综合管廊工程总体方案论证

综合管廊工程总体方案论证目录TOC\o"1-2"\h\u110251市政综合管廊的定义 159072综合管廊类型选择 2324472.1常用综合管廊的类型 2279752.2综合管廊类型选择 4126583纳入市政综合管廊管线种类 4113053.1管线准入原则 4233703.2纳入综合管廊管线种类选择 5208043.3入沟管线的论证 74353.4入沟管线的数量及尺寸论证 1092204管廊地下空间具体位置的论证 1187405管廊附属设施建设标准 17145245.1消防设计标准 1792565.2排水设计标准 20239225.3暖通设计标准 20126235.4电气设计标准 22145625.5监控系统设计标准 231市政综合管廊的定义综合管廊是在城市地下建造的集约化市政公用隧道空间，将电力、通信、供水等市政公用管线，根据规划的要求集中敷设在一个构筑物内，实施统一规划、设计、施工和管理。综合管廊是地下空间集约式开发利用的一种形式，又被称为综合管廊、共同管廊或共同管道等。综合管廊在国外经过一百多年的建设和发展，技术上已经相当成熟，国内上海、广州、苏州等许多城市也有许多工程建设实例。综合管廊运行安全可靠，取得了很好的社会效益和经济效益。2综合管廊类型选择2.1常用综合管廊的类型综合管廊根据其所收容的管线不同，其性质及结构亦有所不同，大致可区分为干线综合管廊、支线综合管廊、缆线综合管廊、干支线混合综合管廊四种。干线综合管廊干线综合管廊一般设置于道路中央下方或道路红线外综合管廊带内，主要输送原站（如自来水厂、发电厂、燃气制造厂等）到支线综合管廊，其一般不直接服务沿线地区。干线综合管廊主要收容的管线为电力、通讯、自来水、燃气、热力等管线，有时根据需要也将排水管线收容在内。在干线综合管廊内，电力从超高压变电站输送至一、二次变电站，通讯主要为转接局之间的信号传输，燃气主要为燃气厂至高压调压站之间的输送。干线综合管廊的断面通常为圆形或多格箱形，综合管廊内一般要求设置工作通道及照明、通风等设备。干线综合管廊的特点主要为：稳定、大流量的运输；高度的安全性；内部结构紧凑；兼顾直接供给到稳定使用的大型用户；一般需要专用的设备；管理及运营比较简单。支线型综合管廊支线综合管廊主要负责将各种供给从干线综合管廊分配、输送至各直接用户。其一般设置在道路的两旁，收容直接服务的各种管线。支线综合管廊的特点主要为：有效（内部空间）断面较小；结构简单、施工方便；设备多用常用定型设备；一般不直接服务大型用户。缆线型综合管廊缆线综合管廊主要负责将市区架空的电力、通讯、有线电视、道路照明等电缆收容至埋地的管道。缆线综合管廊一般设置在道路的人行道下面，其埋深较浅，一般在1.5m左右。缆线综合管廊的断面以矩形断面较为常见，一般不要求设置工作通道及照明、通风等设备，仅增设供维修时用的工作手孔即可。干支线混合型综合管廊干支线混合综合管廊在干线综合管廊和支线综合管廊的优缺点的基础上各有取舍，一般适用于较宽的城市道路。2.2综合管廊类型选择根据XX组团控规、城市设计、各市政专项规划及市政综合管廊专题研究方案，XX组团四条路市政综合管廊系统呈“口”字形状，其中XX路、XX路为南北向重要通道，是电力、通讯的主要通道；XX西路为东西向重要通道，是片区供水的重要通道。考虑到综合管廊两侧地块开发对市政管线的需求，综合管廊内的管线在各规划支路和每隔一定距离需引支线至用户。因此，XX路、XX路、XX西路和XX路综合管廊均采用干支线混合型综合管廊。3纳入市政综合管廊管线种类3.1管线准入原则根据管线输送介质和运行风险情况，制定入沟管线原则：信息电（光）缆、电力电缆、给水管道、热力管道等市政公用管线宜纳入综合管廊内；避免运送可燃介质的专业管线入综合管廊；重力流管道受到充满度、坡度和上下游高程的制约、不适宜入综合管廊。（雨污水管道是否入沟，后面做详细论证分析）；入沟的管材及保温、保护材料等应采用不燃材料，当局部位置采用不燃材料有困难的，可采用难燃材料；电缆采用阻燃电缆。管材及保温材料等应具有防潮、防腐、防蛀、耐老化和无毒的性能；严格要求入沟管材质量和安装施工质量，最大限度减少因管道泄漏造成运行成本增加；采取措施，严格控制各专业管线间的相互干扰，从而影响各管线的正常运行；综合管廊内需保证人员通行或最大管径管材运输的宽度要求，布置专业管道。3.2纳入综合管廊管线种类选择根据《XX区XX组团控制性详细规划》和《XX区XX组团市政专项规划》，XX路、XX路、XX西路和XX路四条道路下市政管线种类多，数量大，主要有：电力、通讯、给水、中水、燃气、雨水、污水等管线，具体详见表5-1。表5-1四条道路规划管线一览表序号道路名称管线种类规划数量或口径备注1XX路电力16回10kv+2回通信通讯36孔给水DN400预留中水DN300燃气DN200雨水d600~d1200污水DN4002XX路电力3回110kv+16回10kv+2回通信通讯24孔给水DN500预留中水DN300燃气DN200雨水d600~d1200污水DN4003XX西路电力16回10kv+2回通信通讯36孔给水DN800预留中水DN300燃气DN200雨水d600~d1000污水DN4004XX路电力16回10kv+2回通信通讯12孔给水DN200预留中水DN200燃气DN200雨水d600~d1200污水DN4003.3入沟管线的论证本次工程四条道路下共需敷设的市政管线有：电力、联合通信、给水、雨水、污水、路灯、燃气。考虑今后本地区中水工程的发展需求，本次设计预留中水管道位置。电力、电信电缆管线因其在综合管廊内铺设时，设置的自由度和弹性较大，且较不受空间变化（管线可弯曲）的限制，所以国内外已建和在建的综合管廊中，均会纳入电力电缆和信息电缆。本次设计也将电力、电信电缆管线纳入市政综合管廊中。考虑到电力对电信的干扰问题，要求选用光缆作为信息传输载体介质，外加必要的屏蔽措施加以解决。给水管道属压力管线，无须考虑管廊纵坡的变化，所以也将之收入管廊中。与直埋方式相比，主要有如下优点：加强对给水管道的保护，避免了因外界因素引起给水管破坏及维修引起的交通阻塞；依靠先进的管理与维护，可以克服管线的漏水问题；为管线的扩容提供了必要的弹性。中水工程作为节约用水的重要途径，尽管目前区内中水回用尚未起步，但随着区内经济的飞速发展和节水意识的提高，中水事业发展前景广阔。因此，本次设计市政综合管廊内预留有中水管道管位，与给水管道毗邻而置，可作为城市日后消防、道路浇洒、河道景观用水补充等用水之选。路灯电缆一般位于中分带或侧分带绿化带内，其埋设深度较浅，且因其所设灯杆数量较多，若将其置于综合管廊内，因其出线点多、且需穿越机动车道至设置在侧分带内的灯杆位置，反而造成布线不合理、线缆穿路多、极不经济。故而也不考虑将路灯电缆纳入综合管廊内。对于雨、污水重力流管线而言，是否纳入市政综合管廊，应综合考虑技术、经济、安全以及维护管理等因素。污水管道是独立运行的系统，须按照一定坡度进行敷设，通常每隔一定的距离即要求设置人孔以供人员进入维修，并且所收集的污水会产生硫化氢、甲烷等有毒、易燃易爆的气体。雨水管道中不会产生有如污水那些有毒、易燃易爆的气体，但也需每隔一定距离设置人孔、通风管等，且雨水管管径均较大，基本就近排入水体。雨污水管道纳入管廊的优缺点比较详见表5-2。表5-2雨污水管道纳入管廊与否比较表雨污水纳入管廊雨污水不入管廊优点将各种管线综合布置在同一构筑物中，节约了地下空间①雨污水管道不入管廊，减少了管廊断面，管廊只设单仓即可，极大的降低了工程造价；②雨污水管道满足周边地块雨污水接入要求即可，埋深相对较浅，工程造价低；③雨污水管道不入管廊，则下游相衔接的其他排水管道标高均不会受管廊较深的标高限制，降低了整个系统的排水实施难度；④管廊内由于没有重力流管道，不会有重力流管道的抛洒滴漏现象，管廊内部空间环境相对较好；缺点①管廊的纵坡随着管道的坡度变化而变化，加大了管廊的埋深；②考虑到管廊内电力电信线缆的安置环境要求，雨污水管道若纳入管廊，势必要和电力分仓而置，单仓管廊变双仓，且由于规范要求雨水管道设计标准均较高，管道管径大，且很多路段雨水管道为双管敷设，若放入管廊中则要求管廊横断面较大，最终会导致工程造价骤增；③由于管廊上平均覆土1.5~2.5m，埋深约6m，总深度较深，重力流管道若置入，则相应埋深很大，出管廊后无法接入下游雨、污水管道，或导致下游雨、污水管道埋深将随之加大，或需额外加设泵站，其建设费和运行费用均大幅增加，且技术难度也相对较大，而经济效益却很低。④在管廊既有的通风设施的前提下，还须每隔一定的距离设置雨、污水管道的通气管道，以维持管道内空气的正常流动，增加了设施，也增大了投资；⑤污水管道纳入管廊时，还需在管廊内配备硫化氢、甲烷等气体的监测与自动防护装备，无疑会增大投资和增加安全风险；=6\*GB3⑥工程建设周期很长，建设期的工程措施费用高。相对入管廊统一管理而言，占用的地下空间较多；近期建设预留较多的支管，避免后期雨、污水接管时破坏路面。综上所述，雨水、污水管道纳入管廊建设，从技术、经济和施工周期等方面都是不可行的，故而本次设计不考虑将雨水、污水管道纳入管廊。四条道路下燃气管道管径为DN200~DN300。根据国内外综合管廊建设的成功经验，燃气管道可以纳入综合管廊，但需要采取足够的安全措施，并需要进行单室布置。燃气管道若纳入综合管廊，燃气舱室断面净尺寸为2.0x2.9m，与其他舱室并肩布置。燃气管道纳入综合管廊的优点主要有：1）燃气管道施工及检修时避免开挖路面；2）燃气舱室可以有效保护燃气管道，减少工程施工及地质灾害对燃气管道的破坏；3）燃气管道扩容比较容易；4）燃气舱室的燃气浓度探测仪可以有效监测燃气管道的泄漏、破损等情况，并及时报警。但燃气管道纳入综合管廊的不利因素也比较明显：1）由于燃气易爆、易燃，且气体相对液体更易泄漏，燃气舱室的危险性很高，需采取严格而缜密的安全措施；2）对燃气管道接头及阀门、配件的质量提出了严格的要求，以防燃气泄漏；3）需采取监控、通风措施，防止燃气集聚，且监控、通风设施需安全可靠；4）需防止人为破坏；5）燃气管道管径较小，燃气舱室的空间利用率较低，且燃气管道为压力管道，埋深比较灵活，过路及过河可通过牵引施工来实现；6）燃气管道纳入综合管廊的经济性较差。经综合考虑，本次设计不将燃气管道纳入管廊。综上所述，本工程确定，XX路等四条道路综合管廊除雨水、污水、燃气管、路灯外，其余管线均考虑纳入市政综合管廊。3.4入沟管线的数量及尺寸论证通过上章节的分析，入沟管线主要有电力、通信、给水、中水4种。纳入综合管廊的管线数量或尺寸以《XX区XX组团控制性详细规划》、《XX区XX组团市政专项规划》以及征询各家管线单位实际需求意见为依据，同时考虑地下空间开发利用对城市基础设施的需求，本着可持续发展、经济合理的原则，确定四条道路下市政综合管廊的管线需求在既有规划成果的基础上，考虑1.20弹性系数，即管廊内最大容量为规划需求的1.2倍，管廊预留管线扩容空间。市政综合管廊内管线扩容方式，可根据各管线的性质确定。四条道路下给水管道和中水管道规模可满足XX组团核心区的供水需求，因此不考虑再扩容。电力、电信管线的扩容相对较容易，只需预留增加缆线的位置即可。四条道路入沟管线详见表5-3。表5-3四条综合管廊入沟管线一览表序号道路名称管线种类规划数量或口径备注1XX路电力16回10kv+2回通信可扩容通讯36孔可扩容给水DN400不扩容预留中水DN300不扩容2XX路电力3回110kv+16回10kv+2回通信可扩容通讯24孔可扩容给水DN500不扩容预留中水DN300不扩容3XX西路电力16回10kv+2回通信可扩容通讯36孔可扩容给水DN800不扩容预留中水DN300不扩容4XX路电力16回10kv+2回通信可扩容通讯12孔可扩容给水DN200不扩容预留中水DN200不扩容4管廊地下空间具体位置的论证综合管廊位于地下空间具体位置须根据道路横断面、周边设施规划建设情况等多种因素综合考虑确定，具体有以下各种因素：充分满足道路规划对综合管廊管位的要求；综合管廊的位置应优先道路中分带或侧分带，尽量减少道路沉降差异带来的影响；综合管廊布置在道路两侧地块对市政公用管线的需求量大的一侧，使得管廊接出管线的长度较短；尽可能减少综合管廊与其它管线的交叉问题；综合管廊建成运行后减小对周边地块开发建设的影响和制约；综合管廊投料口、通风口、出入口等设施与道路景观功能的结合；道路两侧有市政管廊（线）带或绿化带时，管廊布置在市政管廊（线）带或绿化带内。（1）XX路根据XX路（XX路~XX西路）道路红线宽度为42m，道路标准横断面2个比选方案可知，方案一（推荐方案）采用四块板形式，路幅分配为：2.5m人行道+3.5m非机动车道+2.0m绿化侧分带+11.0m机动车道+4.0m中央分隔带++11.0m机动车道+2.0m绿化侧分带+3.5m非机动车道+2.5m人行道=42m。管廊位于道路中央分隔带内。方案二路幅分配为：5m（人非共面：2.5m人行道+3.0m非机动车道）+3.25m侧分带+11.0m机动车道+2.5m中央分隔带+11.0m机动车道+3.25m侧分带+5m（人非共面：3.0m非机动车道+2.5m人行道）=42m。管廊位于侧分带内。XX路XX北路至XX西路路段规划红线宽度为35米。方案一(推荐方案)：路幅35米，四块板形式，具体布置为－2.5m（人行道）+3.5m(非机动车道)+2m（侧分带）+7.5m(机动车道)+4m(中分带)+7.5m(机动车道)+2m侧分带+3.5m(非机动车道)+2.5m(人行道)。方案二（比选方案）：路幅35米，二块板形式，具体布置为－4.5m（人行道）+11m(车行道)+4m(中分带)+11m(车行道)+4.5m(人行道)。XX西路XX西路道路红线宽度为45米，渠化段宽52米。横断面分配为：（4）XX路XX路至XX路路段道路红线宽度为22米。横断面分配为：而本次四条道路XX路、XX路、XX西路和XX路围成的“口”字型范围内地块为XX组团核心商业区，而XX路、XX路、XX西路道路另一侧则为居民集中居住区，道路与商业、居住区间的城市绿地宽度较窄（最宽约6.5m），且主要考虑新建绿化小品、广场等；XX路的北侧则为山体绿化区，有较大的城市绿地。结合以上四条路规划横断面及周边用地规划情况，将XX路、XX路、XX西路三条道路归为一类，其道路下市政综合管廊管位位于道路中分带或是侧分带分别作方案一和方案二进行讨论，两个方案的优缺点比较详见表5-4。表5-4管廊地下空间具体位置优缺点比较表方案一（管廊位于中分带）方案二（管廊位于侧分带）优点1、综合管廊设于中分带，通风口和投料口可以掩映在绿化中，对景观影响小，且远离行人，安全性高；2、中分带便于综合管廊的建设，对两侧车行道基本不影响，避免了差异沉降。3、管廊不占用道路外侧城市绿地，对周边地块开发、绿化小品景观等均无影响。4、不占用雨、污水等重力流管线的管位，节省了宝贵的地下空间。1、综合管廊在侧分带内，投料时对机动车的干扰小；2、邻近管廊侧管线出线距离短。缺点道路中分带宽度需设置至少4m，且路口处渠化段尽量短；管线出线距离略长。1、管廊需占用道路外侧城市绿地，对周边地块开发、绿化小品景观等有影响。2、综合管廊设于侧分带，绿化不易遮挡，影响景观，且路上行人易将垃圾丢入。3、管廊结构物部分在非机动车道下，差异沉降易造成非机动车道纵向开裂。4、综合管廊设于一侧的侧分带，将来周边建筑物开挖地块空间时，容易对管廊产生影响。5、占用本侧雨、污水等重力流管道的管位。综上所述，市政综合管廊从减少不均匀沉降、周边地块开发、景观处理、日常维护管理等方面考虑，本次方案XX路、XX路、XX西路道路中分带标准宽度均能达到4m，故而以上三条道路下综合管廊置于道路中分带内。而XX路规划道路宽度为22m，道路无中分带，且南侧紧邻核心商业区，无充足城市绿地且对商业用地地块影响大；而北侧毗邻山体，有充足的城市绿地，规划保留不予开发建设，故而XX路市政综合管廊位于道路北侧红线外绿化带，管廊中心线距离道路红线外4m。5管廊附属设施建设标准管廊附属设施一般包括消防、排水、通风、供电及照明、监控（含监控中心）、通讯及其它（电缆支架、桥架、钢平台）等。5.1消防设计标准市政综合管廊是专业市政隧道，发生火灾时人员的逃生、消防排烟及火灾扑救等不同于一般的工业与民用建筑。综合管廊内敷设的管线主要有电力电缆、通信电缆、给水管道、中水管道等市政管线设施，此外还有部分自用的缆线设施。从纳入的管线种类可以看出，在综合管廊内的各种管线中，主要是电力线路具有自身起火的可能性。对于密闭环境内的电气火灾若采用自动灭火系统，一般可采用的灭火措施有：气体灭火、气溶胶灭火、水喷雾灭火。其中气体灭火包括二氧化碳、赛龙灭火等。由于长距离输送气体将带来压力下降及较大的蒸发量，使有效喷射量减少，故为保证整个综合管廊的消防，需设置较多数量的二氧化碳储存站，投资费用较高。故而一般不采用该灭火方式。针对目前常用的气溶胶灭火系统、自动水喷雾灭火系统及移动式水喷雾灭火系统，进行优缺点比较见表5-5：表5-5几种常用的管廊消防系统优缺点比较表气溶胶灭火系统自动水喷雾灭火系统移动式水喷雾灭火系统原理利用固体化学混合物（热气溶胶发生剂）经化学反应生成的具有灭火性质的气溶胶，淹没灭火空间，起到隔绝氧气的作用，从而使火焰熄灭。一般采用S型热气溶胶灭火系统。通过设置消防水泵房及相关消防管道、部分电气设备和自动化控制系统，由雨淋阀组控制，过滤器和水雾喷头向保护对象喷射水雾灭火或防护冷却的灭火系统根据综合管廊发生火灾的特点及可采用的扑救方式所确定的灭火系统。火灾发生时该系统利用管廊外部的道路上的消防设施（消火栓）通过管廊内各防火分区预留的水泵接合器进行灭火。管廊内部预留与水泵接合器相连的消防支管。优点1）设置方便；2）灭火系统设备简单；3）可以带电消防。4）自控系统容易实现，单个防火分区灭火。1）通过自控系统可实现自动灭火。2）可实时监控和有效降低火灾现场的火场温度。1）系统布置较自动式水喷雾系统简单，管廊内部每个消防分区内不需设置消防支管，仅需设置水泵接合器，对管廊断面影响小。相对节约投资。缺点1）每隔5-6年需定期更换药剂，相应增加运行和管理费用1）系统设置复杂，管路、管件均较多；2）管廊内部需预留消防主干管和每个消防分区的消防支管的管位，会增大管廊断面尺寸，增加投资；3）自控系统需结合市政道路消防系统做，较复杂。1）自控系统难以实施，运行管理要求高；2）不能在火灾发生第一时间灭火，安全隐患大。经济性较高一般较低综合考虑灭火高效安全、灭火设备简便、运行管理方便、自控可行、投资合理（消防系统投资在管廊总投资中占比小，不到8%）等多方面因素，XX组团市政综合管廊内消防系统设计采用气溶胶灭火系统。1、防火分区本工程综合管廊按160m左右设置一个防火分区。每个防火分区均有一个以上直接通往室外的紧急出入口，防火分区两侧设置甲级防火门。管廊内共计22个防护区域设计消防自动报警系统与AS600型气溶胶灭火系统(防护分区详见图纸)。(消防自动报警系统接入气体现场控制器，通过气体现场控制器与管廊总消防报警系统联网，具体联网设计参考总系统)。2、设计标准根据《气体灭火系统设计规范》（GB50370-2005）计算。W=C2*Kv*V式中：W--灭火剂设计用量（kg）；V--防护区净容积（m3）；C2--灭火设计密度（kg/m3）；Kv--容积修正系数。V<500m3，Kv=1.0；500m3≤V≤1000m3，Kv=1.1；V≥1000m3，Kv=1.2。5.2排水设计标准由于综合管廊内管道维修时放空、供水管道发生泄漏、管廊伸缩缝处理不当、管廊进出管线点防水处理不当等情况，都将造成廊道内一定的积水，因此，管廊内需设置必要的排水设施，以排除积水。综合管廊的排水区间根据道路和管廊的设计纵坡确定，排水区间不大于400m，在排水区间的低点设置集水坑，并设置自动水位排水泵。集水坑的容量根据渗入综合管廊内的水量和排水扬程确定。管廊内设2%的横向坡度坡向两侧集水沟，不小于3‰的纵向坡度，横坡及纵坡均为二次找坡。5.3暖通设计标准本项目所涉及的市政综合管廊均为单舱结构，净高2.9m。根据消防系统的计算，每隔160m左右设置一防火分区。通风设计以防火分区为计算单元进行通风系统的划分和设备布置，适合本项目的风机布置方案有两个：方案一：屋顶排风方案（地上式）在每个防火分区的一端或中间设置屋顶风机，另一端或两侧设置1座进风亭，将室外新鲜空气补充进管廊，将室外补充进来的新鲜空气接力排至排风机处。方案二：排风井方案（地下式）在每个防火分区的一端设置排风井，排风机集中设置在排风亭内，在另一端设置进风亭，系统运行时，经排风机、排风井将室内热湿污浊的空气排出管廊，新风经进风亭、进风口补进沟内，再由排风井排除。方案一具有系统设置简单、独立运行控制互不干扰、防洪标准高、设备寿命长、运行管理方便工程投资低等优点，缺点是屋顶风机需相应的绿化措施。方案二设置地下式排风井，优点是可使地面环境美观，但缺点是暴雨时排风井内会有大量的积水，影响设备使用寿命，且对管廊内各管线的正常运行造成安全隐患，且排风井地下体积大、投资较高。XX组团内市政综合管廊主要位于道路中分带内，中分带宽度4m，可以在屋顶排风亭处做相关的景观设计，或采用绿化遮掩，不会对整个组团规划建设产生影响，综上所述，本方案设计采用方案一：屋顶排风方案（地上式）。设计标准：=1\*GB3①防火分区划分：综合管廊的防火分区按≤160m划分，通风分区同防火分区；=2\*GB3②通风方式：综合管廊采用纵向通风方式。系统流程为室外进风百叶进风井电动风量调节阀综合管廊电动排烟防火