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几种城市综合管线规划方法探析——以“镇江市近期城市管线规划”为例

2017-08-30 来源:镇江市规划设计研究院
作者:李杨

几种城市综合管线规划方法探析
                  ——以“镇江市近期城市管线规划”为例
 李杨   镇江市规划设计研究院


摘要:随着城市建设快速发展,工程项目规划方式增多,常规综合管线规划方法在一些情况下已难适用。研究以镇江市近期几种城市管线规划的实例为基础,分析和探讨了在地下管线供排能力不足、地下水平空间不足、地下竖向空间不足三种情况下如何更好地布置各类地下管线、如何更合理地利用好有限的地下空间资源。

关键词:综合管线规划   地下管线   地下空间
Several method of urban conprehansive pipelines planning discuss: ZhenJiang recent pipeline planning cases/ Li Yang
Abstract: With the rapid development of urban construction, the conventional comprehensive pipelines planning method was not suit for some application of project. The study discuss how to improve the layout of underground pipeline system and more effectively use the limited underground space about three types of case (the la ck of underground pipeline work, the lack of underground horizontal space and vertical space) which base on the recent pipeline planning of ZhenJiang
Keywords: Pipelines planning   Underground pipeline  Underground space

1 前言
如果将城市比作人体,那么埋设在城市地面下的各类工程管线就是城市的“血管经脉”,是城市正常运作的根本。城市建设的不断快速发展,需要有与之相适应的现代化基础设施配套,地下工程管线就是城市重要的基础设施。当常规综合管线规划方法不断受到有限的地下空间挑战时,如何更好的规划各类地下管线、如何更合理的利用有限的地下空间资源是当前迫切需要解决的课题。


2 常规综合管线规划方法与问题

2.1  常规方法

目前镇江市城市道路和街区地下管线规划设计主要遵循《城市综合管线综合规划规范》(GB50289-98,简称“规范” )和《江苏省城市规划管理技术规定》(2011版,简称“规定” )。

在城市街道的管线综合设计中常规的工程管线有:污水管、雨水管、电力管、给水管(包括消防管)、燃气管、电信管、路灯广告管等七种多道管线。常规的综合管线规划方法是:在满足服务范围内供求能力的前提下将各类管线分别按照“规范”和“规定”中的要求在道路下安排合适的管位和标高,简单而言就是设法在道路红线内的地下空间里按规范布置各类管线。
 列举常规单幅路和三幅路综合管线规划断面如下:
      图1  常规单幅路管线规划断面


图2  常规三幅路管线规划断面


2.2  问题

随着镇江市城市化进程加快,城市建设日新月异,包涵了新建城市道路、高密度城市综合体开发、老城区街巷的改造、历史文化街区的整治,还有高层建筑和大型地下车库在小区中的出现。对此,常规的综合管线规划方法在某些地下空间不足地方已凸显出不适应的状况。


2.2.1 中心商业区城市综合体周边道路地下管线供、排能力不足

苏宁广场、财富广场、鹏欣国际广场、镇江国贸广场等新型高密度城市综合体在周边解放路、中山路等现有道路服务范围内相继建设,使得现有管线供、排能力不能满足供求条件,需要进行管线改造和扩容。如在解放路改造项目中,考虑到解放路南段苏宁广场、财富广场两个在建的城市综合体的建设和解放路北段沿街大型商业体华联国际广场的建设,在保留原有地下管线的基础上新增加一道DN1000污水管道、24孔DN200电力管道、一根DN600给水管道,使得原本就拥挤不堪的地下空间愈发杂乱,给施工、管理以及后期维护都带来诸多麻烦。
 
                       图3  苏宁广场东侧解放路地下管网


2.2.2 街巷、历史文化街区整治地下管线水平空间不足

随着新城区如火如荼的建设,为了改善老城区条件和形象,街巷以及各历史文化街区的整治出新也成为城市建设的重点。若想要在一条街道下布置完现有各类管线,所需最小街道宽度约为9~12米,但普通街巷或历史街区地下宽度空间一般仅为2~6米。因此地下管线的布置需求与极度有限的地下空间之间存在矛盾。


2.2.3 高层住宅+大型地库小区地下管线竖向空间不足

   目前地块开发容积率大幅提高,高层住宅群越来越多的出现;为满足私家车的停放,大面积地下车库也在小区中出现。这两个因素导致在原有的管线种类上需要增加:给水分区增压管道、室内消防管道和喷淋管道共4~6根不等,而地下车库顶板距地面覆土厚度一般仅为1.0~1.5米,这样就大大增加了管线在地下竖向空间相互交叉矛盾冲突。


3、解决中心商业区道路管线供排能力不足情况——“综合管沟+直埋”

综合管沟是指收容两种以上市政管线的地下构筑物。综合管沟的作用主要表现在三个方面:⑴、避免城市道路的反复开挖以提高城市交通效率;⑵、整合建设市政管线以高效利用道路地下空间资源;⑶、对城市管线系统加以保护以延长管道使用寿命并提高城市的综合防灾能力。


相对于镇江市而言,可操作的综合管沟可分为两类:⑴、大型综合管沟,位于道路以下深层地下空间,采用盾构工法施工,主要收容市政管线中的干线,并不为用户提供直接的服务,其作用主要是避免城市快速干道不被开挖而降低城市交通系统的运输效率,并且提高主要干线管道的使用寿命。由于工程造价太高,显然在现阶段大规模采用大型综合管沟还不太现实。⑵、缆线型综合管沟,位于道路以下浅层空间,采用明挖工法施工,其作用主要是整合大数量、多种类的市政工程管线,便于管线的再增加与维护保养,并且也能美化城市景观。现以镇江官塘片区四平山路管线综合规划为例,简单说明在这条道路上运用综合管沟的规划方法。  


四平山路位于官塘片区中心,沿线平交9条道路,作为城市主干道,其承担的综合管线通道作用重大,因此在前期基础设施专项规划阶段就拟定在这条道路设置综合管沟的规划。就镇江市道路、管线施工及管理方面的现状考虑,最终采用“缆线型综合管沟+直埋” 的方法。参考国内外成功的综合管沟建设经验,本工程确定将电力管、电信管、给水管纳入综合管沟。燃气管线属易燃易爆管线,纳到入管沟存在较大安全隐患,因此采用直埋敷设。雨、污水管道属于重力流管线,埋深较大,如纳入综合管沟,势必增加管沟埋设深度导致投资的增加;同时考虑排水管道易发生漫溢,会造成管沟内给水饮用水污染事故,因此,雨、污水管线也采用直埋敷设。而路灯管线敷设较浅,直埋敷设比较方便。


本工程所采用的缆线型综合管沟最大的特征是埋深浅、顶板可以打开,所以省去了供电、监控、消防、通风等诸多的附属设备,从而使造价大幅下降;同时缆线型综合管沟可以大量采用预制、拼装工法施工,使其建设工期明显缩短;虽然缆线综合管沟中的各种管线的维修、更新需要打开顶板,但因其一般均位于人行道上,施工方便,对城市道路交通系统的影响比较小。因此认为相对于工程量又大又复杂的干线综合管沟而言,缆线型综合管沟具有投资省、施工简单易行、管理方便,同时又解决了因管线扩容维修对道路反复开挖的问题等优点。


图4  四平山路综合管沟规划断面


当然,与道路的同步规划建设,需考虑完善的沟内排水功能,考虑机动车荷载,以及过硬的施工质量,甚至与人行道铺装的较好结合都是充分发挥缆线型综合管沟功能优势的必要条件。

图5   四平山路缆线型管沟断面尺寸图    


图6  缆线型管沟效果图示意


4、解决老街巷、历史街区改造管线间距不足情况——“合理布局+特殊处理”

每个历史文化名城、名镇中均存在一些老街巷或者历史文化街区,现状多为1~3层建筑为主,建筑质量差密度大、街道宽度窄小、市政基础设施落后,对其进行合理改造既是改善居民居住环境的要求,也是维护历史文化街区历史延续性的保证。                                           

图7  伯先路历史文化街区 


在遵循“规范”和“规定”的条规下,如何完成2~7米的街道下综合管线的规划? 第一,主要市政干管和设施沿历史文化街区外围布置,使其成环,保证管线供排安全可靠;第二,应结合街道宽度与使用需求确定实施管线的种类,合理布局,避免各种管线过于集中布置于某一街巷,或重复布置于相邻街巷;第三,对难以达到“规范”和“规定”最小间距要求时,根据实际情况采取一定的特殊处理和安全措施减小其最小间距。现以镇江市伯先路历史文化街区改造工程为例,简要说明在这条街区下综合管线规划的布置方法。


伯先路历史文化街区道路主要包括伯先路(7米)、京畿路(8米)以及若干2~4米的小巷,两条较宽道路的两侧人行道则基本为0.5~2米不等,沿街房屋大都为清代或民国时期受保护建筑,如镇江商会、英领事馆旧址、广肇公所、蒋怀仁诊所、百年大兴池等。在这样的“局促”的条件下,我们对不能满足“规范”要求的管线采取一定的安全措施:


项目

建筑物

给水管管

雨、污水管

燃气(低压)管

电力管

(路灯)

电信管

建筑物

 

0.5

0.21.0

0.7

0.3

0.3

给水管

0.5

 

0.8

0.4

0.4

0.5

雨、污水管

0.21.0

0.8

 

0.51.0

0.2

0.2

燃气(低压)管

0.7

0.6

0.51.0

 

0.8

0.8

电力(路灯)管

0.3

0.4

0.2

0.8

 

0

电信管

0.3

0.5

0.2

0.8

0

 










表1  采取安全措施后推荐管线水平净距参考值(单位:米)

项目 建筑物 给水管管 雨、污水管 燃气(低压)管 电力管
(路灯) 电信管
建筑物 0.5 0.2—1.0 0.7 0.3 0.3
给水管 0.5 0.8 0.4 0.4 0.5
雨、污水管 0.2—1.0 0.8 0.5—1.0 0.2 0.2
燃气(低压)管 0.7 0.6 0.5—1.0 0.8 0.8
电力(路灯)管 0.3 0.4 0.2 0.8 0
电信管 0.3 0.5 0.2 0.8 0

1、给水管道与设置在街道中央的排水管道间水平净距在很多情况下无法满足“规范”中1.0~1.5米的要求,因此给水管道选用UPVC管材并全线砌筑沟槽进行保护或者给水管道全线采用铸铁管加套管保护,这样使其可以缩小与排水管道间的距离;


2、燃气管道有些情况下无法满足“规范”中与其他管线间水平净距1.0米的要求,设计时燃气管道选用PE或钢(提高防腐等级)材质,通过增加壁厚、减少接口数量、局部加套管或隔墙以及加强质量检验等措施将燃气管道与其他管线水平净距减小至0.5米。为提高安全性,燃气经街区外围的调压设备调低压力后用低压管网接入,燃气管线全部敷设于填砂密封的沟槽内,沟外做沥青防腐。


3、雨水管道可采用浅埋方式或者边沟排水方式,使雨水边沟距建筑物间距由2.5米减小至0.2米,同时尽量根据地形情况采用路面顺坡排水,减少雨水管道的设置,街巷路石采用传统材料以利雨水下渗。


4、同管槽放置电力管和电信管,同沟槽敷设路灯管和电力管,使得三者成为零间距管线,同时可采用附墙式、门夹式、壁挂式路灯,减少路灯杆的设置。低压电力线、弱电线及路灯线路也可以沿建筑物外墙角或檐口采用排线盒设置。

 

管线敷设、维修所需空间和管线间相互作用的影响是决定地下管线之间最小水平净距的两个主要因素,通过因地制宜地采用新技术和新材料、设置管线加固隔离措施、压缩管线占地等安全技术措施,在“规范”规定的基础上适当减少地下管线之间水平净距的方法在镇江伯先路历史文化街区的规划中应用如下:


 图8 伯先路历史街区改造管线规划横断面


5、解决大型地下车库顶面管线覆土不足情况——“线性排水沟+顶板架设”

随着人民生活水平提高,私家车保有量迅速增加,新建的住宅小区均建有大型的地下车库以供住户使用,且规模不断增加,甚至整个小区被大型地下车库完全覆盖型。由于地下车库顶板以上覆土空间非常有限,一般仅为1.0~1.5米,这就给综合管线规划带来了难度。


镇江红星桃花源小区二期小区项目为“高层住宅+大地库”形式,整个小区占地4.2公顷,高层住宅完全建在地下车库上,顶板上覆土深度为1.2米,且顶板上有水景及园建项目。


由于是高层住宅小区,同时小区外市政给水管网水压较低(仅为1.2Mpa),所以对这个小区进行综合管线规划时,其管线种类及数量相对增多:在原有7种管线的基础上,需增加1根给水引入管、3根分区加压供水管、1根室内消火栓管道、1根喷淋管道。为方便施工和后期管理维护,同时又兼顾到各管线的水平间距和竖向间距满足“规范”和“规定”的安全要求,小区的各种管线(除路灯电缆管、雨污水管道以及室外消防管道外)均架设在地下室的顶板下,而雨水排放尽量采用线性排水沟形式,污水管道采用浅埋并加固的形式。这样的综合管线规划布置使得在1.2米的覆土空间中,雨水、污水管道与其他工程管线在竖向的交叉下不会产生矛盾。而线性排水沟形式的利用也使得地下空间更加充裕,使得污水管道的敷设能满足“规范” 的安全覆土要求。              


当然,地下车库中由于增加了低区给水管、中区给水管、高区给水管、消火栓系统,自动喷水灭火系统、强电桥架,弱电桥架等管线系统,而其原有的防排烟系统,通风系统等也要同时布置,势必要对地下车库进行二次管线综合设计,其布置要求应该整洁有序,并尽量布置在车位的车尾部分上空,避开车行道,具体方式不在本文中交代。


图9  地下车库顶板架设管道示意图
6、结语
近年来,在城市管线综合规划项目中遇到了许多实际问题不断挑战着常规性设计方法,这也是今后发展建设中会继续不断遇到的。文章中三种“非常规”的综合管线规划布置方法,体现出更加高效有序、易于操作、便于管理的特点,解决了常规性管线规划方法在某些地下空间不足的规划项目中出现的一些问题,能够更好地满足未来城市发展的需要。


参考文献:
[1]  GB50289-98  城市综合管线综合规划规范
[2]  江苏省城市规划管理技术规定 (2011版)
[3] 宋丽丽,张建强,秦淑辉 .青岛河东路综合管沟工程设计[期刊论文].给水排水 2010,36(4) 
[4]  李浩,李艺,宋文波 .历史文化街区地下管线最小水平净距研究[期刊论文].给水排水2010,36(12)
[5]  王璇,陈寿标 .对综合管沟规划设计中若干问题的思考[期刊论文].地下空间与工程学报 2006,2(4)
[6]  杨帆 .城市管线综合规划方法探析—以《拉萨市城市管线综合规划》为例.2009城市发展与规划国际论坛论文集