城市地下空间概论06

1、地下空间概论第6讲共同沟规划共同沟规划土木工程学院土木工程学院李鹏李鹏地下空间概论地下空间概论第第6 6讲讲市政管网概述 城市地下市政管网是城市公用设施的重要组成部分。城市公用设施，在我国也称市政公用设施，是城市基础设施的主要组成部分，是城市物流、能源流、信息流的输送载体，是维持城市正常生活和促进城市发展所必需的条件。市政公用设施属于城市的公共服务设施，具有同时为社会生产和社会生活服务的双重性质。由此可见，城市公用设施是维持城市生产和生活正常运行的基础，而作为其重要组成部分的城市市政管网也因此被称为城市的“生命线”。合理规划和建设好各类地下市政管线，是维持城市功能正常运转和促进城市可持续发展的

2、关键。 城市市政基础设施包给水、污水、雨水、电力、通信、燃气、热力等输配管线和厂站等设施。市政管网是较早利用地下空间的城市设施之一。这些敷设在地下自成系统的各种城市市政基础设施管线纵横交错，保障着城市的正常运行。 市政管网分类 从敷设方式来看，城市市政管网可分为“架空架设线路”（如电力、电信、道路照明等）和“地下埋设线路”（如给水、排水、燃气、热力、电信等线路）两类。就理论上而言，城市中绝大多数甚至全部市政管线均可敷设于地下。当前，随着城市的发展，城市中原有架空敷设的电力和通信电缆，正在或将要逐步改为地下埋设。这将会使城市面貌得到改观，增强城市的抗灾能力，也是国内外城市现代化的一种趋势和标志。

3、 本章主要讨论城市市政管线中的地下管线部分。 按功能用途分类 （1）给水管道：生活给水、工业给水、消防等给水管道； （2）排水沟管：包括工业污水、生活污水、雨水管等排水沟管； （3）电力线路：高、中、低压输电线路、照明用电、电车用电等线路； （4）电信线路：包括电话、电报、广播、电信等； （5）热力管道：包括蒸汽、热水等管道； （6）城市垃圾输送管道； （7）可燃和助燃气体管道：包括煤气、乙炔等管道； （8）空气管道：包括新鲜空气、压缩空气管道等； （9）液体燃料管道：包括石油、酒精等管道； （10）灰渣管道：包括排泥、排灰、排渣、排尾矿等； （11）工业生产专用管道。 在以上管线中（1）（7

4、）类为城市常见的管线。按输送方式分类 各种地下市政设施管道，按承压输送情况可分为： （1）压力管道：如给水、燃气、热力、灰渣等管道； （2）重力流管道：除个别情况外，一般如排水管道。按管线覆土深度分类 一般以管线覆土深度超过1.5m作为划分深埋和浅埋的分界线。 在北方寒冷地区，由于冰冻线较深，给水、排水、以及含有水分的煤气管道需深埋敷设。而热力管道、电力、电信线路不受冰冻的影响，可以采用浅埋敷设（但必须满足地面荷载的要求）。在南方地区，由于冰冻线不存在或较浅，给水等管道也可以浅埋，而排水管道需要有一定的坡度要求，排水干管往往深埋于地下。按收容管线内容分类 （1）地下直埋方式 （2）综合管廊（共

5、同沟）方式 地下直埋方式 目前，许多城市中的给水、污水、雨水、燃气等管线一般都分散布置直接埋在地下，热力管线常敷设在地沟内，也可以直埋。以往常采用架空敷设的电力和通信线路，已在或将要逐步转入地下。 市政基础设施管线一般都敷设在道路的人行道和绿化带下，布置不下时再安排在非机动车道和机动车道下。 地下直埋方式具有成本低、布置灵活的特点。但是，各种设施大都独立分散布置，不仅占用了大量的城市地下空间，而且还存在埋设或维修管线而导致路面重复开挖的麻烦，造成道路使用寿命减少、开挖段路面交通堵塞以及管线的改造和扩建困难等问题。综合管廊（共同沟）方式 所谓地下管线综合管廊，又称为共同沟，是指将两种或两种以上的

6、城市市政管线集中设置于同一地下人工空间内，形成一种现代化、集约化的城市基础设施。 地下管线综合管廊的建设最早在欧洲兴起，最早的地下管线综合管廊出现在巴黎（1833年） 共同沟作为一种现代化、集约化的管线敷设方式，在世界各大城市都得到了推广建设。迄今为止，巴黎市区及郊区的共同沟总长已达2100公里，堪称世界城市共同沟里程之首。伦敦市区已建成22条共同沟。日本至2001年，全国已兴建超过600公里的共同沟，在亚洲地区名列第一。 共同沟优点 将各种地下埋设的管线，集中规划设置于一条功用的管道中，可避免沿线用户无规划地乱用地下空间，多次开挖路面，既破坏道路结构，又影响交通和居民生活。 它可以暗挖施工，

7、而不需开挖地面，因此不妨碍地面交通和造成对现有地面设施的破坏，可保护城市地面环境。 各种地下管线集中敷设在地下综合廊道内，可以紧凑布置、分层敷设。如果还能同时减少或取消敷设在这一路段横穿道路的联结支线和用户接线，将可以减少占用道路宽度，节省出相当一部分地下空间，供其他开发用。 地下公用设施管廊或隧道可以无阻挡地在大多数地区通过，且可以使地下管线较短。 地下综合管廊或隧道，便于各种管线相互配合，空间利用率高，相互影响小；便于人员进入随时检修，减少故障的发生，并可全部回收旧电缆。 管线结构老化慢，使用寿命长；易于随城市的再发展而进行合理的扩建；有利于战时保护。 由于地下结构天然的具有抗震、防洪、防

8、风等作用，地下管线综合管廊在灾害或战争发生时可有效减轻其对城市管线的破坏，大大提高了城市管道的防灾抗毁能力。 工程造价与传统的地下给、排水、电力和电信、供热、供气等管线各自分别设置的总造价相比，增加并不多。综合经济与环境效益明显。共同沟规划与设计 地下综合管廊（共同沟）组成 1）本体一般而言，地下管线综合管廊的本体是以钢筋混凝土为材料，采用现浇或预制方式建设的地下线状构筑物，其主要作用是收容各种城市市政管线。 2）管线地下管线综合管廊中收容的各种管线是地下管线综合管廊的核心和关键，地下管线综合管廊发展的早期，以收容电力、电信、供水等为主，目前原则上各种城市管线都可以进人地下管线综合管廊，如空调

9、管线、垃圾真空运输管线等，但对于雨水管、污水管等各种重力流管线，由于进人地下管线综合管廊将增加地下管线综合管廊的造价，应慎重对待。 3）监控系统 对地下管线综合管廊内的湿度、煤气浓度以及人员进人状况等进行监控的系统设备和地面控制中心，是地下管线综合管廊防灾的重要设施，监控信号传人地下管线综合管廊地面监控中心设备，由监控中心针对具体情况采取相应的措施。 4）通风系统 为延长管线的使用寿命，保证地下管线综合管廊的安全和维护、管线放置施工人员的生命安全及健康，在地下管线综合管廊内设有通风系统，一般以机械通风为主。 5）供电系统 为地下管线综合管廊的正常使用、检修、日常维护等所采用的供电系统，用电设备

10、包括通风设备、排水设备、通信及监控设备、照明设备和管线维护及施工的工作电源等，供电系统包括供电线路、光源等，供电系统设备宜采用防潮、防爆类产品。 6）排水系统 由于地下管线综合管廊内渗水或进出口位置雨天进水等原因，地下管线综合管廊内会存在一定的积水，因此，地下管线综合管廊内应装设由排水沟、集水井和水泵等组成的排水系统。 7）通信系统 联系地下管线综合管廊内部与地面控制中心的通信设备，含对讲系统、广播系统等，主要采用有线系统。 8）标示系统 标示系统的主要作用是标示地下管线综合管廊内部各种管线的管径、性能以及各种出入口在地面的位置等，标示系统在地下管线综合管廊的日常维护、管理中具有非常重要的作用

11、。 9）其他设施 包括地面控制中心、人员出入口、通风井、材料投入口等。地下综合管廊（共同沟）分类 （1）按地位（作用）分类 按照在城市市政设施中的地位，地下综合管廊可分为干线地下综合管廊和支线地下管廊。 干线地下综合管廊主要收容城市各种供给主干线，但不直接为周边用户提供服务。干线地下综合管廊原则上应设置于道路中心车道下方，其中心线的平面线形与道路中心线一致。 支线地下管线综合管廊主要收容城市中各种供给支干线，与用户直接相连并为周边用户提供服务，宜设置在道路两侧的非机动车道或人行道的下部。（2）按建造方式分类 暗挖式、明挖式和预制拼装式三类 暗挖式地下综合管廊是在地下管线综合管廊的建设过程中，采

12、用盾构、钻爆等施工方法进行施工，其断面形式一般采用圆形或椭圆形。暗挖式地下管线综合管廊本体造价较高，但其施工过程对城市交通的影响较小，可以有效降低地下管线综合管廊建设的外部成本，如施工引起的交通延滞成本、拆迁成本等。一般适合于城市中心区或深层地下空间开发中的地下管线综合管廊建设。 明挖式地下综合管廊是采用明挖法施工建设的地下综合管廊，其断面形式一般采用矩形。明挖式地下管线综合管廊的直接成本相对较低，适合于城市新区的地下管线综合管廊建设，或与地铁、道路、地下街、管线整体更新等整合建设。 预制拼装式地下综合管廊，即将地下管线综合管廊的标准段在地面进行预制加工，而在建设现场现浇地下管线综合管廊的接出

13、口、交叉部等特殊段，并与预制标准段拼装形成地下管线综合管廊本体。预制拼装式地下管线综合管廊可以有效地缩短工期、降低造价。预制拼装式地下管线综合管廊早期以电缆沟为主，近年来断面逐步扩大，已能容纳各类城市管线并适合于各类地下综合管廊的建设，成为地下综合管廊建设的新趋向。 规划原则 （1）综合原则 地下管线综合管廊是对城市各种市政管线的综合，因此在规划布局时，应尽可能地让各种管线进人管廊内，以充分发挥其作用。 （2）长远原则 地下综合管廊规划必须充分考虑城市未来发展对市政管线的要求。需要对管廊所经过区域的需求规模进行分析预测，并在建造时合理预留相应的空间，为将来管线扩容以及收纳其他功能的管线做准备。

14、 （3）相结合原则 地下综合管廊应与地铁、道路、地下街等建设相结合，综合开发城市地下空间，提高城市地下空间开发利用的综合效率，降低地下综合管廊的造价。平面布置 其布局与城市的形态有关，与城市路网紧密结合，干线地下综合管廊主要在城市主干道下，最终形成与城市主干道相对应的布局形态。在局部范围内，支干地下综合管廊布局应根据该区域的情况进行合理布局。 树枝状 地下综合管廊以树枝状向其服务区延伸，其管径随着管廊逐渐变小。管廊总长度短、管路简单、投资少，但当管网某处发生故障时，其以下部分受到的影响大，可靠性相对较差。而且，越到管网末端，质量越下降。这种形态适于在城市局部区域内的支干地下综合管廊的布局。 环

15、状 环状布置的地下综合管廊的干管相互联通，形成闭合的环状管网。在环状管网内，任何一条管道都可以由两个方向提供服务，因而提高了服务的可靠性。环状管网线路长、投资大，但系统阻力小、动力损耗少。 鱼骨状 鱼骨状布置的地下综合管廊，以干线地下综合管廊为主骨，向两侧辐射出许多支线地下综合管廊。这种布局分级明确，服务质量高，且管网路线短，投资小，管线间相互影响小。竖向布置 地下管线综合管廊一般是与城市地铁、主干道改造、地下街相结合建设的。若与地铁建设相结合，一般在地铁隧道上部与地铁线整合在一起考虑；若与城市主干道改造结合建设，一般干线地下管线综合管廊在城市主干道中央的下部，支线地下管线综合管廊在城市主干道

16、的慢车道或人行道下部；若与地下街建设相结合，一般在地下街的下部或一侧。 综合管沟覆土深度，一般标准段应保持2.5米以上，以利于横越其它管线或构造物通过，特殊段的覆土深度不得小于1米，而纵向坡度应维持0.2%以上，以利管道内排水，规划时应尽量将开挖深度减到最小，当干线综合管沟与其它地下埋设物相交时，其纵断面线形常有很大的变化，为维持所收容各类管线的弯曲限制，必须设缓坡作为缓冲区间，其纵向坡度不得小于1:3（垂直与水平长度比）。当综合管沟在绿化地块下穿过时，其与道路面的深度至少要保持2.5米以上，以免影响地面植物生长。 共同沟的建设时机 （1）配合各管线单位在旧管线重大维修或更新计划时建设。为维持管线良好的传输质量，各管线单位对既有管线都有维修或更新的计划，并进行大规模的挖掘维修，若借此机会兴建综合管廊，可促进管线单位兴建的意愿。 （2）配合道路新建或更新拓宽时建设。在城市道路新建或拓宽、重铺之际兴建综合管廊，不但可以节约综合管廊建造成本，而且能够免去因常常更换或维修管线而挖掘道路，从而延长道路的使用寿命，并减少交通拥堵。 （3）配合重大