综合管沟结合广州南站地下空间设置的优化设计
陈伟汉，陈海涛，陈丕辉
(中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广东广州510220)
摘要：广州南站地下空间设计由于受到现状地下已运营的地铁2号线路和正在建设的地铁7号线路的埋设高度限制，地下空间及对应的主要市政道路标高的设计条件都受约束，对应的市政管线布置严重受影响，因此必须结合地下空间对市政管线进行优化设计。优化方案提出设置综合管沟与地下空间相结合，其优点在于：管线统一管理维护,较少路面多次开挖情况,管线设置近、远期相互结合。
广州南站地区位于广州番禺区西部，处于广佛都市圈地理中心，联系珠三角东、西两翼都市经济核心密集区，各重要节点处在新客站的45 min出行圈内,是广州实现“南拓”、“西联”的重要策源地。地下空间位于广州南站核心区东广场。
1 项目概况
1.1 项目背景
广州南站新客站是集5条高铁、3条城际轨道、4条城市轨道、汽车客运、常规公交、出租、小汽车等多种方式于一体的综合性交通枢纽。根据预测,2030年广州新客站铁路日发送客运量将超过35万人，如此大规模的客流集散将带来巨大的商机。
地下空间位于广州南站核心区东广场，为配合优化市政管线考虑在南站地下空间中局部可行位置内设置综合管沟。
1.2 项目规模及特点
广州南站区域地下空间及市政配套设施工程项目用地位于广州南站地区核心区中轴线上(见图1)。本项目建设的核心区中轴广场地下空间规划用地面积为20×104 m2。总建筑面积为27×104 m2，主要功能：地下商业、地下公共通道、配套公建服务、地下停车场等。
图1 项目位置示意
广州南站区域地下空间及市政配套设施工程项目位于广州南站东北侧，与南站呈垂直关系,大致沿东西方向布置，全长接近1 km。由于地下空间毗邻广州南站这一重要交通枢纽，因此与大量轨道交通工程，如高铁、城轨、地铁以及长途客运站、市内公交系统发生空间换乘关系，其工程具有如下特点：
① 由于受到现状地下已运营的地铁2号线路和正在建设的地铁7号线路的埋设高度限制，地下空间及对应的主要市政道路标高的设计条件都受约束。地下空间顶板与石兴大道的覆土局部仅有0.6 m，对应的市政管线布置严重受影响，因此市政管线结合地下空间优化设计是必需的。
② 石兴大道内市政管线包括电信、电力、给水、燃气、排水以及规划的高压电力隧道，而且现状管线布置较复杂。同时，需要考虑预留近远期满足敷设、管理、维护需求的管线布置方式，避免道路重复开挖、管理混乱的现象。
③ 地下空间整体施工难度较复杂，合理安排总体施工，统筹地下空间开挖及市政管线埋设，避免施工对同一路段重复开挖，提出综合管沟结合地下空间设置方案优化具有重要意义。
1.3 项目目标
① 对石兴大道原市政管线综合设计进行总体优化，力争采用综合管沟方式在地下空间内布置形式优化市政管线。
② 提出对市政管线避免管线重复开挖，日后统一管理、方便维护的优化方案。
2 原设计方案
① 管线布置形式
原设计考虑在地下空间受到覆土高度限制，无法预留高压电力隧道。10 kV电力、通信、给水、燃气等管线则考虑在地下空间两侧设置为下凹式沟槽顶板敷设。
② 地下空间覆土
原方案石兴大道地下空间负一层、负二层主要功能是公共通道和商业，层高为6.0 m；负三层主要功能是地下车库，层高为5.0 m。地下空间顶板到路面的高度为0.6～2.0 m。
③ 建筑净空
石兴大道地下空间跨越地铁2、7号线的区域，利用原有的1.5 m厚的抗浮板，在抗浮板上设计连通南北两侧地下空间的连接通道，层高3.8 m。
3 方案优化计
3.1 管线布置形式优化
实施综合管沟，将市政管线尽量纳入综合管沟内，优化管线布置形式。
综合管沟内通信仓内预留通信30孔；电力仓内10 kV预留24孔，并考虑到按原规划高压电缆进入综合管沟内，预留2回110 kV和3回220 kV高压电力电缆空间。标准断面尺寸净空为L×B=4.55 m×2.8 m，分两仓形式布置，一侧为通信仓，另一侧为电力仓。
综合管沟实施后，原来分散的市政管线可以统一集中布置，有效节省管线埋地占用的空间，同时又可预留远期规划的高压电力管线，避免道路重复开挖。
3.2 地下空间覆土优化
石兴大道中部标高控制在8.0 m，主要受到周边地块和南站中轴是视觉效果影响，周边地块标高设计为7.6 m。石兴大道中部可抬升范围只有0.3~0.5 m，即标高最大抬升至8.5 m，但两端连接南站南路和南站北路的标高无法调整。综合管沟中间位置已经受到地铁抗浮板影响，无法调整管沟高度。地铁主要位于石兴大道中部，因此抬升石兴大道标高可以中部提升，主要增加地下空间中部覆土，满足综合管沟连接两边地块的需求以及增加建筑内部净空的需求。
管沟内的10 kV电力管线以预留过境为主，即基本不对外连接地块接户，电力接户管线在石兴大道两侧预留4~6孔路由空间连接地块。减少对外连接管线的出入口设置，从而可减少综合管沟覆土，综合管沟覆土可控制为0.8~1.2 m。管沟横断面示意图见图2。
图2 管沟横断面示意
3.3 地下空间覆土优化
利用石兴大道6 m宽的中央绿化带布置综合管沟，此方案向周边地块输送的管线距离比较平均，重力管道依旧布置在石兴大道两侧的人行道下方。
综合管沟设置在负一层内可利用地下空间建筑内部的顶板和底板共板设置，即综合管沟仅需要新建两侧墙和中间隔墙为主，可以大大节省综合管沟造价成本。
同时也可以降低施工难度，综合管沟在地下空间内同步实施，避免多次开挖路面。管线管理单位可在综合管沟实施后，根据实际情况按需敷设对应的电信、电力管线。
3.4 管线管理维护
设置综合管沟可将原本分散在道路两侧布置的管线综合放置，使各管线统一布置、统一管理、统一维护。综合管沟内位置已按远期管线预留，近、远期管线可按实际情况敷设。日后管线管理维护时，综合管沟可有效减少对路面的再次破坏开挖，减少“拉链路”的情况出现。
本项目已结合集中供冷的管道施工，在地下空间内实施综合管廊。项目目前正在进行土建施工。
4 结论
通过对广州南站地下空间的优化设计,将综合管沟与地下空间优化配置,满足了实际需求,同时降低了施工难度,节约了工程成本。
（本文发表于《中国给水排水》杂志2015年第20期“设计经验”栏目）
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