綜合管溝結合廣州南站地下空間設置的優化設計
陳偉漢，陳海濤，陳丕輝
(中交第四航務工程勘察設計院有限公司，廣東廣州510220)
摘要：廣州南站地下空間設計由于受到現狀地下已運營的地鐵2號線路和正在建設的地鐵7號線路的埋設高度限制，地下空間及對應的主要市政道路標高的設計條件都受約束，對應的市政管線布置嚴重受影響，因此必須結合地下空間對市政管線進行優化設計。優化方案提出設置綜合管溝與地下空間相結合，其優點在于：管線統一管理維護,較少路面多次開挖情況,管線設置近、遠期相互結合。
廣州南站地區位于廣州番禺區西部，處于廣佛都市圈地理中心，聯系珠三角東、西兩翼都市經濟核心密集區，各重要節點處在新客站的45 min出行圈內,是廣州實現“南拓”、“西聯”的重要策源地。地下空間位于廣州南站核心區東廣場。
1 項目概況
1.1 項目背景
廣州南站新客站是集5條高鐵、3條城際軌道、4條城市軌道、汽車客運、常規公交、出租、小汽車等多種方式于一體的綜合性交通樞紐。根據預測,2030年廣州新客站鐵路日發送客運量將超過35萬人，如此大規模的客流集散將帶來巨大的商機。
地下空間位于廣州南站核心區東廣場，為配合優化市政管線考慮在南站地下空間中局部可行位置內設置綜合管溝。
1.2 項目規模及特點
廣州南站區域地下空間及市政配套設施工程項目用地位于廣州南站地區核心區中軸線上(見圖1)。本項目建設的核心區中軸廣場地下空間規劃用地面積為20×104 m2。總建筑面積為27×104 m2，主要功能：地下商業、地下公共通道、配套公建服務、地下停車場等。
圖1 項目位置示意
廣州南站區域地下空間及市政配套設施工程項目位于廣州南站東北側，與南站呈垂直關系,大致沿東西方向布置，全長接近1 km。由于地下空間毗鄰廣州南站這一重要交通樞紐，因此與大量軌道交通工程，如高鐵、城軌、地鐵以及長途客運站、市內公交系統發生空間換乘關系，其工程具有如下特點：
① 由于受到現狀地下已運營的地鐵2號線路和正在建設的地鐵7號線路的埋設高度限制，地下空間及對應的主要市政道路標高的設計條件都受約束。地下空間頂板與石興大道的覆土局部僅有0.6 m，對應的市政管線布置嚴重受影響，因此市政管線結合地下空間優化設計是必需的。
② 石興大道內市政管線包括電信、電力、給水、燃氣、排水以及規劃的高壓電力隧道，而且現狀管線布置較復雜。同時，需要考慮預留近遠期滿足敷設、管理、維護需求的管線布置方式，避免道路重復開挖、管理混亂的現象。
③ 地下空間整體施工難度較復雜，合理安排總體施工，統籌地下空間開挖及市政管線埋設，避免施工對同一路段重復開挖，提出綜合管溝結合地下空間設置方案優化具有重要意義。
1.3 項目目標
① 對石興大道原市政管線綜合設計進行總體優化，力爭采用綜合管溝方式在地下空間內布置形式優化市政管線。
② 提出對市政管線避免管線重復開挖，日后統一管理、方便維護的優化方案。
2 原設計方案
① 管線布置形式
原設計考慮在地下空間受到覆土高度限制，無法預留高壓電力隧道。10 kV電力、通信、給水、燃氣等管線則考慮在地下空間兩側設置為下凹式溝槽頂板敷設。
② 地下空間覆土
原方案石興大道地下空間負一層、負二層主要功能是公共通道和商業，層高為6.0 m；負三層主要功能是地下車庫，層高為5.0 m。地下空間頂板到路面的高度為0.6～2.0 m。
③ 建筑凈空
石興大道地下空間跨越地鐵2、7號線的區域，利用原有的1.5 m厚的抗浮板，在抗浮板上設計連通南北兩側地下空間的連接通道，層高3.8 m。
3 方案優化計
3.1 管線布置形式優化
實施綜合管溝，將市政管線盡量納入綜合管溝內，優化管線布置形式。
綜合管溝內通信倉內預留通信30孔；電力倉內10 kV預留24孔，并考慮到按原規劃高壓電纜進入綜合管溝內，預留2回110 kV和3回220 kV高壓電力電纜空間。標準斷面尺寸凈空為L×B=4.55 m×2.8 m，分兩倉形式布置，一側為通信倉，另一側為電力倉。
綜合管溝實施后，原來分散的市政管線可以統一集中布置，有效節省管線埋地占用的空間，同時又可預留遠期規劃的高壓電力管線，避免道路重復開挖。
3.2 地下空間覆土優化
石興大道中部標高控制在8.0 m，主要受到周邊地塊和南站中軸是視覺效果影響，周邊地塊標高設計為7.6 m。石興大道中部可抬升范圍只有0.3~0.5 m，即標高最大抬升至8.5 m，但兩端連接南站南路和南站北路的標高無法調整。綜合管溝中間位置已經受到地鐵抗浮板影響，無法調整管溝高度。地鐵主要位于石興大道中部，因此抬升石興大道標高可以中部提升，主要增加地下空間中部覆土，滿足綜合管溝連接兩邊地塊的需求以及增加建筑內部凈空的需求。
管溝內的10 kV電力管線以預留過境為主，即基本不對外連接地塊接戶，電力接戶管線在石興大道兩側預留4~6孔路由空間連接地塊。減少對外連接管線的出入口設置，從而可減少綜合管溝覆土，綜合管溝覆土可控制為0.8~1.2 m。管溝橫斷面示意圖見圖2。
圖2 管溝橫斷面示意
3.3 地下空間覆土優化
利用石興大道6 m寬的中央綠化帶布置綜合管溝，此方案向周邊地塊輸送的管線距離比較平均，重力管道依舊布置在石興大道兩側的人行道下方。
綜合管溝設置在負一層內可利用地下空間建筑內部的頂板和底板共板設置，即綜合管溝僅需要新建兩側墻和中間隔墻為主，可以大大節省綜合管溝造價成本。
同時也可以降低施工難度，綜合管溝在地下空間內同步實施，避免多次開挖路面。管線管理單位可在綜合管溝實施后，根據實際情況按需敷設對應的電信、電力管線。
3.4 管線管理維護
設置綜合管溝可將原本分散在道路兩側布置的管線綜合放置，使各管線統一布置、統一管理、統一維護。綜合管溝內位置已按遠期管線預留，近、遠期管線可按實際情況敷設。日后管線管理維護時，綜合管溝可有效減少對路面的再次破壞開挖，減少“拉鏈路”的情況出現。
本項目已結合集中供冷的管道施工，在地下空間內實施綜合管廊。項目目前正在進行土建施工。
4 結論
通過對廣州南站地下空間的優化設計,將綜合管溝與地下空間優化配置,滿足了實際需求,同時降低了施工難度,節約了工程成本。
（本文發表于《中國給水排水》雜志2015年第20期“設計經驗”欄目）
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