综合管廊(共同沟)规划设计及运行管理

地下综合管廊（共同沟）规划设计及运行管理2006年11月11日主要内容1、地下综合管廊（共同沟）的规划设计2、地下综合管廊（共同沟）的施工方法3、地下综合管廊（共同沟）的有关标准4、地下综合管廊（共同沟）的运行管理5、新技术、新材料的应用6、国内部分工程实例介绍1、地下综合管廊（共同沟）的规划设计共同沟的定义所谓共同沟，就是“地下城市管道综合走廊”，即在城市地下建造一个隧道空间，将市政、电力、通讯、燃气、给排水等各种管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、设计、建设和管理。国内建设共同沟的有关规定《城市工程管线综合规划规范》（GB50289－98）2.3规定，当遇到下列情况之一时，工程管线宜采用综合管沟集中敷设：•交通运输繁忙或工程管线设施较多的机动车道、城市主干道以及配合兴建地下铁道、立体交叉等工程地段。•不宜开挖路面的路段。•广场或主要道路的交叉处。•需同时敷设两种以上工程管线及多回路电缆的道路。•道路与铁路或河流的交叉处。•道路宽度难以满足直埋敷设多种管线的路段。《电力工程电缆设计规范》（GB50217－94）5.2规定，当遇到下列情况时，电力电缆应采用电缆隧道或公用性隧道敷设：•同一通道的地下电缆数量众多，电缆沟不足以容纳时应采用隧道。•同一通道的地下电缆数量较多，且位于有腐蚀性液体或经常有地面水流溢的场所，或含有35KV以上高压电缆，或穿越公路、铁路等地段，宜用隧道。•受城镇地下通道条件限制或交通流量较大的道路，与较多电缆沿同一路径有非高温的水、气和通讯电缆管道共同配置时，可在公用性隧道中敷设电缆。国内建设共同沟的有关规定国外建设共同沟的有关规定俄罗斯对综合管沟设置的规定•在拥有大量现状或规划地下管线的干道下面。•在改建地下工程设施很发达的城市干道下面。•需要同时埋设给水管线、供热管线及大量电力电缆情况下。•在没有余地专供埋设管线，特别是铺设在刚性基础的干道下面时。•在干道同铁路的交叉处。国外建设共同沟的有关规定日本对综合管沟设置的规定•在交通显著拥挤的道路上，地下管线施工将对道路交通产生严重干扰时，由建设部门指定建设综合管沟；•综合管沟建设可结合道路改造（按城市规划道路拓宽等）或地下铁路建设，城市高速路等大规模工程建设同时进行。共同沟内纳入的管线国内综合管沟内容纳的管线国内目前已有或再建的综合管沟内容纳的管线为：电力电缆、电信电缆、给水管线、供热管线、排水等管线。《城市工程管线综合规划规范》（GB50289－98）第2.3节有关规定，综合管沟内宜敷设电信电缆管线、低压配电电缆管线、给水管线、热力管线、污雨水排水管线。共同沟内纳入的管线国外综合管沟内容纳的管线国外综合管沟内容纳的常用市政管线有：电力电缆、电信电缆、燃气管线、给水管线和排水等管线。国外有些综合管沟内还容纳了供冷管线、供热管线、输油管线、生活垃圾管道化收集管线。共同沟的类型干线共同沟特点：干线共同沟一般设置于道路中央下方，负责向支线共同沟提供配送服务，主要收容的管线为通信、有线电视、电力、燃气、自来水等，也有的干线共同沟将雨、污水系统纳入。其特点为结构断面尺寸大、覆土深、系统稳定且输送量大，具有高度的安全性，维修及检测要求高。共同沟的类型支线共同沟特点：支线共同沟为干线共同沟和终端用户之间相联系的通道，一般设于道路两旁的人行道下，主要收容的管线为通信、有线电视、电力、燃气、自来水等直接服务的管线，结构断面以矩形居多。其特点为有效断面较小，施工费用较少，系统稳定性和安全性较高。共同沟的类型缆线共同沟特点：缆线共同沟一般埋设在人行道下，其纳入的管线有电力、通信、有线电视等，管线直接供应各终端用户。其特点为空间断面较小，埋深浅，建设施工费用较少，不设有通风、监控等设备，在维护及管理上较为简单。共同沟的类型共同沟的规划在共同沟的规划实施过程中，要求做到科学规划、适度超前，以适应城市发展的需要。对于不同的管线容量，应根据当前的实际需求，结合城市开发的规划及经济发展、人民生活水平提高的情况，预测到将来的容量。在进行共同沟的规划时，一般情况下可按照如下的顺序执行：城市开发计划及其它评估与之有直接关联的区域开发计划区域将来发展需求预测各种地区环境制约条件共同沟的内部空间预测共同沟预留分支共同沟系统方案的一般原则•工程的建设应符合“将城市规划、建筑、社会与经济发展、城市景观、技术、基础设施、道路交通等方方面面尽早地、有效地统一起来”的原则和目标。•工程应结合道路交通和各类市政公用事业管线的专业规划进行设置。•纳入共同沟工程的管线，应尽可能符合各主管部门制定的维修管理要求。•共同沟的断面布置在满足维修管理要求的基础上，应尽量紧凑，以充分体现经济合理。•共同沟应考虑各类管线分支、维修人员和设备材料进出的特殊构造接口。•共同沟需考虑设置供配电、通风、给排水、照明、防火、防灾、报警系统等配套设施系统。•共同沟的土建结构及附属设施应配合道路工程一次建设到位，所纳入的各类公用管线可按地区发展逐步敷设。共同沟内纳入的管线种类共同沟内纳入的管线种类一般包括：•电力电缆•电信电缆（包括有线电视）•给水管线•供热管线•排水管线•燃气管线需根据项目特点确定。共同沟系统方案的确定工程系统方案应具有基本覆盖一定的服务范围，共同沟建设在交通最繁忙、地下管线最复杂的道路下，能最大限度地解决市政管线反复开挖对道路交通和人们日常生活带来的不便。共同沟总体设计共同沟总体设计包括：•确定防火分区，以及每个防火分区内设置的工程设施（共同沟进料口、通风系统、排水系统、消防系统和应急出口等）。•共同沟进料口设置的位置。•共同沟的通风方式。•共同沟控制中心的设置位置。•共同沟穿越重要障碍物的方式。•在共同沟的端部设置端部交汇井，作为各类管线的进出用。共同沟断面尺寸的确定共同沟断面尺寸需根据共同沟内容纳的管线种类及数量，并充分考虑安装、检修所需的空间尺寸以及相互影响等因素，综合确定。《城市工程管线综合规划规范》（GB50289－98）中所列的几种共同沟断面形式。共同沟埋深的确定•共同沟埋深的确定主要根据其在道路横断面下的具体位置，以及排水管道与其发生交叉穿越的情况、结构抗浮要求等情况综合考虑。当共同沟设置在道路机动车道下面，其埋深尚需考虑车载对其结构的影响。因此，共同沟一般埋深较深，可达2.5m以上。•共同沟的埋置深度对工程造价影响显著，尤其是在软土地基广泛分布的地区，影响更为显著。当共同沟的埋置深度较深时，有利于其它没有纳入共同沟的管线敷设，但施工措施费用较高。当共同沟的埋置深度较浅时，施工方便，施工措施费用较低，但不利于其它没有纳入共同沟的管线敷设。因而共同沟的具体埋置深度应结合不同的具体工程特点来确定。共同沟节点处理•共同沟的节点处理是共同沟设计及施工的重点。节点包括：十字路口或丁字路口；河道；重要的地下工程设施，如地铁、高架道路桩基、人行地道等；以及现有的大口径雨污水管道。•在十字路口或丁字路口，由于共同沟的相互交叉影响以及要保证检修人员在共同沟内的通行，使得共同沟的节点处理比较复杂。从实质上讲，共同沟在此类似于管线立交。从处理方法来讲，可以将共同沟在此设计为双层而实现互通的功能，也可以通过平面尺寸的加宽来实现互通功能。需根据工程具体情况确定。在共同沟的十字或丁字交叉节点，共同沟可能要横穿道路，因而在节点设计时，尚要充分考虑道路车辆荷载对共同沟结构的影响。•在穿越河道、重要的地下工程设施以及现有大口径雨污水管道时，一般需根据相互标高、位置情况，确定采用上穿或下穿通过。共同沟结构设计共同沟结构受力分析、设计与一般土木工程结构类似，设计时应当考虑共同沟内容纳的管线种类、规格、数量、所需空间、共同沟的设置位置、经过路段地质状况、共同沟本身结构、施工方式等因素。设计所要考虑的项目大致可划分为：•外部作用：包括共同沟承担的活荷载、水土压力、地下水浮力、地质变化所产生的不均匀附加应力。•共同沟对地震灾害的反应：当发生地震时，共同沟容易受到地层变位的影响，可能使共同沟轴线方向产生较大的应力。当共同沟与高架桥等刚度相对较大的结构相连接时，更应当考虑地震作用的影响。•共同沟在施工时，基坑维护措施要考虑各种作用的影响，以防止基坑失稳。•共同沟的防水抗渗性能。•共同沟内附属设施的安全性、可靠性，如通风、照明、排水、消防、监控等。共同沟的防渗止漏•在地下水位比较高的地区，地下工程防渗止漏是一个技术难点。虽然一定数量的地下水侵入共同沟不至于产生严重后果，但会增加排水设施的启动次数，同时会增加共同沟内空气的湿度，降低共同沟内管线和监控设施的工作寿命。•共同沟的防渗止漏设计原则是“放、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”。共同沟工程的防渗止漏通常通过以下几个技术措施加以解决。共同沟的防渗止漏•控制变形共同沟工程一般情况下采用整体现浇钢筋混凝土结构形式。尽可能增加每节箱涵的分节长度，减少变形逢的数量，一般采用25米长的分节长度，在节与节之间设置变形缝，同时，在变形逢缝间设置剪力键，以减少相对沉降，保证沉降差不大于30mm，确保变形缝的水密性。共同沟的防渗止漏•做好细部构造防水在变形缝、施工缝、通风口、投料口、出入口、预留口等部位，是渗漏设防的重点部位。变形缝的防水采用复合防水构造措施，中埋式橡胶止水带与外贴防水层复合使用。变形逢内设橡胶止水带，并用低发泡塑料板和双组份聚硫密封膏嵌缝处理。共同沟的防渗止漏施工缝是防渗止漏的一个薄弱部位，因而应尽可能减少施工缝的设置数量。施工缝应为水平缝，不允许留垂直施工缝。水平施工缝宜设置在底板面（或腋角面）以上不小于300处。在浇筑新的混凝土之前，在已浇好的施工缝表面，应将其表面浮浆和杂物清除，先铺30～50mm厚的1：1水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂，并及时浇灌混凝土。选用的遇水膨胀橡胶腻子止水条应具有缓胀性能，其7d的膨胀率应不大于最终膨胀率的60％。共同沟的防渗止漏为各种管线进出共同沟而设置的预留口是防渗止漏的一个薄弱部位。自来水管道常采用预埋穿墙套管进行处理，比较容易解决渗漏问题。但对于各种各样的电缆进出共同沟而预埋的预留接口，则比较难以处理。根据以往地下工程建设的教训，该部位的电缆进出孔是渗漏最严重的部位。共同沟的抗震设计共同沟是城市生命线工程。由于共同沟中收纳了城市供水、供气、电力、通讯等多种管线，其在地震等灾害的冲击下，会出现大面积功能性障碍、甚至于导致城市系统全面的功能瘫痪，因此，必须进行抗震设计。在抗震减灾设计方面，通过提高结构构造措施来保证共同沟的抗震性能。共同沟的排水系统•由于共同沟内管道维修的放空，以及其他一些可能发生泄漏等情况，将造成一定的沟内积水，因此，沟内需设置必要的排水设施。•在共同沟内设有一侧设排水沟，断面尺寸通常采用200x100，共同沟横向坡度2%，沿线顺集水井方向坡度采用2‰。集水井设置于每一防火分区的低处，每座集水井内设置潜水排水泵，通过排水管引出沟体后就近排入道路雨水管。共同沟的消防系统•为了防止和扑灭共同沟内发生的火灾，需在沟内设置必要的消防设施。•根据不同的项目特点和当地消防部门的要求，采用不同的消防设施，如干式水喷雾灭火系统、消火栓系统或灭火器等。•共同沟一般不超过200m设置一个防火分区，每个防火分区两边设置防火门。•必要时需设置消防泵房。共同沟的通风系统•为了将共同沟内的高压电缆热量及有害气体及时排除，在共同沟内每隔一定的距离设置排风口。排风口构造及大小应满足通风范围、风速等要求。•通风方式包括自然通风、自然通风辅以无风管的诱导式通风和机械通风（自然进风，机械排风；机械进风，自然排风和机械进风，机械排风三种）。•一般情况下，每隔200米设置一个强制排风口，燃气管道的强制排风口应与其它管道的排风口分别设置。若无法分别设置时，应采取防爆等安全措施。•排风口设置的位置应当高于最高水位，并有防止雨水倒灌、废弃物投入以及小动物爬入等措施。共同沟的通风系统•通风的温度一般控制在40℃。•共同沟的最小通风量必须满足换气次数不小于6次/时。•共同沟的通风消防有两种措施：（1）采取密闭防烟措施。（2）采取机械排烟措施。备