(中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 浙江省杭州市 310000)
摘要:随着我国城市地下空间开发程度的深入,轨道交通、综合管廊及公路隧道等项目都在各自发展,缺乏统筹规划。由于地下空间开发的投资大、风险高且具有一定不可逆性,已建地下项目将严重影响周边地下空间的开发和利用,造成经济损失与资源浪费。因此,城市地下空间的利用应具有规划全面性和前瞻性,将不同类型地下空间开发结合建设为地下综合体,以提高地下空间综合利用率、减少重复投资与工程风险。
关键词:综合管廊;轨道交通一体化设计;
轨道交通与综合管廊都是城市内重要的市政基础设施,在城市建成区尤其是开发强度高、人口密度大的中心区域有重要的社会意义与经济意义,项目的建设均需要占用浅层地下空间,因而出现交叉、共线的概率较高。
一、特点
1. 综合管廊与轨道交通建设有利于充分利用地下空间资源,兼顾轨道交通、综合管廊、地下道路、商业开发、人防工程等多种对象,统筹考虑空间布局,从而实现较理想的经济效益和社会效益。
2.综合管廊与轨道交通建设可以共用前期手续,减少前期费用,共用建设条件,减少工程费用,避免了二次进行地下设施建设所带来的不利影响。
3.综合管廊与轨道交通建设可以在一个建设周期内,完成两项重要基础设施工程,降低工程建设对城市交通、周边环境的不利影响,缩短整体建设周期。
4.综合管廊与轨道交通可以结合设置地面附属设施(通风口、逃生口等),从而优化城市空间布局和城市景观。
5. 轨道交通运营标准较高,例如某城市要求运营线路50 米范围内不得施工,必须施工时,要通过运营单位同意,所以轨道交通建成后再建综合管廊,协调难度极大。另外,在现有技术条件下,综合管廊的施工必然会对轨道交通运营产生诸多重大不利影响,基本不具备可行性。综合管廊与轨道交通共同建设,可以最低程度减少综合管廊与轨道交通之间的影响,使项目可行性显著提高,经济效益明显增加。另外,也要注意综合管廊与轨道交通共同建设必须统筹规划、综合分析、因地制宜地推进建设。一是在规划阶段应对综合管廊与轨道交通在市政需求、实
施难度、工程造价等多重因素进行全面分析,统筹考虑周边用地性质、发展模式、道路条件、轨道交通与综合管廊的相互关系,在空间可行、风险可控、经济合理的基础上因地制宜地确定综合管廊与轨道交通工程共同建设区段。二是综合管廊与轨道交通均占据地下浅层地下空间,具有一定功能性上的需求,在空间上势必相互影响,如何协调综合管廊与轨道交通以及其他地下空间(地下商业开发、地下交通、人防工程等)的相互关系是工程建设的关键,直接影响项目的功能性和经济性,如处理不好,反而会使地下空间利用率降低,例如由于管廊建设增加地铁埋深,导致出入口需进行两次提升,进而增大出入口占地以及地面建筑物拆除、地下管线改移等工作;又如综合管廊分支口、通风机房需占用一定空间,对地下商业开发价值产生不利影响。因此需要结合项目实际进行深入研究,进行多方案分析比选,使其功能及价值最优化。
二、综合管廊与轨道交通一体化设计
1.管廊断面形式选择。
一般综合管廊断面形式分为矩形、多弧形、马蹄形、圆形等几种,其中明挖现浇施工时宜采用内部空间使用率较高的矩形断面; 明挖预制装配施工时可采用矩形、多弧形、圆形断面,施工的标准化和模块化易于实现; 采用非开挖施工时宜采用矩形、马蹄形、圆形断面。适用于与轨道交通共建的管廊断面形式主要为矩形、马蹄形、圆形断面。一般明挖采用单层矩形断面或双层矩形断面,盾构采用圆形断面。
2.管廊段管线入廊分析。原则上电力、通信、给水、再生水、热力以及压力雨水和压力污水管等市政管线均可入廊。与常规入廊管线略有差别的是,轨道交通是城市建设中最大最重要的基础设施,是人员流动最为密集的公共场所,其安全性要求高,与轨道共建管廊不仅要考虑与轨道相互空间高程及位置,还要考虑安全风险,故重力流雨水、污水以及有爆炸风险的燃气,均应因地制宜,综合分析比较后方可确定其是否入廊。① 雨水: 单纯转输或过境雨水建议不入共建管廊,若结合海绵城市专项规划,根据地形条件及道路实际情况,确有条件时,可考虑将初期雨水收集池、雨水调蓄池等海绵城市设施与管廊结合建设,有效提高轨道作为重要市政基础设施的雨水设计重现期标准。② 污水: 污水入廊要考虑与街区预留污水接驳问题,要考虑避免污水有机物在运输过程中被厌氧微生物分解为无机爆炸性气体的通风问题,还要考虑每隔一段距离的清淤问题,因此污水入廊对共建管廊影响非常大。建议污水为主管( DN≥500mm) 且在大距离范围( ≥200m) 内标高确实合适的可入廊,考虑单舱、最外层设置,便于接驳、通风和清淤; 在过车站节点入廊的污水舱室,建设时应当优先考虑污水舱绕行,无法绕行时建议污水管道直埋敷设。③ 燃气:原则上次高压天然气( 0.4~1.6MPa) 尽量考虑不入共建管廊,若已规划入廊,建议与规划部门对接调整次高压天然气规划路径,无法调整时需提前组织安全评估,轨道车站段天然气管道与车站建筑物之间的安全净距需满足相关规范要求。
3.管廊与轨道设计。为详细研究综合管廊与轨道交通设计,根据两者竖向标高及空间位置关系,轨道车站一般指的是不与线网中其他线路进行换乘的车站,此类车站结构简单,一般为地下两层站,路中布置,可明挖和暗挖实施,明挖车站顶板埋深多在3 ~ 3.5m,暗挖车站顶板埋深多在6~8m以上。暗挖一般要求地质条件好,地下水位低,开挖面具有一定的自稳性和稳定性,工作面土体的自立时间,应足以进行初期支护作业,一般南方地区站体暗挖较少,北方多,在此暂不考虑暗挖站体情况。相比主体结构,出入口及风亭等轨道附属结构尺寸小,覆土一般为4.6~5m,与管廊共建灵活性强,是常用建设形式。限于篇幅,在此轨道附属仅以出入口为例。出入口覆土能满足管廊敷设时,直接设计即可; 若覆土不够,又要考虑主体结构标高不降时,可对出入口局部段进行下压一定深度( 不超过1.5 m) 满足管廊敷设,但出入口做成倒虹式会给人员通行带来不便,需轨道、消防及通风专业复核计算。管廊位于出入口下方: 若出入口通道下压都无法满足管廊敷设时,可考虑管廊从出入口下方穿行。 区间段轨道与管廊合建时,可采用左右双洞建设形式,钢筋混凝土管片内径需增加,同时还得建造大直径盾构掘进机。管廊矩形断面明挖施若矩形管廊在轨道区间段,竖向及平面均满足一倍轨道洞径距离,可对管廊进行大开挖施工; 若根据地质条件及轨道施工工序,对不满足相关安全施工间距的管廊可采用支护开挖施工。
轨道交通和城市综合管廊均属于城市地下空间开发利用,前者主要解决“人通行”空间问题,后者主要解决“物占位”空间问题。而地下空间是城市重要的空间资源,合理利用开发是解决城市日益严重的土地紧缺、环境恶化、交通拥塞、能源浪费、防灾安全等问题,实现城市可持续性发展的重要战略举措。因此两者结合同步建设合理开发地下空间,成为当前城市建设新方向。
参考文献
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