金坪路位于吉首市高鐵片區(qū)，規(guī)劃為城市主干道,。高鐵片區(qū)位于吉首市乾州東南部，主要功能定位為“經(jīng)濟(jì)新區(qū),、產(chǎn)業(yè)基地,、生態(tài)片區(qū)”,。道路通行區(qū)屬于構(gòu)造剝蝕溶蝕丘陵區(qū)，主要為寒武系碳酸鹽巖構(gòu)成的丘陵地貌工程,，相對(duì)高差較大,，道路最高設(shè)計(jì)標(biāo)高274.7 m，最低設(shè)計(jì)標(biāo)高200.7 m,；地形相對(duì)復(fù)雜,，依次通過(guò)萬(wàn)溶江、跳巖河,、焦柳鐵路,、X047縣道、聯(lián)合村深溝,。工程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括道路,、橋梁、綜合管廊,、道路排水,、道路照明等。其中綜合管廊設(shè)計(jì)主要包括管廊工藝,、結(jié)構(gòu)及附屬工程（消防,、供電及照明、監(jiān)控,、通風(fēng),、排水）等。

2.1入廊管線種類

根據(jù)吉首市各管線專項(xiàng)規(guī)劃,，設(shè)計(jì)道路下主要管線有電力電纜,、通信管線、給水管,、再生水管,、燃?xì)夤堋⑽鬯?、雨水管等,，就上述管線進(jìn)行入廊分析。

（1）電力,、通信,、給水、再生水管道,。電力,、通信、給水、再生水管道維修次數(shù)多,，將其納入綜合管廊經(jīng)濟(jì)合理,，目前國(guó)內(nèi)外相應(yīng)技術(shù)比較成熟，本次設(shè)計(jì)均收納至廊內(nèi),。

（2）燃?xì)夤艿?。目前我?guó)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50838-2015）是允許燃?xì)夤艿肋M(jìn)入綜合管廊的，但應(yīng)在獨(dú)立艙室內(nèi)敷設(shè),，并采取多種措施,，確保管線的安全可靠運(yùn)營(yíng)。

（3）排水管道,。對(duì)排水管道是否入廊,，主要基于以下考慮：一是排水管道為重力流,，若排水管道坡度與道路坡度不一致，會(huì)導(dǎo)致綜合管廊埋設(shè)深度加大,，增加工程投資；二是排水管道口徑較大,，將增大綜合管廊斷面尺寸,，同樣增加工程投資,；三是由于污水管自身會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體的特點(diǎn)，管廊內(nèi)相應(yīng)增加硫化氫,、甲烷,、氧氣等氣體的環(huán)境監(jiān)測(cè),，增加了造價(jià)、運(yùn)行成本,，增大了管理復(fù)雜程度。

（4）方案比選,。根據(jù)入廊管線種類,，提出兩種方案：方案一只考慮電力,、通信,、給水,、再生水管線入廊,；方案二所有管線均入廊，見圖1,，圖2,。主體結(jié)構(gòu)造價(jià)：方案一為24 200元/m,，方案二為49 600元/m。

在遵循當(dāng)?shù)鼐C合管廊規(guī)劃的基礎(chǔ)上,，設(shè)計(jì)綜合管廊收納管線種類為電力,、通信、給水,、再生水管線,。

2.2管廊平面、縱斷面,、橫斷面設(shè)計(jì)

（1）管廊平面,。本工程道路有4.0 m中分帶，將綜合管廊布置在中分帶下,，由于中央分隔帶較寬,，有灌木遮擋，通風(fēng)口等節(jié)點(diǎn)設(shè)置不影響道路美觀,，同時(shí)通風(fēng)口等節(jié)點(diǎn)設(shè)于管道正上方,，綜合管廊構(gòu)造較簡(jiǎn)單，節(jié)點(diǎn)造價(jià)較低,。

（2）管廊縱斷面,。一般綜合管廊應(yīng)盡量減少覆土高度，以降低造價(jià)和施工難度,。本次設(shè)計(jì)管廊考慮到各市政工程過(guò)路管線的敷設(shè)要求,，管廊覆土一般按照2.0～2.5 m控制，局部按照實(shí)際加深或減少覆土厚度,。設(shè)計(jì)坡度力求同道路坡度一致，最小坡度0.5％，最大坡度5.6％,。

（3）管廊橫斷面,。綜合管廊橫斷面尺寸的確定主要考慮以下幾個(gè)因素：管道的種類和數(shù)量、管道的安全距離,、管道敷設(shè)維護(hù)操作空間,、人員通行空間、工程經(jīng)濟(jì)性等,。設(shè)計(jì)將10 kV電力管,、DN500給水管置于一側(cè)，通信管,、DN300再生水管置于另一側(cè)，斷面尺寸2.7 m×2.8 m,，見圖1,。

2.3相關(guān)節(jié)點(diǎn)處理方案

2.3.1過(guò)河穿越方案

本工程道路依次穿越萬(wàn)溶江、跳巖河,、焦柳鐵路,、X047縣道、聯(lián)合村深溝,，均通過(guò)橋梁的形式穿越,，橋梁段道路縱坡如圖3～圖5所示?？梢钥闯觯降爻鞘信c平原城市相比,，河道底或深溝底同道路設(shè)計(jì)標(biāo)高差較大,，最深處達(dá)25 m以上。

根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》4.2.5條,，道路與鐵路或河流的交叉處,，宜采用綜合管廊。本工程綜合管廊穿越河道提出下穿河道方案,、上跨河道方案和管線直埋方案,。以穿越萬(wàn)溶江為例，各方案優(yōu)缺點(diǎn)見表1,。

表1通過(guò)對(duì)比,，管廊下穿河道,、上跨河道施工難度較大,，造價(jià)較高,，不一定適合山地城市。而管線直埋的方式隨橋敷設(shè),，優(yōu)勢(shì)明顯。通過(guò)橋梁兩側(cè)端井,，可方便管線在廊內(nèi),、外轉(zhuǎn)換及人員檢修進(jìn)入,。隨橋直埋管線檢修維護(hù)只需局部打開橋梁人行道板即可實(shí)現(xiàn),。

2.3.2管廊分支引出方式

2.3.2.1分支引出原則

經(jīng)同業(yè)主及相關(guān)市政管線單位充分溝通后確定本次設(shè)計(jì)支管引出原則,。給水管：每隔≤120 m的距離，設(shè)置DN150市政消火栓引出管,，每隔≤300 m的距離，設(shè)置DN300給水支管,；再生水管：每隔200 m左右的距離，預(yù)留再生水支管,；電力、通信管線：每隔200 m左右的距離,，引出電力、通信支管,。

2.3.2.2分支引出方式

對(duì)于管廊分支引出，目前通常有支廊引出和管線直埋引出兩種方式,。

支廊引出：支廊與主廊形成立體十字交叉口。為滿足支廊和直埋排水管道交叉問(wèn)題,，支廊道一般位于下層，主廊道位于上層,。支廊需同步考慮通風(fēng)問(wèn)題，一般在支廊的端頭設(shè)置自然進(jìn)風(fēng)口,。

管線直埋引出：管廊分支引出口處局部加寬、加高,，管線從管廊雙側(cè)側(cè)墻出廊,，與預(yù)埋的過(guò)路套管銜接,，并接至各類管線預(yù)留支井內(nèi)，供道路兩側(cè)地塊需求,。

兩種方式特點(diǎn)見表2。管線直埋引出方式在不更換,、不增加套管的情況下,，無(wú)需開挖路面,，埋設(shè)深度較小，具有石方開挖量小,、工程投資少、施工周期短的優(yōu)點(diǎn),。在多次征求業(yè)主及專家意見后，本工程采取管線直埋的方式分支引出,。需要注意的是，分支引出管線規(guī)模需預(yù)留充分,，避免日后翻挖道路；分支引出管線定位及標(biāo)識(shí)應(yīng)清晰明確,，以避免誤挖,。

 2.3.3交叉口形式

綜合管廊交叉口的設(shè)置主要需要考慮兩條道路綜合管廊交叉的問(wèn)題,，包括管廊和管廊交叉的結(jié)構(gòu)形式以及管線與管線交叉的交匯方式。

交叉口形式,、大小,、高度由相交管廊內(nèi)管線數(shù)量,、尺寸、交互方式?jīng)Q定,。一般遵循以下規(guī)則：①節(jié)點(diǎn)處市政管線多做上跨下穿處理，并保證管線敷設(shè)安裝及人員維護(hù)操作空間,；②規(guī)模較大的管廊優(yōu)先考慮直接通行；③不同形式的艙室之間不聯(lián)通,，并設(shè)置夾層，夾層設(shè)置應(yīng)保證不同艙室各防火分區(qū)的完整性,。

十字交叉口平面交叉方式如圖6所示。交叉口采用加寬加高斷面的方式為管線提供通道,。管線通過(guò)分層敷設(shè)的方式來(lái)滿足管線交錯(cuò)、跨越的安裝要求,。所有纜線在節(jié)點(diǎn)頂板下敷設(shè)，給水管線采用倒虹形式敷設(shè)于節(jié)點(diǎn)地面以下管道夾層內(nèi),。交叉口處下層管廊最低點(diǎn)應(yīng)設(shè)置集水坑。

十字交叉口立體交叉方式如圖7所示,。上層管廊采用直線形式，下層管廊采用倒虹形式下穿直線管廊,。管廊交叉處通過(guò)爬梯及自動(dòng)液壓井蓋相連，以便于維護(hù)人員上下穿越,。相交處管廊板面根據(jù)需要預(yù)留孔洞，滿足管道上下穿越,、連接的要求。交叉口處下層管廊最低點(diǎn)須設(shè)置集水坑,。

兩種交叉方式對(duì)比見表3。

為便于管線交叉處理及防火分區(qū)獨(dú)立,，綜合管廊交叉口采用上下雙層的立體交叉結(jié)構(gòu)，上下層管線通過(guò)連通孔溝通,。連通孔采用耐火極限達(dá)3 h以上的防火材料嚴(yán)密封堵,。上下層管廊設(shè)置1 m×1 m人孔,。人孔上覆耐火極限3 h的中間層防火蓋板。

2.4施工工藝選擇

綜合管廊主體一般采用現(xiàn)澆施工或預(yù)制成品拼裝施工,，其特點(diǎn)見表4。現(xiàn)澆施工造價(jià)較低,，但因基坑支護(hù)時(shí)間長(zhǎng)，在施工過(guò)程中存在一定的安全隱患,。預(yù)制成品拼裝施工造價(jià)稍高,，但施工工期較短,，對(duì)現(xiàn)狀道路影響小，成品質(zhì)量有保證,，接頭和墻體防水性能好，內(nèi)壁光滑,。金坪路建設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)緊迫，綜合考慮工程施工周期,、基坑支護(hù)安全,、管廊防水性能等影響因素,，綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)段優(yōu)先選用預(yù)制結(jié)構(gòu)拼裝施工。節(jié)點(diǎn)部分由于尺寸多樣,，從節(jié)省模具造價(jià)出發(fā),，采用現(xiàn)澆施工。

2.5支吊架和管廊錨固連接方式

綜合管廊支吊架和管廊錨固連接方式一般有兩類,，一類為管廊結(jié)構(gòu)施工完成后以錨栓形式連接；另一類為管廊結(jié)構(gòu)施工完成前預(yù)埋連接件,。預(yù)埋件有板式預(yù)埋、預(yù)埋螺套和預(yù)埋槽道等形式,。

早期綜合管廊支架一般是在管廊結(jié)構(gòu)施工完成后，打錨栓連接,。會(huì)帶來(lái)如下問(wèn)題：鉆孔破壞混凝土結(jié)構(gòu),，損害混凝土配筋,，影響結(jié)構(gòu)安全；管廊埋在地下,，鉆孔可能導(dǎo)致其地下水滲透、裂紋,、漏水,；鉆孔安裝時(shí)效率低下,，經(jīng)常發(fā)生孔位偏差,，施工質(zhì)量無(wú)法保證；鉆孔使廊內(nèi)粉塵量過(guò)大,，不利于工人施工安全。而預(yù)埋連接件可避免后打螺栓連接方式帶來(lái)的問(wèn)題,。

管廊內(nèi)管道規(guī)模按遠(yuǎn)期規(guī)劃預(yù)留，為方便后期管道安裝,，本次設(shè)計(jì)采用預(yù)埋槽道的形式,，如圖8,，后期安裝可靈活調(diào)節(jié)管道支架間距位置,。

結(jié)合本工程案例,，對(duì)山地城市綜合管廊相關(guān)設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行如下總結(jié)：

（1）關(guān)于排水和燃?xì)夤艿朗欠袢肜龋瑧?yīng)因地制宜,，結(jié)合工程實(shí)際確定，不可不加分析,，一味機(jī)械入廊,。

（2）山地城市綜合管廊遇到河道及深溝,，相對(duì)高差較大時(shí),，可采用直埋方式隨橋敷設(shè)，以降低工程難度及造價(jià),。

（3）管廊分支引出選擇直埋套管的形式，在山地多石方的城市有施工周期短的優(yōu)勢(shì),，但直埋套管應(yīng)預(yù)留充足并標(biāo)識(shí)清晰。

（4）管廊立體交叉相比平面交叉具有管線交叉處理簡(jiǎn)單,，相交管廊防火分區(qū)獨(dú)立的優(yōu)勢(shì),。

（5）國(guó)家正大力推行節(jié)能減排,，預(yù)制裝配化技術(shù)是我國(guó)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的一個(gè)契機(jī)。建議推廣綜合管廊預(yù)制拼裝技術(shù),，改善生產(chǎn)生活條件，提高施工效率和實(shí)體工程質(zhì)量,，消除安全隱患,，實(shí)現(xiàn)市政工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化,。

（6）建議大力推廣可調(diào)節(jié)成品支吊架，方便后期管道安裝,。