□文/白潔穎 左 鑫
地下綜合管廊是指在城市地下用于集中敷設(shè)電力、通信、廣播電視、給水、排水、熱力、燃?xì)獾仁姓芫€的公共隧道。推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè),統(tǒng)籌各類市政管線規(guī)劃、建設(shè)和管理,解決反復(fù)開(kāi)挖路面、架空線網(wǎng)密集、管線事故頻發(fā)等問(wèn)題,有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景觀、促進(jìn)城市集約高效和轉(zhuǎn)型發(fā)展,有利于提高城市綜合承載能力和城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量,有利于增加公共產(chǎn)品有效投資、拉動(dòng)社會(huì)資本投入、打造經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)力。
通常情況下,排水管道因?yàn)槭侵亓α鞴芫€,豎向要求較高,若設(shè)置在綜合管廊內(nèi)會(huì)使管廊的埋深大幅度增加;又因管徑較大,拐點(diǎn)及不同管徑接口處均需設(shè)置檢查井且橫穿路面的收水支管較多,故實(shí)際管廊工程中入廊者并不多見(jiàn);華北地區(qū)地勢(shì)平坦,涉及坡降問(wèn)題更為突出,與其他管線沖突的可能性也較大,故排水入廊的實(shí)例較為罕見(jiàn)。
河北省辛集市境內(nèi)國(guó)道通武線(省道安新線)按照一級(jí)公路升級(jí)改造拓寬,路基寬度25.5m,雙向4車道,主要向東拓寬占用現(xiàn)狀工業(yè)路排水渠。
被占?jí)旱墓I(yè)路排水渠是現(xiàn)狀和規(guī)劃未來(lái)城區(qū)最主要的排水通道,因此需要對(duì)工業(yè)路排水渠改造恢復(fù)新建,既解決辛集市老城區(qū)排水出路問(wèn)題,同時(shí)通過(guò)對(duì)城區(qū)內(nèi)水量進(jìn)行重新核算進(jìn)而解決城區(qū)內(nèi)雨天積水問(wèn)題,工業(yè)路排水渠改造工程計(jì)劃與安新線辛集市繞城項(xiàng)目建設(shè)同步開(kāi)工建設(shè)。
根據(jù)建設(shè)單位的要求,在原有排水需求的基礎(chǔ)上,將公路東側(cè)需要切改的電力、通信管線納入本項(xiàng)目并考慮預(yù)留給水管線位置。結(jié)合建設(shè)需求和國(guó)家提出建設(shè)綜合管廊的指導(dǎo)精神,本工程提升為綜合管廊建設(shè)工程,依據(jù)相關(guān)專業(yè)規(guī)劃,綜合考慮雨水、電力、通信和給水等專業(yè)管線。
擬建場(chǎng)地地貌單元屬滹沱河沖洪積平原,其西側(cè)緊鄰在建的辛集市工業(yè)路排水溝,東側(cè)為多家工礦企業(yè),孔口高程為15.69~17.62m,場(chǎng)地整體較為平坦。
勘察鉆孔最大深度20m,根據(jù)鉆孔揭露,擬建場(chǎng)地上部除填土外,分布有粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂、細(xì)砂、中砂等地層,按埋藏條件、巖性特征及物理力學(xué)性質(zhì)共分為5個(gè)主要地層。
場(chǎng)地表層普遍分布有較厚的填土層,該層厚度0.60~3.50m,主要由雜填土和素填土層,結(jié)構(gòu)較松散,孔隙比較大,壓縮性較高;局部建筑垃圾分布較厚,堆積年限少于10a,管廊開(kāi)挖時(shí)容易發(fā)生坍塌,工程性質(zhì)較差。
勘察孔深范圍內(nèi),未見(jiàn)地下水。根據(jù)調(diào)查和搜集周邊工程項(xiàng)目勘察資料可知,地下水埋深在30m以下,屬潛水類型,含水層為滹沱河沖洪積形成的砂卵石層。由于場(chǎng)地區(qū)域內(nèi)地下水的超量開(kāi)采,水位呈逐年下降趨勢(shì),降幅 1~2m/a。
地震動(dòng)峰值加速度為0.15g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s,地震防烈度為Ⅶ度,地下水埋深一般>30 m,路基土層內(nèi)無(wú)飽和砂土或粉土,地基土屬不液化土層。故辛集市工業(yè)路為典型的華北缺水城市的地質(zhì)。
管廊北起六前渠,南至辛深渠,全長(zhǎng)約6.7km。按照雨污分流的原則設(shè)計(jì),雨水進(jìn)單獨(dú)的雨水艙,原水渠東側(cè)的地下通信管線和原架空電力切改入新建的水電艙,管廊廊體為鋼筋混凝土雙艙結(jié)構(gòu),分為雨水艙和水電艙,雙艙并行建設(shè),入廊管線包括雨水、電力、通信和預(yù)留管線,在征遷線3m內(nèi)為新建污水管預(yù)留位置,各類管線施工后地面進(jìn)行綠化植被美化。
管廊沿線需穿越7條現(xiàn)狀道路。雨水艙分別由方碑大街從南向北和從北向南排入六前渠和農(nóng)機(jī)渠,由富源大街由南向北和由北向南排入農(nóng)機(jī)渠和辛深渠,水電艙沿線穿越六前渠與農(nóng)機(jī)渠。
管廊位于拓寬后的工業(yè)路東側(cè)綠化帶內(nèi),沿管廊全線設(shè)置集水坑、通風(fēng)口、投料口、PLC控制站、管線引出口等節(jié)點(diǎn)。
雨水艙寬3~6m(凈寬),水電艙寬3m(凈寬),兩個(gè)艙室高度皆為3m(凈高)。
此管廊為平原地區(qū)雨水入廊的示范性工程,因辛集地勢(shì)平坦,雨水不單設(shè)管道,依廊體按0.25‰坡度進(jìn)行建設(shè)。其余非重力流管道及水電艙管廊均避讓雨水艙。
根據(jù)工業(yè)路(六前渠—辛深渠)下游六前渠、農(nóng)機(jī)渠、辛深渠這3個(gè)排水出路的位置確定雨水管廊劃分為4個(gè)分區(qū),見(jiàn)表1。
表1 雨水分區(qū)水量計(jì)算
水電艙建設(shè)過(guò)程中均需穿越雨水艙下游明渠,故打壩圍堰施工。水電艙尺寸為3m×3m,僅滿足人行通過(guò),不考慮檢修車入廊。
1)工業(yè)路下游共有3個(gè)排水出路,分別是六前渠、農(nóng)機(jī)渠和辛深渠,均由西向東最終排入下游邵村排干。河底淤泥淤積嚴(yán)重,排出口的渠底高程和規(guī)模不能滿足排水要求,本次實(shí)施過(guò)程中均對(duì)下游3個(gè)排水渠進(jìn)行清淤,保證工業(yè)路的順利排水。
融入海綿城市雨水調(diào)蓄理念,利用雨水艙底部1 m空間的容積作為雨水調(diào)蓄池,上部排水、下部蓄水。在排水出處共設(shè)置3座排澇調(diào)蓄泵站。旱季時(shí),雨水艙內(nèi)設(shè)計(jì)蓄水深度為1m,供調(diào)蓄使用;雨季時(shí),提前啟泵,排空艙內(nèi)蓄水。
以上兩方面實(shí)現(xiàn)了排水管廊與海綿城市理念的有機(jī)結(jié)合,為雨水入廊的典型之處。
2)通風(fēng)擬采用自然進(jìn)風(fēng)、機(jī)械排風(fēng)相結(jié)合的設(shè)計(jì)。即在每一防火區(qū)間的兩端分設(shè)地上式自然進(jìn)風(fēng)口(各艙進(jìn)風(fēng)口處均設(shè)置防煙防火閥)和機(jī)械排風(fēng)口。地上式通風(fēng)口高出地面1m,布置在綜合管廊外側(cè)綠化帶內(nèi)結(jié)合景觀效果進(jìn)行設(shè)計(jì)。為防止雨水倒灌,逃生孔液壓井蓋設(shè)計(jì)高出設(shè)計(jì)地面20cm,做好密封措施。
3)將機(jī)械通風(fēng)口和人員逃生口、投料口與PLC站一體化設(shè)計(jì)。綜合管廊投料口尺寸按照每艙內(nèi)敷設(shè)的最大管線口徑考慮。電力艙內(nèi)為考慮后期電力通信線纜的頻繁入廊,單獨(dú)設(shè)一處地上投料口,尺寸為1.2 m×1.2m,投料口井口高出地面20cm。地下投料口頂板位于地下50cm處,待管線安裝完畢后,綠化實(shí)施之前應(yīng)進(jìn)行封閉,封閉后預(yù)制板上應(yīng)用防水砂漿進(jìn)行封堵。運(yùn)行過(guò)程中如果再次開(kāi)啟,施工完畢后應(yīng)進(jìn)行恢復(fù)。
4)為方便雨水艙檢修清淤,考慮清淤設(shè)備及檢修設(shè)備的投放,在雨水艙布置清淤疏通口,疏通口凈尺寸為1.5m×4m。
辛集市工業(yè)路排水渠現(xiàn)狀雨污合流,河底淤積嚴(yán)重,排水不暢,本工程的目的即為解決辛集市主城區(qū)排水出路問(wèn)題,緩解城區(qū)雨水內(nèi)澇,雨水采用管廊廊體排水,但綜合管廊內(nèi)雨水入廊普遍存在淤積、渣運(yùn)困難等問(wèn)題,造成管渠內(nèi)淤堵。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)留足夠的疏通口,方便人工及機(jī)械兩方面清掏。本工程設(shè)計(jì)過(guò)程躲避諸多其他專業(yè)管線,以壓力管線拉管下穿,重力流管線提前預(yù)埋,后實(shí)施頂管的原則實(shí)現(xiàn)了華北平原地區(qū)雨水入廊與海綿城市結(jié)合的理念,對(duì)類似地下水位底、地勢(shì)平坦區(qū)域有較好的借鑒作用?!酢?/p>
[1]GB50838—2015,城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范[S].
[2]張軍慧.快速城鎮(zhèn)化背景下我國(guó)城市地下管線規(guī)劃建設(shè)管理的思考[J].規(guī)劃師,2015,(S2):46-49.