏陽河以東尚未形成建設(shè)規(guī)模，已建設(shè)完成的主要是軌道交通黃興車輛段（位于勞動?xùn)|路沿線南側(cè)）和地鐵2號線，正在建設(shè)的有會展中心等公共建筑物，以及長沙南站至長沙黃花機場的磁浮軌道（位于勞動?xùn)|路延長線）、地鐵4號線等市政工程。

擬建設(shè)區(qū)域地勢平坦，屬于河流沖積階地，土層分布均勻，地質(zhì)條件較好。

2 總體設(shè)計

2.1 斷面設(shè)計

根據(jù)高鐵新城片區(qū)管線綜合規(guī)劃及試點城市建設(shè)需求，管廊內(nèi)擬納入管線的規(guī)模和種類見表1。

根據(jù)規(guī)范規(guī)定和當(dāng)?shù)貙嶋H情況的需求，該工程斷面設(shè)計主要遵循以下原則：

（1）天然氣管線單獨設(shè)置艙室。

（2）雨水管線以箱涵的形式與管廊共建。

表1 擬納入綜合管廊內(nèi)的管線種類和數(shù)量

（3）110 kV和220 kV以上（含）等級電力電纜單獨設(shè)置艙室。

（4）僅在示范路段（勞動?xùn)|路延長線）考慮設(shè)置檢修車。

根據(jù)以上原則對高鐵新城片區(qū)的綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面進行布置，其中典型路段綜合管廊斷面布置如圖2、圖3所示。

圖2 勞動?xùn)|路延長線綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面圖（單位：mm）

圖3 香樟東路綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面圖（單位：mm）

2.2 平面、豎向設(shè)計

綜合管廊的平面設(shè)計主要依據(jù)如下原則：

（1）優(yōu)先布置在道路紅線范圍內(nèi)。若道路紅線范圍外綠地權(quán)屬明晰，也可布置在綠地內(nèi)。

（2）優(yōu)先布置在道路中央綠化隔離帶下方，其次是機非隔離綠化帶下方。若無條件時，則布置在人行道下方。

該工程中高塘坪路、金桂路綜合管廊位于中央綠化帶下方；勞動?xùn)|路延長線、香樟東路、中軸大道和京港澳高速西輔道由于磁浮軌道、地下車行通道等限制，管廊布置在機非隔離綠化帶和人行道下方；京港澳高速東輔道綜合管廊布置在道路紅線外綠地內(nèi)。典型位置關(guān)系圖如圖4、圖5所示。

圖4 勞動?xùn)|路延長線綜合管廊、道路位置關(guān)系圖（單位：mm）

圖5 高塘坪路綜合管廊、道路位置關(guān)系圖（單位：mm）

綜合管廊豎向設(shè)計主要考慮兩種情況：

（1）有雨水箱涵等重力流管線共建的情況。綜合管廊豎向坡度應(yīng)滿足排水需求。

（2）無重力流管線情況。綜合管廊豎向埋深一般為2.5～3 m，主要滿足綠化種植、抗浮等要求，豎向坡度滿足覆土及自身排水需求即可。

2.3 節(jié)點設(shè)計

2.3.1 交叉口

交叉口設(shè)置在兩條管廊相交處，一般為上下層交叉結(jié)構(gòu)，便于管廊內(nèi)管線和檢修人員的互通。由于交叉口處一般為雨污水等重力流管線的交匯處，綜合管廊還應(yīng)做好相應(yīng)避讓措施。

2.3.2 人員出入口

人員出入口是為了便于檢修人員或其他特殊情況人員進出綜合管廊而設(shè)置的出地面節(jié)點。該工程為了減少出地面節(jié)點對道路景觀的影響，在勞動?xùn)|路延長線結(jié)合人行過街地道共設(shè)置了三處暗埋式人員出入口。在此處管廊需倒虹由人行地道下方穿越，為保證雨水箱涵坡度，設(shè)計將雨水箱涵與管廊分離（見圖6）。

圖6 勞動?xùn)|路延長線綜合管廊人員出入口平、剖面圖（單位：mm）

2.3.3 通風(fēng)口

通風(fēng)口主要功能是保障通風(fēng)設(shè)施的安裝及運行，一般還兼顧人員逃生及配電設(shè)備間的功能。該工程綜合艙和天然氣艙分別設(shè)置專用通風(fēng)口，通過出地面格柵與外界空氣進行交換。出地面格柵應(yīng)盡量布置在綠化隔離帶內(nèi)（見圖7）。

圖7 綜合管廊通風(fēng)口平、剖面圖

2.4 與相關(guān)工程關(guān)系及處理

綜合管廊是線性的地下構(gòu)筑物，常與道路上其他市政設(shè)施發(fā)生平面和豎向沖突，因此設(shè)計階段協(xié)調(diào)處理好綜合管廊與規(guī)劃的、在建的其他設(shè)施的平面、豎向關(guān)系，將有利于工程實施。

2.4.1 與磁浮軌道的關(guān)系

長沙南站至機場的磁浮軌道在高鐵新城片區(qū)內(nèi)采用高架形式沿勞動?xùn)|路延長線敷設(shè)，其軌道橋墩已實施完成，并在綜合管廊開工建設(shè)階段實現(xiàn)了通車運行。磁浮軌道標(biāo)準(zhǔn)橋墩為獨立橋墩結(jié)構(gòu)，采用四樁承臺，樁基類型為直徑1～1.5 m的人工挖孔樁，樁端持力層為中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（見圖 8）。

圖8 磁浮軌道現(xiàn)狀圖

根據(jù)《城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全保護技術(shù)規(guī)范》（CJJ/T 202—2013），規(guī)定城市軌道交通結(jié)構(gòu)外部作業(yè)凈距控制應(yīng)符合相關(guān)要求（見表2）。

表2 城市軌道交通結(jié)構(gòu)外部作業(yè)控制凈距要求 m

為避讓磁浮軌道橋墩，盡量減少綜合管廊施工對其產(chǎn)生影響，將綜合管廊主線布置在道路南側(cè)輔道和人行道下方，外輪廓線距橋墩承臺邊基本大于15 m，基坑采用放坡開挖形式（見圖9）。

圖9 放坡開挖基坑剖面圖（單位：mm）

根據(jù)規(guī)劃，片區(qū)金桂路、高塘坪路、東四線管廊均與勞動?xùn)|路延長線管廊相交，并向北延伸。三段管廊均由磁浮橋墩下穿過。為減小實施過程中對橋墩產(chǎn)生的影響，管廊平面設(shè)計時調(diào)整了線形，使管廊外輪廓與橋墩距離大于10 m，同時基坑開挖時采用人工挖孔樁護壁，控制距離滿足規(guī)范要求（見圖 10）。

圖10 交叉口處管廊橫穿軌道橋墩平面圖

2.4.2 與地鐵的關(guān)系

片區(qū)內(nèi)規(guī)劃有多條地鐵線路，其中與此次工程相關(guān)的主要有地鐵2號線、4號線一期等，其中2號線主體已完成，管廊建設(shè)期間實現(xiàn)了通車運行；4號線一期計劃近期建設(shè)，管廊建設(shè)期間已開工。相關(guān)安全控制距離見表2。

2號線在片區(qū)段沿中軸大道敷設(shè)，位于道路北側(cè)綠地內(nèi)，在中軸大道和金桂路交叉口西北角出光達(dá)站后，橫穿金桂路，向北進入黃興車輛段。在該段范圍內(nèi)，2號線軌頂標(biāo)高約為28.5 m，采用明挖形式建造，結(jié)構(gòu)板頂標(biāo)高約34.5 m，金桂路設(shè)計路面標(biāo)高約36.5 m，結(jié)構(gòu)板頂覆土約2 m。由于2號線已先期建設(shè)完成并進入運行階段，金桂路綜合管廊在橫跨2號線處采用排管方案穿越（見圖11）。

圖11 金桂路管廊排管過地鐵方案（單位：mm）

4號線由瀏陽河西側(cè)沿勞動?xùn)|路進入片區(qū)，向東南方向經(jīng)長沙南站沿中軸大道敷設(shè)至杜家坪路后轉(zhuǎn)向南延伸，近期在片區(qū)內(nèi)設(shè)6座車站，其中京珠東站和桂花大道站分別與京港澳高速東輔道和香樟東路綜合管廊垂直交叉。

擬建設(shè)地鐵站體覆土一般3 m左右，高度15 m左右。綜合管廊難以直接從地鐵站上方或下方穿越。經(jīng)與軌道部門協(xié)商，地鐵站體采用預(yù)留下凹槽的方式，下凹槽寬度略大于管廊外包寬度，管廊由站體上方穿過，既可以滿足地面道路鋪裝要求，對地鐵站功能影響也較?。ㄒ妶D12）。

圖12 香樟東路管廊過地鐵站方案平、剖面圖

2.4.3 與現(xiàn)狀管線關(guān)系

根據(jù)現(xiàn)場收集資料，京港澳高速東輔道有一根現(xiàn)狀DN600次高壓天然氣管線，其大部位于東輔道外側(cè)綠地內(nèi)，局部位于東輔道紅線內(nèi)，與綜合管廊線位有多處交叉。該管線在管廊建設(shè)期范圍內(nèi)需保證天然氣連續(xù)供應(yīng)，待東輔道綜合管廊建成后，再遷改至綜合管廊內(nèi)，因此在綜合管廊建設(shè)過程中需對該管線臨時保護。

2.4.4 與變電站及電力隧道關(guān)系

電力纜線是綜合管廊內(nèi)重要的市政管線。其管線自身的系統(tǒng)性較強，需在各等級變電站間互聯(lián)互通，系統(tǒng)內(nèi)的110/220 kV及以上電壓等級的電纜一般還要自建電力隧道敷設(shè)。綜合管廊在建造過程中要處理好與各變電站、電力隧道之間的接口關(guān)系。

根據(jù)電力專項規(guī)劃，片區(qū)內(nèi)與綜合管廊相關(guān)的電力設(shè)施共兩處：金桂路沿線110 kV光達(dá)變電站一座，需與金桂路綜合管廊連通；勞動?xùn)|路延長線至京港澳高速段電力隧道，其西端與京港澳高速綜合管廊連通，東端接入勞動?xùn)|路延長線綜合管廊。

在光達(dá)變電站處，金桂路綜合管廊設(shè)置電力專用引出通道引出至道路紅線邊，與變電站內(nèi)電力通道連通。

勞動?xùn)|路延長線綜合管廊電力艙向西延伸，在位置適宜處由南側(cè)穿越磁浮軌道橋墩至道路北側(cè)，并預(yù)留通道接電力隧道（見圖13）。

圖13 勞動?xùn)|路延長線管廊接電力隧道平面圖

京港澳高速東輔道綜合管廊在與電力隧道相交處，由綜合管廊電力艙接入電力隧道頂管工作井內(nèi)，實現(xiàn)電力電纜的連通。

3 結(jié)語

長沙高鐵新城片區(qū)綜合管廊是第一批國家地下綜合管廊試點工程，建設(shè)時間緊、任務(wù)重，需與片區(qū)內(nèi)其他多項工程協(xié)調(diào)實施界面，并且在國內(nèi)第一次系統(tǒng)地將天然氣管線納入到管廊內(nèi)。因此在建設(shè)過程中遇到了較多困難，也積累了許多經(jīng)驗，在此一并梳理，希望可供未來綜合管廊建設(shè)參考。

（1）新城區(qū)在規(guī)劃階段應(yīng)統(tǒng)籌考慮軌道交通、道路交通、綜合管廊及地下空間等工程，協(xié)調(diào)相互之間的平面、豎向關(guān)系及實施界面，有利于建設(shè)階段工程順利實施。

（2）綜合管廊納入的管線種類應(yīng)實事求是。綜合管廊是城市基礎(chǔ)設(shè)施的轉(zhuǎn)型提升，其規(guī)模大小應(yīng)尊重城市的客觀需求，不宜片面追求大而全，納入的管線種類也應(yīng)優(yōu)先考慮重要的生命線。

（3）綜合管廊在總體設(shè)計過程中應(yīng)盡量整合各類功能節(jié)點，減少特殊節(jié)段數(shù)量，讓綜合管廊回歸其作為市政管線輸送、配給廊道的本質(zhì)。

（4）綜合管廊的總體設(shè)計，如標(biāo)準(zhǔn)斷面、功能節(jié)點布置等，應(yīng)創(chuàng)造條件實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計不僅在建設(shè)期內(nèi)有利于工程開展，也可為后期簡便高效的運營管理創(chuàng)造條件。

（5）綜合管廊實施過程中應(yīng)同步開展入廊管線的各項建設(shè)工作，切實做到統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)，以免給將來管線入廊帶來困難或造成公共資源浪費。