广州市番禺区建泉自来水工程有限公司
摘要：排水管线纳入综合管廊建设是新时期城市排水系统管理的发展方向，更是综合管廊规划和设计研究的重要课题。本文结合相关规范标准，基于目前排水管线纳入综合管廊的设计经验，提出新时期排水管线纳入综合管廊设计的主要技术要点。
关键词：排水管线；综合管廊；污水管道；雨水管道
引言：
地下管线是城市基础设施的重要部分，是城市赖以生存和发展的基础，是城市的“生命线”。我国正处在城镇化快速发展时期，地下基础设施建设相对滞后，城市地下管线建设现状不清，管理水平不高等问题日益凸显，市政管线占用了大量的道路浅层空间，并因管线施工造成了频繁的“马路拉链”现象，管线事故频发，极大地影响了城市的安全运行。2015年，国务院办公厅印发《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》，要求到2020年，建成一批具有国际先进水平的地下管廊并投入运营，明显提升管线安全水平和防灾抗灾能力。现在全国各地地下综合管廊建设正在迅速地推进，而排水管线作为综合管廊内的重要管线之一，且其对综合管廊的建设影响较大，应是管线入廊的重点研究对象。
1 排水管线入廊概述
综合管廊，即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信、燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，并设置专门的检修口、吊装口和监测系统，形成地下城市管线综合走廊，实现各种管线统一规划、统一设计、统一建设和管理。综合管廊应与地下交通、地下商业开发、地下人防设施及其它相关建设项目协调，主要建设于交通运输繁忙或地下管线较多的城市主干道、主要道路的交叉口等，以及为配合轨道交通、地下道路、城市地下综合体等建设工程的地段，还有城市核心区、中央商务区、地下空间高强度成片集中开发区、重要广场等。
排水管线入廊的规划应考虑综合管廊建设区域的排水专项规划、周边建筑设施现状、现状管线、地势坡度、高程条件、管线过流能力、支线数量、配套设施、施工工法、以及入廊后对现状管线系统的影响等，并结合社会经济发展状况和水文地质等自然条件，分析工程安全、技术、经济及运行维护等因素。
排水管道多采用重力流，传统上多采用直埋敷设；而排水管道纳入综合管廊，应采用分流制，即综合管廊内应分别单独敷设污水管道和雨水管道，这对综合管廊的空间尺寸、埋设深度、断面布置、坡度和监测系统等提出了更高的技术要求。排水管道也是综合管廊中唯一采用重力流的管道，其对综合管廊埋设深度的影响非常大，进而影响综合管廊的工程造价，所以应重点考虑排水管道和综合管廊坡度、地面坡度的有机结合。排水管道纳入综合管廊，不仅要技术可行，更要经济合理，只有对设计方案进行多方案技术经济比较后，才能确定一个可实施性强、经济合理的方案。
2 污水管线入廊分析
2.1 入廊合理性分析
纳入综合管廊的排水管线应采用分流制，即在综合管廊内单独敷设污水管道。首先，污水管道的设计应与地下管线综合规划衔接，与该片区的建筑设施规划和排水管网的专项规划衔接，确定污水管道的排水量、设计管径，以及与管廊外污水支管连接的位置和数量、标高等，确保污水管道的布置既不影响其它专业管线，同时也能确保周边污水的顺利排入，并能安全地排往污水主干管和污水厂。其次，污水管道在运行过程中会产生硫化氢、甲烷等有毒、易燃、易爆的气体，如果这些气体散发在管廊舱室内，则易存在安全隐患，而且污水具有腐蚀性，因此要求进入综合管廊的污水管道应采用管道排水方式，不应利用管廊结构本体。入廊污水管管材可选用钢管、球墨铸铁管、塑料管等，虽然对管材的要求不高，但应保证其管道系统密闭，在断面设计时，考虑到污水管道与其它管线的不相容性，且为保证管廊安全，应将污水管道设置在单独的舱室内，并每隔一定的距离设置通风装置，将有毒、易燃、易爆的气体排放至管廊外部安全空间，以维持空气的正常流动，同时还需配备硫化氢、甲烷等气体的监测与自动监控设备。污水舱占综合管廊断面面积的比例较高，且需配备各种安全设施，这些都提高了综合管廊的造价。再者，污水管为重力流，管道需按一定坡度敷设，埋深一般较大，若污水管线进入综合管廊，原本无坡度要求的综合管廊就必须按一定坡度进行敷设以满足污水的输送要求，所以沿污水流向，综合管廊的埋深也将逐渐增加，故而极大地增加了综合管廊的投资。最后，污水管道进入综合管廊后，还需根据邻近地区的污水管线埋深，重新调整污水管线的埋深，其建设费用也是十分巨大。综上所述，判断污水管道纳入综合管廊合理性，要结合规划衔接、现状衔接、断面选择、管道坡度和竖向标高协调等因素进行技术经济分析后确定。
2.2 污水管入廊的设计重点
目前我国建设综合管廊的城市主要分布在中东部地区。该地区主要以平原为主，城市地势平坦，污水管管径越大，埋设深度就越大。经技术经济分析后确定纳入综合管廊的污水管道，需针对影响综合管廊建设的各个因素进行科学分析，以优化设计方案。综合比较各个影响因素，污水管道的管径和坡度（或竖向标高）对综合管廊的影响较大。
其中，管径既影响管廊的断面布置，也影响管廊的埋设深度。污水管需单独设置污水舱，管径越大，舱室就越大，占整个管廊断面的面积就越大，施工难度和造价也相应增加，所以在地势平坦地区，为节约城市地下空间，整合管线，在满足周边接户管和支管接入的前提下，建议管径为DN300至DN1000的污水可纳入综合管廊，该区间管径的污水管既能较好地控制管廊断面大小，也能控制污水管深度，以确保综合管廊的埋设深度在经济合理的范围内。断面设计时，污水管应布置在管廊的底部，一是满足污水管的埋深，二是可利用污水舱上部空间设置其它管道舱，以减小管廊的断面面积和埋设深度。大型污水管网最大管径可达DN2000，且埋深常大于6米，故大管径污水管不建议纳入综合管廊，一是管径大，对管廊断面面积影响大，二是大管径的埋深大，影响管廊埋深，如为减少管廊埋设，则需设置污水管中途泵站，但大管径污水量大，将导致中途泵站的规模较大，从而增加了泵站建设费用和运行费用。污水管道是重力流管道，其坡度对综合管廊的纵坡和埋设深度的影响最大，而综合管廊的埋设深度与道路设计路面的纵坡紧密相关，所以污水管道设计时对纳污区域的划分和纳污面积的确定应充分结合道路的设计方案，把污水管道的排水方向和坡度，道路设计路面的坡向和坡度、综合管廊的纵坡进行有机结合，尽量使综合管廊的纵坡整体上与道路设计路面的纵坡接近或者一致，才能从根本上减少综合管廊的埋设深度，以达到减小施工难度和工程造价的目的。
综合管廊与地下轨道交通、地下交通廊道、河道交叉时，一般均需避让；与不同走向的综合管廊或者与地下综合体衔接时，均要相应调整形态以便所有管线的衔接，所以以上节点均为综合管廊设计时的重要节点。这些节点对污水管的影响主要是标高上的调整与穿越方案。重要节点设计前，应提前与规划的地下设施做好协调，如可与地下交通廊道相结合，减少对综合管廊形态上的影响；进入重要节点之前，提前规划并调整综合管廊的断面布局方案，减少不同走向污水管交汇时的高差；穿越轨道交通或者河道时，根据穿越时的最大高差，可采用倒虹管的形式进行穿越，但应设置冲洗井。
3 雨水管线入廊分析
雨水排水系统在平面上的布置，随地形、竖向规划、城镇规划绿线、蓝线、土壤条件、河流情况等因素而定，与城市防洪、河道水深、道路交通、园林绿地、环境保护、环境卫生等专项规划和设计相协调。我国排水系统多采用完全分流制排水系统，单独设置雨水排水系统，且纳入综合管廊的排水系统应采用分流制，即雨水管入廊，应在综合管廊内单独设置雨水排水管线。目前建设综合管廊的城市主要分布在我国中东部地区，城市地势平坦，河网密布，雨水多就近排放水体。由于雨水排水系统以快速收集、输送、排除雨水为目的，以保证城镇不受降雨积水影响，所以相比污水管道，雨水管的管径普遍较大，主干管管径多为DN1000至DN2500。根据《城市工程管线综合规划规范》，道路红线宽度超过40米的城市干道宜两侧布置排水管线，而建设综合管廊的城市道路大部分红线宽度均超过40米，则需在道路两侧均设置雨水管。由于雨水管管径较大，可利用综合管廊结构本体或采用管道排水方式，大管径管道入廊施工难度高，同时要求雨水管道系统严格密闭，单独设置雨水舱，并应采取防止雨水倒灌或渗漏至其它舱室的措施，所以雨水管入廊将会大大增加管廊的断面面积。其次，由于雨水系统常根据排水流域、河流情况和地形等划分排水分区，且雨水就近排入河流等水体，所以雨水管长度一般都不长，故埋深也不大。如果将雨水管入廊，在接近河流处，雨水需排入水体，而管廊需下穿河道，标高上存在不一致，则需在出口处设置提升泵站，故增加投资和运行费用。再者，雨水管由于接入支管较多，排出口也较多，如雨水管入廊，在管道连接上存在较大难度。虽然雨水管入廊可整合地下管线，节约地下空间，但入廊对管廊的技术要求较高，且会使管廊工程的造价聚增，因此目前雨水管不建议纳入综合管廊。纵观目前国内的综合管廊工程，雨水管道纳入综合管廊的案例也十分少。
4 结束语
综上所述，综合管廊是城市建设的一项重要地下市政设施，可有效地整合地下管线，节约地下空间，方便各地下管线的日常维护和抢修，但并非所有市政地下管线均可纳入综合管廊。排水管线为重力流，入廊将会增加管廊的建设难度和工程造价。经综合分析，本文认为污水管道可纳入综合管廊，但仍需根据具体项目的实际情况进行技术经济分析，控制竖向标高，选择技术可行，经济合理的部分管网入廊，并优化设计，提高污水管入廊的技术经济水平；结合目前的技术经济水平，雨水管暂不建议入廊。
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