东莞市常平镇规划管理所523000
摘要：近年来，随着经济的不断发展，市政道路管线综合设计作为城市基础设施建设重要的一部分，整个社会经济的快速发展直接促进了人民生活水平的不断提升，城市化建设也加快了脚步，这也给城市道路下的市政管线的设计增加了一定的困难。市政道路管线的综合设计是城市规划、建设、管理的重要基础信息，对指导下一阶段各种管线详细设计工作有重要作用。在综合管线布置时应为远期建设管线考虑预留路由位置，结合城市总体规划合理优化利用地下空间，为各种工程管线的后期设计、建设、管理创造良好的条件。本文详细论述了对市政道路管线的综合设计进行研究。笔者结合个人体会和有关的一些文献资料，对城市管线综合的设计原则、方法及其灵活性谈些认识，并以工程为背景就其中若干重点问题提出一些自己的见解与同行们讨论。
关键词：城市道路；地下管线；管线综合设计
前言
鉴于当前我国城市管线综合设计尚缺乏系统的理论与方法，设计人员又往往擅长某一、两个专业，对其他管线的专业性了解不足，管线综合设计当中有时固守深度和广度都还有限的规范，不善于进行灵活变通，这些都是目前管线综合设计工作中存在的缺陷。因此，在符合《城市工程管线综合规划规范》主要原则的前提下，我们可以对管线综合设计工作进行多方面优化，合理科学地布置好城市路网下错综复杂的城市管网。
一、城市管线的种类
城市管线种类多而复杂，根据不同性能和用途、不同输送方式、敷设方式、弯曲程度等有不同的分类。各种分类方法反映了管线的特性，是进行管线综合设计时管线避让的依据之一。城市管线综合设计中常见的工程管线有6种：给水管线、排水管线、电力管线、电信管线、热力管线、燃气管线。城市开发中常提到的“七通一平”中“七通”，即指上述管线和道路的贯通。如何在有限的空间中将这些管线合理布局，这就是管线综合设计的关键。
二、管线综合设计的内容及任务
城市管线综合设计的主要内容是确定在同一工程范围内各种管线在地下的排列位置和管线间的水平与垂直净距；确定各种管线的覆土深度；确定各种管线在架空敷设时管线及杆线的平面位置以及与周围建（构）筑物、道路、相邻管线间的水平和垂直净距。城市管线综合设计，需要搜集整个设计范围内的各种管线工程的规划设计资料及现状资料，进行分析研究，统一安排，协调各种管线工程在设计上的矛盾，以便在地上或地下合理安排各种管线的位置，以指导各单项工程的设计，同时也为管线的施工和维护管理创造良好的条件。综合图设计完成后，各专业管线才能以综合图的平面位置及竖向高程为依据进行各专业管线的施工图设计。各专业管线施工以各专业管线的施工图为准，即管线综合图控制设计、不控制施工。
三、管线平面布置
城市管线的布置应结合道路情况、管线情况以及周边环境等因素综合考虑。地下管线的走向，宜沿道路或与主体建筑平行布置，力求管线顺直、短捷，减少转弯和交叉。各种城市管线与建筑和道路中心线的平行位置关系要根据管线的性质、埋设的深度来决定。可燃、易燃和损坏时对房屋基础、其他地下管线危害性大的管道应该离建筑物远一些，埋设较深的管道也应远离建筑物。一些区域性或市域性的重要管线，如燃气管、输油管、给水干管等，发生事故时容易带来较大的危害，在布置这类管线时，尽量分开安排在道路两侧。当其中1条管线发生问题时，避免其对另一种区域性或市域性的重要管线产生影响和危害进而引发重大次生事故。依据《室外排水设计规范》[1]要求，道路红线超过50m的城市干道，宜在道路两侧布置排水管道。对于红线宽度小于50m的城市道路，一般设置单排雨水管线，此时如果将雨水管线放置在车行道以外，则雨水口连接管长度一般都会大于25m，故宜将雨水管线布置在机动车道下靠近规划中线的位置。这样设计既满足规范要求，还能在机动车道以外给其他管线的埋设预留了足够的空间。确定雨水管线位置后，一般采用雨、污水管线合槽施工来节省造价，所以雨、污水管线间距不宜过大。国内外的研究成果和长期运行实践表明，管线间水平净距需满足以下两方面要求：保证管线敷设、维修所需空间和保证管线间相互不影响各自运行安全。如规范中规定，给水与排水管线的最小水平净距为1.0m，但从卫生角度考虑，污水管线的破损可能使污染物进入临近的给水管线，对生活饮用水造成严重污染，影响居民健康，所以笔者认为两者的间距在有条件时应该增大，且最好分放在道路两侧。给水管线一般管径小、埋深浅、检修频率高，所以一般放置于非机动车道下，避免主路交通对其的影响。燃气设计专业执行的《城镇燃气设计规范》与给水、排水及热力专业所执行的设计规范中对最小水平净距的要求一致，但与电力、通信专业规范中对管线最小水平净距的要求不同。《通信管道与通道工程设计规范》和《城市电力规划规范》规定电信、电力与燃气的最小水平净距为1.0m，而《城镇燃气设计规范》规定燃气与电信和电力的最小水平净距均为0.5m。在遇到此类情况时，设计中应考虑取较大值，即1.0m。燃气管线应布置在人行道或非机动车道下，避免因燃气泄漏与汽车产生的火花接触引起灾害。根据《城市工程管线综合规划规范》，燃气管线与给水管线的最小水平净距为0.5m，适于将燃气管线与给水管线相邻布置。考虑到给水管上需要安装阀门井用来检修，可将中心间距适当加大，一般管中间距大于1.5m是适合的。
在实际工作中，某些城市管线的水平净距受道路宽度、断面及现况管线位置等因素限制，难以满足规范的一般要求时，完全可以根据实际情况，采取一些技术措施来适当减小水平净距，解决局部路段管线的水平净距受限问题。例如，给水管线常采用PE管材，PE管材的使用温度为40～60℃，而热力管线最高可达90℃，所以规范要求热力管线与给水管线最小水平净距为1.5m，避免高温对给水管材的破坏作用。但是，现在一般热力管外有保温钢套管，保温性能较以前大为提高，如果所遇热力管有保温钢套管，且给水管又可采用球墨铸铁管或钢管，则热力管与给水管净距便可适当减小，此时二者水平净距虽小于规范要求值，其结果仅使给水管内水温略有上升而已，对管材等并无大的影响。因此，可以在管位较紧张的段落内将间距压缩至可施工的最低程度，从而灵活解决某些路段管线位置紧张的问题。
按照规范要求，电信电缆与电力电缆一般设置于道路红线内侧。设计中为了避免电磁波的相互干扰，将电信电缆与电力电缆分放在道路对侧。对于通信管线，常采用统建共用的原则，将电信和有线电视同路由布置，以节省用地。
四、管线竖向高程控制
合理安排好各专业管线的平面位置后，还应合理控制各管线的竖向高程。综合布置地下管线产生矛盾时，应按下列避让原则处理：压力管线避让重力自流管线；小管径管线避让大管径管线；可弯曲管线避让不易弯曲管线；临时性的避让永久性的；工程量小的避让工程量大的；新建的避让既有的；检修次数少的和方便的避让检修次数多的和不方便的。
管线综合设计中的交叉点控制高程是以重力流管线的纵断面设计图为依据的，有了重力流管线的竖向设计之后，还要清楚该管线之上覆土多少才能判断其他各专业管线在与该管线交叉时是上行还是下穿，因此，这个纵断面设计图要包括地面纵断面线。作为重力流管线的雨污水管道的高程便是高程控制点。《室外排水设计规范》中规定：排水管线管顶最小深度在人行道下为0.6m，车行道下为0.7m。根据实际经验，这个数值偏小。依据管材强度、外部荷载、土壤冰冻深度和土壤性质等条件，并为其余管线上行留有余地，北京地区的排水管线起点覆土宜控制在1.3m以上。燃气、电信、电力等管线敷设则应满足一定的强度要求，一般均以覆土不小于0.8m为宜。相互交叉时，燃气、给水、中水、电信、电力等管线可从排水管线上部或下部绕行避让。《城市工程管线综合规划规范》规定，一般市政管线的最小垂直净距为0.15m，电信、电力管线与其余管线的最小垂直净距为0.5m，在工程实际中经常无法满足该原则。一般情况下我们认为管线之间的净距只要能够保证安全施工即可。但有两种情况，笔者认为必须保证规范规定的最小垂直净距。首先，就是上面提到过的排水管线对给水管线的污染问题，所以两者之间间距必须保证垂直净距在0.4m以上，且给水管线尽量避免下穿排水管线，否则应采取有效的防护措施。其次，就是电力管线与热力及燃气管线必须满足0.5m的最小垂直净距。因为当热力管线与电力电缆较近时可能会导致电缆附近的环境温度上升，而电缆载流量会随导体温度的升高而降低，进而降低电缆的输电能力。当燃气管泄露时，燃气在地下慢慢累积，电力电缆短路时如果与燃气管线距离过近也容易引起爆炸。以上都是在管线综合设计时必须避免出现的情况。旧路改造中也会经常涉及到管线综合问题。市政雨水管线管径一般较大，在城市管线改造时，经常会跟现况管线产生高程冲突，如果两者高程相差较多，通常采取改移现况管线来保证重力流雨水正常排放。有时两种管线交叉相撞很少一部分，这种情况下如果还改移现况管线，必然造成资金浪费，也会延长施工周期，应该采取合理的技术措施解决矛盾，保证现况管线不受破坏，设计管线也不受影响。实际工作中常用截面变换法来解决此类问题。截面变换法包含扁方沟法和多孔管法。
五、设计配合及各专业协调
在进行城市管线综合设计之前，要做好现况资料的调查和收集，各专业管线内外部条件都具备，是做好管线综合设计的关键。
管线综合布置显然应与总平面布置、竖向设计统一进行，使管线之间，管线与建筑物之间在平面及竖向上相互协调，紧凑合理。管线或穿线管各自具有自己的工艺布置要求，当出现相互交叉挤占同一空间的问题时，应从整体出发，使众多功能各异的管线布置得当。随着设计进一步深化，由于客观情况的变化可能会出现新的问题，某个局部的调整就会造成整个工程的变动。因此，需要我们不断去发现新问题，不断去完善改进我们的设计。虽然管线综合工程各阶段内容和任务不同，但彼此是相互关联的，前阶段为后阶段提供条件，后阶段则为前阶段的工作提出补充，它是一项系统工程，其优劣的关键必然是组成这个体系的各要素的综合结果。
六、地下综合管廊的看法
城市地下综合管廊，又称为城市共同沟，是一种集约程度高、科学性较强、智能化管理的城市综合管线工程，是市政工程中专门用于设置公用事业管线的管道或者沟道等。城市地下综合管廊能够帮助给排水管线、污水管道、再生水管道、通信电缆、路灯以及燃气管道等建设，也能较好地解决城市发展中市政道路反复开挖及城市上空线网密布的问题，通过合理的利用地下空间，能够加强市政工程中公共管线的的安全布局，增强城市的防灾与抗灾的整体性能，这对于促进城市的发展具有非常重要的作用。
城市地下综合管廊能够充分利用城市地下空间，解决管线布置难的问题。这种布置方式在很多发达国家得到了非常广泛的利用，在我国，也有少部分城市进行综合管廊的建设，如上海北京广州等发达城市，其中上海于1994年正式使用浦东新区张杨路的综合管廊，到2012年，该综合管廊的建成长度超过15km。其断面选择的是2.4m×2.4m的方形，平均每千米的造价超过2500万元。城市地下综合管廊的建设是一项具有一定复杂性和系统性的工作，其涉及到市政工程、电力通讯、供水供气等多个行业和领域，为了确保城市防灾、减灾功能的实现，加强地下管网的智能化建设是非常重要的。
结合城市地下空间的开发进行地下综合管廊的建设，是城市地下管网发展的必然趋势，减少城市拉链路，保障城市交通畅通，延长管线寿命、保护环境的同时达到了城市空间的立体化应用，有助于推进我国城市的可持续化发展进程。而高效利用和科学共享基础信息和专业信息开发地下综合管廊也将为城市防灾减灾和安全应急决策提供保障服务，为真正建设可持续发展城市保驾护航。
七、结束语
总之，进行管线综合设计既重要又繁琐，既要考虑整体规划，又要兼顾局部需求，是一项多专业间的协同设计工作。一个好的管线综合设计既要满足各专业的设计原则和要求，同时也应考虑施工要求。在初步设计和施工图设计的过程中，应该根据实际情况随时调整设计，使之与城市和建筑都能很好地衔接，达到经济、合理、方便施工、方便维修、服务功能良好的设计要求。
参考文献：
[1]上海市政工程设计研究总院.GB50014-2006室外排水设计规范.北京：中国计划出版社，2016.11.
[2]沈贤琴.市政道路下排水管线的位置设计分析.安徽建筑，2015.01.
[3]李浩.李艺.宋文波.等.历史文化街区地下管线最小水平净距研究.给水排水，2016.02.
[4]钱思琦.关于管线综合设计的几个要点.城市道桥与防洪，2015.05.
[6]陈秀成.曹晶.城市管线综合设计中的节点工程设计及相关问题探讨.给水排水，2015.12.