秦方方

（上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092）

0　引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和城市化建設(shè)進(jìn)一步發(fā)展，許多城市核心區(qū)域人口和開(kāi)發(fā)建設(shè)高度密集。為緩解城市土地資源日益緊張的狀況，大規(guī)模地下空間的開(kāi)發(fā)和利用已成為城市核心區(qū)建設(shè)的必然趨勢(shì)。由于高密度、高強(qiáng)度、高品質(zhì)的集中開(kāi)發(fā)導(dǎo)致了不同特征交通的集聚[1]，為滿(mǎn)足各種交通疏解的需要，除配套建設(shè)發(fā)達(dá)的地面交通系統(tǒng)外，建設(shè)地下交通系統(tǒng)已成為現(xiàn)代化城市建設(shè)的重要舉措。地下道路是地下交通系統(tǒng)的重要組成部分，是城市核心區(qū)提升環(huán)境品質(zhì)和改善交通擁堵的新途徑[2]。另外，高消耗、高需求特征決定了城市核心區(qū)也是市政管線分布密集區(qū)，受可利用土地資源的限制，同時(shí)也為增加各類(lèi)管線的安全性、避免核心區(qū)域地面“馬路拉鏈”、重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象，規(guī)劃建設(shè)地下綜合管廊也已成為城市核心區(qū)典型的市政基礎(chǔ)設(shè)施之一[3]。

由于城市核心區(qū)土地資源和地下空間的稀缺性、開(kāi)發(fā)不可逆性，開(kāi)發(fā)難度和建設(shè)成本巨大，地下道路和地下綜合管廊一體化建設(shè)對(duì)減少投資、集約資源具有重要作用。

1　研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外對(duì)地下空間開(kāi)發(fā)中綜合管廊一體化建設(shè)已有研究。張曦等[4]對(duì)地下空間開(kāi)發(fā)統(tǒng)籌設(shè)計(jì)的必要性進(jìn)行了闡述，從城市地下空間開(kāi)發(fā)利用的角度對(duì)地下管廊可拓展性進(jìn)行了初步思考，提出利用地下管廊連通整個(gè)城市或者城市中高密集的點(diǎn)，將地下管廊與地下通道兩個(gè)系統(tǒng)建設(shè)在一起，用一處地下空間的建設(shè)發(fā)揮地下管線鋪設(shè)和城市地下道路的作用。朱昊[5]、管逸超[6]針對(duì)城市核心區(qū)地下綜合管廊面臨的諸多困難，以徐匯濱江、上海桃浦科技智慧城項(xiàng)目為例，對(duì)城市核心區(qū)新建綜合管廊與地下公共空間一體化設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)結(jié)建、附屬設(shè)施共享、運(yùn)營(yíng)管理、造價(jià)影響等進(jìn)行了介紹。彭世興[7]、馬輝[8]、張濤等[9]結(jié)合福州地鐵 4、5 號(hào)線和金華-義烏-東陽(yáng)市域軌道交通介紹了軌道交通車(chē)站與地下道路、地下綜合管廊一體化設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)處理方案。王壽生[10]、吳曉庚[11]利用系統(tǒng)工程的理念，對(duì)大型隧道與綜合管廊一體化設(shè)計(jì)的原則、綜合管廊內(nèi)各種入廊管線的可行性進(jìn)行了總結(jié)歸納。張晉等[12]對(duì)北京CBD核心區(qū)地下公共空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)經(jīng)驗(yàn)、一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析介紹。

從國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀可以看出，我國(guó)城市建設(shè)過(guò)程中，地下基礎(chǔ)設(shè)施共通道敷設(shè)的情況比較常見(jiàn)，上述工程案例具有較好的借鑒意義。但現(xiàn)有研究多針對(duì)特定條件下的特定項(xiàng)目，未進(jìn)行系統(tǒng)的梳理，指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用作用有限。

本文擬從分析城市核心區(qū)地下道路與地下綜合管廊特征、相互位置關(guān)系入手，總結(jié)兩者不同布置方案的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。

2　城市核心區(qū)地下道路

城市地下道路按照功能形態(tài)可分為穿越障礙物型、節(jié)點(diǎn)型、系統(tǒng)型、連接溝通型。城市核心開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)常見(jiàn)的地下道路有節(jié)點(diǎn)型、系統(tǒng)型和連接溝通型[13]。

節(jié)點(diǎn)型地下道路主要為緩解節(jié)點(diǎn)交通擁堵，穿越一個(gè)或多個(gè)交叉口，分離交叉口某一方向交通。受路網(wǎng)間隔的影響，節(jié)點(diǎn)型地下道路一般長(zhǎng)度較短、埋深一般較淺、兩端進(jìn)出（中間一般不設(shè)置出入口）、受兩側(cè)建筑地下空間制約小、系統(tǒng)簡(jiǎn)單。受覆土的影響，施工方法一般采用明挖法。

系統(tǒng)型地下道路主要為分離區(qū)域過(guò)境交通，長(zhǎng)度較長(zhǎng)，多點(diǎn)進(jìn)出，與橫向路網(wǎng)聯(lián)系密切，自成系統(tǒng)。為避讓沿線重要控制物，系統(tǒng)型地下道路一般埋深較深，施工方法可采用明挖法和暗挖法。

連接溝通型地下道路(地下車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道)主要服務(wù)區(qū)域到發(fā)交通，溝通聯(lián)系地下車(chē)庫(kù)、整合車(chē)庫(kù)資源，可較好地緩解核心區(qū)動(dòng)、靜交通和轉(zhuǎn)換的矛盾。在國(guó)內(nèi)新開(kāi)發(fā)城市核心開(kāi)發(fā)區(qū)、CBD等大量使用。該類(lèi)型地下道路圍繞核心區(qū)成環(huán)或支線狀，對(duì)內(nèi)設(shè)置多處開(kāi)口與沿線建筑地下停車(chē)庫(kù)相連，對(duì)外設(shè)置多處匝道與外圍地面道路相連。主要特點(diǎn)是長(zhǎng)度一般不長(zhǎng)、自成系統(tǒng)、多點(diǎn)進(jìn)出。受沿線建筑地下車(chē)庫(kù)標(biāo)高限制，一般位于地下2、3層，采用明挖法與沿線建筑地下車(chē)庫(kù)同步施工。

3　城市核心區(qū)綜合管廊

市政管線種類(lèi)眾多，常見(jiàn)管線主要包括燃?xì)?、高低壓電、污水、雨水、通信、給水、再生水、熱力。

入廊管線方面：城市核心區(qū)綜合管廊入廊管線種類(lèi)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要和各管線特征綜合考慮。雨水管、污水管一般為無(wú)壓重力流，對(duì)坡度要求較高，入廊代價(jià)較大，經(jīng)濟(jì)性差，一般不考慮入廊。燃?xì)夤艽嬖诎踩[患，入廊需單獨(dú)艙室，國(guó)內(nèi)外均存在入廊案例，且建成后運(yùn)行正常。但我國(guó)相關(guān)規(guī)范明確規(guī)定，不得將燃?xì)夤艿琅c地下構(gòu)筑物合建。其他市政管線入廊經(jīng)驗(yàn)較多、技術(shù)成熟、綜合經(jīng)濟(jì)性較好，均可考慮入廊。

技術(shù)要求方面：給水、再生水、熱力管線為壓力管，存在爆管隱患，綜合管廊設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能減小彎折。電力管需解決好通風(fēng)降溫、防火防災(zāi)等問(wèn)題。需重點(diǎn)解決好綜合管廊外部附屬出入口設(shè)置的問(wèn)題。

系統(tǒng)管理方面：因綜合管廊涉及眾多專(zhuān)業(yè)，通風(fēng)、防災(zāi)、監(jiān)控、照明等為單獨(dú)系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)綜合管廊一般為有償使用，主管部門(mén)有經(jīng)營(yíng)權(quán)和所有權(quán)，管理相對(duì)獨(dú)立。

4　一體化布置方案

根據(jù)上述城市核心區(qū)地下道路和綜合管廊特點(diǎn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外眾多合建案例，從地下道路與綜合管廊位置關(guān)系可有以下3種較為經(jīng)濟(jì)合理的一體化布置方案。

4.1　綜合管廊位于地下道路下方

綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)置于地下道路結(jié)構(gòu)的下方（見(jiàn)圖1），兩者結(jié)構(gòu)共板。此種斷面布置最早被用于北京中關(guān)村西區(qū)管廊，后續(xù)建設(shè)的北京CBD核心區(qū)地下空間基礎(chǔ)工程、鄭州市民公共文化服務(wù)區(qū)核心區(qū)地下交通系統(tǒng)項(xiàng)目均采用了此種形式。

圖1　綜合管廊位于地下道路下方(單位：m)

特點(diǎn)：對(duì)于多點(diǎn)進(jìn)出型地下道路，受進(jìn)出匝道影響較小，綜合管廊較順直，彎折少，管線安全性較好。采用上下層布置，地下結(jié)構(gòu)總寬度小。一般管廊結(jié)構(gòu)較地下道路結(jié)構(gòu)寬度小，可利用多余空間設(shè)置地道雨廢水泵房。

與市政管線的轉(zhuǎn)接層通常設(shè)置在綜合管廊下方，管廊下部出線，埋深較深，養(yǎng)護(hù)維修困難。在地下道路兩側(cè)設(shè)置管井，以滿(mǎn)足綜合管廊通風(fēng)、逃生、檢修等需要，管井深度深。

適用情況：因綜合管廊、轉(zhuǎn)接層埋深較深，單獨(dú)建設(shè)時(shí)基坑深度較深、經(jīng)濟(jì)性較差。較適用于像北京中關(guān)村、北京CBD核心區(qū)地塊整體開(kāi)發(fā)建設(shè)的情況，綜合管廊、地下道路可與沿線地塊地下室同步開(kāi)挖、同步建設(shè)。

4.2　綜合管廊位于地下道路上方

綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)置于地下道路的上方（見(jiàn)圖2），兩者共用結(jié)構(gòu)頂板。典型的工程案例如武漢王家墩商務(wù)區(qū)核心區(qū)環(huán)廊工程。

特點(diǎn)：上下層布置，總寬度要求較小。受多點(diǎn)進(jìn)出型地下道路出入口匝道影響小，綜合管廊線形與地下道路一致，彎折較少，管線安全性高。

綜合管廊與市政管線轉(zhuǎn)接空間設(shè)置在綜合管廊上方，地下道路埋深較深。綜合管廊廢水泵房等需采用外掛的形式。綜合管廊與市政管線轉(zhuǎn)接方便，埋深淺，養(yǎng)護(hù)維修方便。因綜合管廊結(jié)構(gòu)一般較地下道路結(jié)構(gòu)窄，兩者可利用地道上方多余空腔設(shè)置共用風(fēng)道等附屬設(shè)施，斷面集約化程度高、經(jīng)濟(jì)性好。

適用情況：采用上下層布置，地下道路埋深較深，較適用與多點(diǎn)進(jìn)出的地下車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道合建。因地下車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道為與地下建筑負(fù)2、3層的地下停車(chē)場(chǎng)聯(lián)系，自身埋深較深，綜合管廊可充分利用地下道路上方的結(jié)構(gòu)空腔布置，實(shí)例證明兩者結(jié)合效果較好。

圖2　綜合管廊位于地下道路上方(單位：m)

4.3　綜合管廊布設(shè)在地下道路一側(cè)

綜合管廊布設(shè)于地下道路的一側(cè)（見(jiàn)圖3）。綜合管廊根據(jù)艙室數(shù)量可采用疊層布置，結(jié)構(gòu)與地下道路結(jié)構(gòu)同高，共基坑施工。典型的案例有日照淄博路地下道路、金華-義烏-東陽(yáng)市市域軌道交通商城大道區(qū)間段、規(guī)劃濟(jì)寧市任興路地道。

圖3　綜合管廊位于地下道路一側(cè)(單位：m)

特點(diǎn)：綜合管廊與地下道路結(jié)構(gòu)采用同層布置，結(jié)構(gòu)總寬度較大，結(jié)構(gòu)基坑總深度相對(duì)較淺。

綜合管廊上方設(shè)置管線轉(zhuǎn)接倉(cāng)，與市政管線銜接方便，養(yǎng)護(hù)維修方便。當(dāng)?shù)叵碌缆沸枰O(shè)置風(fēng)道時(shí)，兩者可合建。

適用情況：因受系統(tǒng)性地下道出入口匝道、車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道地塊銜接口的影響，綜合管廊需上翻、下翻進(jìn)行避讓?zhuān)臻g彎折頻繁，管線安全性存在較大隱患，單側(cè)同層布置較適用無(wú)進(jìn)出或少量進(jìn)出的節(jié)點(diǎn)型地下道路。

上述3種布置方式各具特點(diǎn)，設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)地下道路特點(diǎn)和綜合管廊特點(diǎn)選用。

4.4　系統(tǒng)合建方案

國(guó)內(nèi)已有地下空間、地下綜合管廊合建時(shí)，系統(tǒng)多采用各自獨(dú)立成系統(tǒng)的方案。上海市徐匯濱江地下綜合管廊與地下公共合建時(shí)對(duì)管廊的防災(zāi)逃生、監(jiān)控等系統(tǒng)進(jìn)行了共建，但具體運(yùn)營(yíng)模式尚在討論[5]。因地下道路、地下綜合管廊涉及眾多專(zhuān)業(yè)，綜合管廊為收費(fèi)的公用設(shè)施，而地下道路通常為免費(fèi)的公用設(shè)施，兩者合建時(shí)供配電、通風(fēng)、防災(zāi)、監(jiān)控等系統(tǒng)建議獨(dú)立設(shè)置。有條件情況下，兩者部分設(shè)備用房如泵房、管理用房等可合建，但建設(shè)前應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃、明晰責(zé)任。

5　工程應(yīng)用案例

山東省某城市的新城核心區(qū)規(guī)劃地下市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為緩解核心區(qū)到發(fā)交通的動(dòng)靜交通矛盾，規(guī)劃“一主兩支”車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道系統(tǒng)，其中“一主”為金沙江路地下道路，采用雙向四車(chē)道，雙孔雙向箱涵，長(zhǎng)度約2.2 km。“兩支”為高鐵片區(qū)地下車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道支環(huán)和雙子星片區(qū)地下車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道支環(huán)，各采用單向兩車(chē)道布置，總長(zhǎng)度約2.2 km。“兩支”車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道與2個(gè)商務(wù)區(qū)沿線建筑的地下車(chē)庫(kù)連接，“一主”地下道路聯(lián)系2個(gè)支環(huán)，實(shí)現(xiàn)2個(gè)片區(qū)的地下車(chē)庫(kù)共享，同時(shí)凈化地面交通，緩解核心區(qū)交通壓力。金沙江路主通道設(shè)置若干出入口匝道聯(lián)系核心區(qū)外部道路，如圖4所示。

圖4　某新城核心開(kāi)發(fā)地下市政設(shè)施布置總圖

為提升沿線地塊的品質(zhì)，增加管線安全，規(guī)劃建設(shè)的金沙江路主線管廊、峨眉山路支線管廊分別與金沙江路主線環(huán)廊、高鐵片區(qū)支環(huán)共通道。主線管廊采用雙艙結(jié)構(gòu)，入廊管線有給水、熱力、電力、通信；支線管廊采用單艙結(jié)構(gòu)，入廊管線有給水、電力、通信。

5.1　金沙江路主線管廊共建方案

根據(jù)上文分析，并結(jié)合金沙江路主線環(huán)廊的特點(diǎn)，采用分段共建方案。高鐵商務(wù)片區(qū)、雙子星商務(wù)片區(qū)金沙江路地下車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道設(shè)置多處出入庫(kù)與沿線地下車(chē)庫(kù)銜接，標(biāo)高為地下2、3層，地下車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道埋深較深。為充分利用地下道路結(jié)構(gòu)上方的空腔，減小綜合管廊因避讓地下道路出入口頻繁彎折而產(chǎn)生的管線爆管等安全隱患，綜合管廊設(shè)置在地下道路的上方。為減小工程造價(jià)，通過(guò)精細(xì)化設(shè)計(jì)，合理劃分兩者的防火分區(qū)，利用地道上方多余空間設(shè)置地下道路排煙/通風(fēng)風(fēng)道，綜合管廊和地下道路共用風(fēng)道和雨廢水泵房。風(fēng)道利用地面中央分隔帶設(shè)置自然通風(fēng)口，避免大型風(fēng)塔的設(shè)置。標(biāo)準(zhǔn)斷面布置如圖2所示。

金沙江路地道在太行山路至和諧路段無(wú)出入口，與沿線地塊地下車(chē)庫(kù)亦無(wú)連接需求，為減小地下結(jié)構(gòu)的整體埋深，降低工程造價(jià)，地下道路與綜合管廊采用同層布置方案。地下車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道采用半橫向通風(fēng)重點(diǎn)排煙風(fēng)道，風(fēng)道設(shè)置于地下結(jié)構(gòu)內(nèi)部，結(jié)合地面道路中央分隔帶設(shè)置通風(fēng)口。地下綜合管廊采用自然通風(fēng)方式，結(jié)合地面道路側(cè)分帶設(shè)置通風(fēng)口。標(biāo)準(zhǔn)斷面布置如圖3所示。

5.2　峨眉山路支線管廊共建方案

峨眉山路支線管廊與高鐵商務(wù)地下車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道支環(huán)共通道。商務(wù)支環(huán)設(shè)置地塊進(jìn)出口與沿線多處地下車(chē)庫(kù)相接，地下車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道埋深較深。與金沙江路主線管廊商務(wù)片區(qū)段布置方案一致，為提高地下空間利用率，減小管線安全隱患，減小工程造價(jià)，采用綜合管廊設(shè)置于地下道路上方的方案。標(biāo)準(zhǔn)斷面布置如圖5所示。

圖5　支線管廊共建方案(單位：mm)

5.3　配套系統(tǒng)方案

地下車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道、綜合管廊的通風(fēng)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供配電及照明系統(tǒng)分別自成系統(tǒng)。因綜合管廊和地下車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道建設(shè)方為同一家單位，均為政府投資，通風(fēng)、泵房等附屬設(shè)施土建結(jié)構(gòu)共用。綜合管廊的管理中心與地下車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道管理中心合建獨(dú)立設(shè)置于金沙江路—和諧路交叉口附近，兩者監(jiān)控系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置，中央控制室設(shè)置在地面管理中心內(nèi)的不同房間，對(duì)地下車(chē)庫(kù)聯(lián)絡(luò)道及綜合管廊內(nèi)機(jī)電設(shè)備分別進(jìn)行管理。

6　結(jié)語(yǔ)

地下道路與地下綜合管廊已成為新城核心區(qū)地下基礎(chǔ)設(shè)施的重要建設(shè)內(nèi)容。研究表明地下道路與地下綜合管廊一體化設(shè)計(jì)在技術(shù)上是可行的。通過(guò)對(duì)城市核心區(qū)地下道路的特征、綜合管廊的特點(diǎn)等進(jìn)行分析，并歸納總結(jié)國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的合建方案，對(duì)較為合理的3種一體化設(shè)計(jì)方案特點(diǎn)、各自適用情況進(jìn)行了分析，結(jié)合實(shí)際工程論述了應(yīng)用情況，對(duì)類(lèi)似工程具有一定參考意義。