地铁与综合管廊统筹设计

第17卷第6期2020年12月
现代交通技术
Modern Transportation Technology
Vol.17No.6
Dec.2020地铁与综合管廊统筹设计
顾歆甜，沈晓伟
（南京地铁集团有限公司，南京210012）
摘要：地铁与综合管廊作为城市中网络化建设的重大市政工程，所处地下空间具有高度的相似性和重合性，因此，统筹规划设计有利于地下空间的利用和工程投资的节约。

然而，早期的地铁工程没有为综合管廊预留建设条件,造成交叉段管廊功能削弱等一系列问题。

基于目前南京市轨道交通线网和地下综合管廊规划，全面梳理了两者的建设时序和空间关系，研究了各种情况下地铁与综合管廊协调建设的关键技术对策，供类似工程参考。

关键词：地铁;综合管廊；统筹设计；合建方案
中图分类号：TU238；U231文献标识码：A文章编号：16729889（2020）06008405
Integrated Design of Subway and Utility Tunnel
GU Xintian, SHEN Xiaowei
(Nanjing Metro Co.,Ltd.,Nanjing210012,China)
Abstract:Subway and utility tunnel are the major municipal engineering projects in the urban network construction.The un­derground space occupied is highly similar and coincident.A coordination planning and design can effectively utilize under­ground space and save engineering investment.The early subway project did not reserve conditions for the construction of utili­ty tunnel,resulting in a series of problems such as weakening the function of utility tunnel.Based on present Nanjing rail tran­sit network and Nanjing underground utility tunnel planning，comprehensively sorts out the construction temporal and spatial relation between the two，studies the key technical solutions for the coordinated construction，provides a reference to related projects.
Key words:Subway；utility tunnel；integrated design；co-construction solution
自2015年《国务院办公厅关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》颁布以来，全国大中城市陆续启动了地下综合管廊试点工程。

南京于2016年成为江苏省综合管廊建设试点城市，截至2018年底，已建成综合管廊20.2km，至2020年，将建成综合管廊66km,远期长度将达到681km。

综合管廊作为网络化建设的地下市政工程,与地铁同处于地下空间的浅层和中层，由于综合管廊规划建设的启动时间相对较晚，早期的地铁项目没有预留综合管廊的建设条件,导致某些交叉节点只能通过调整管廊断面、削弱管廊功能来实施，有时甚至无法实施,只能改为采用管线路下直埋的传统方式;另外，综合管廊在邻近地铁侧施工时需解决既有工程的保护问题，不仅会增加工程费用，而且面临不小的工程风险。

因此，地铁与综合管廊进行统一规划、统一设计、统一建设是合理分配地下空间的大势所趋。

2019年4月，南京市政府办公厅颁布《关于进一步加强南京市地下综合管廊规划建设管理的实施意见》，意见中明确:与轨道交通同步规划建设的地下综合管廊需同步规划、设计、审批、招标、施工、验收，其中合建部分应合并立项、合并施工招标[1]o 政府的大力推动为地铁与综合管廊的统筹设计、同步实施创造了有利条件。

1国内外研究现状
日本和我国台湾地区的地铁和综合管廊建设与大陆相比起步较早，因此在地铁和管廊合建方面
采用日期：20200622
第一作者：顾歆甜（1986—），女，工程师，主要从事地下工程和地铁结构保护的研究和管理工作。

第6期顾歆甜，等.地铁与综合管廊统筹设计-85-
有一些建成案例。

东京都内国道1号线与综合管廊同时施工，综合管廊位于地铁明挖区间的上方,与地铁合建［2］o台北信义线综合管廊与地铁同期建设，管廊位于地铁上、下行隧道的中央［3］，均采用盾构法施工。

目前，国内也有部分城市尝试将地铁与综合管廊结合设置，但建成运营案例较少。

曾国华等⑷介绍了王府井综合管廊将北京地铁8号线三期车站两侧降水导洞改造为管廊的案例;张景娥等［5］以西安幸福林带综合改造工程为例，研究了地铁车站与管廊的结合设计。

黄晓琳［6］分析了地铁与管廊共建方案，并对地铁先建情况下的管廊建设预留条件进行了相关研究。

有效结合地铁与综合管廊，可以避免工程建设时对市政管线的多次改迁，通过缩短施工总周期减少对周边环境的干扰；若两项工程能共用基坑或共用结构，整体考虑抗浮、承压和沉降等问题，还能有效降低工程土建成本。

2统筹设计实例
2.1工程概况
南京地铁目前有10条运营线路，运营里程共计378km；“十三五”期间将实现13条线路共建，在建里程共计251km；远期，南京轨道交通线网将由28条线路组成,总里程将突破1000km。

根据《南京市综合管廊布局规划》，综合管廊在江北新区、河西南部、南部新城地区将与在建和规划中的地铁线路存在较大范围的共线和交叉。

其中，浦滨路综合管廊总设计长度约为10.5km，与在建地铁11号线邻近长度约为&6km,并与规划地铁15号线和17号线区间隧道平面交叉;扬子江大道综合管廊总设计长度约为7.0km,与在建地铁9号线邻近长度约为3.9km，并与在建地铁4号线二期、规划地铁9号线二期及13号线区间隧道和车站平面交叉；横江大道综合管廊总设计长度约为10.6km,与规划地铁15号线邻近长度约为7.4km;南部新城红花一机场地区综合管廊总设计长度约为20.9km,邻近规划地铁16号线，与在建地铁5号线、6号线、10号线二期隧道和车站平面交叉。

2.2控制节点分析
地铁与综合管廊的位置关系可分成三大类:地铁车站主体与管廊邻近、地铁车站附属与管廊邻近、地铁区间隧道与管廊邻近。

南京地铁和综合管廊空间关系控制节点统计如表1所示。

表1南京地铁和综合管廊空间关系控制节点统计
控制节点类型涉及地铁线路涉及综合管廊位置关系
车站主体与管廊邻近10号线二期河湾站南部新城综合管廊共用地铁顶板
10号线二期河湾站岀入口南部新城综合管廊共用地铁顶板
11号线庙东路站、七里河西站岀入口浦滨路综合管廊紧贴地铁顶板
15号线五桥站、团结路站、青奥公园站岀入口横江大道综合管廊交叉，竖向距离2.0m
车站附属与管廊邻近
扬子江大道综合管廊交叉，竖向距离2.6m
9号线绿博园站岀入口
10号线二期河湾站岀入口承天大道管廊
并行，水平距离0.8m共
用围护
11号线绿水湾站、行知路站、庙东路站、
浦滨路综合管廊
并行，水平距离1.0m共珠江南站、森林大道站岀入口或风亭用围护
9号线绿一清区间扬子江大道综合管廊交叉，竖向距离2.4m
9号线二期滨一台区间扬子江大道综合管廊交叉，竖向距离3.4m
15号线行一五区间横江大道综合管廊交叉，竖向距离3.4m
区间隧道与管廊邻近11号线森一浦区间浦滨路综合管廊交叉，竖向距离4.8m 11号线七一七区间浦滨路综合管廊交叉，竖向距离5.1m 11号线珠一森区间浦滨路综合管廊交叉，竖向距离5.4m 13号线乐一江区间扬子江大道综合管廊交叉，竖向距离7.0m 9号线清一水区间扬子江大道综合管廊交叉，竖向距离7.3m
3统筹设计关键技术对策
地铁车站主体结构和使用期间不可更换的结构构件,根据使用环境类别,按设计使用年限为100年的要求进行耐久性设计［7］；综合管廊工程的结构设计使用年限也为100年［8］。

・86・现代交通技术2020年
地铁和综合管廊的结构安全等级、裂缝控制等级、抗震设防类别一致，综合管廊的防水要求低于地铁，可按地铁标准结合设计，综合管廊地下结构防水应采用一级防水、自防水混凝土结合外包防水层的防水方案。

地铁与综合管廊工程建设主要技术指标如表2所示。

表2地铁与综合管廊工程建设主要技术指标
指标地铁管廊
设计使用年限100年100年
结构安全等级一级一级
抗震设防类别乙类乙类
结构防水类别一级二级
裂缝控制等级三级三级
3.1地铁车站主体与管廊统筹设计
当地铁车站主体与管廊邻近时,如地铁车站与管廊建设同期实施，管廊可布置在车站主体的上方，并与车站合建;如地铁车站为远期规划,管廊早于地铁车站实施，管廊设计时应为后期车站施工预留实施条件,对车站进行绕避。

(1)车站主体与管廊合建
南部新城综合管廊横跨在建地铁10号线二期河湾站车站主体，原设计方案中交叉段管廊底板底、车站顶板顶竖向距离仅为5cm；经对接协调后改为管廊底板与车站顶板合建,管廊底板顶标高为车站顶板顶标高。

管廊待地铁车站顶板完成后(覆土回填阶段)再实施，车站顶板为管廊预留后续接驳条件。

管廊底板顶应预铺防水卷材，保证车站结构内没有渗漏水。

管廊与在建车站主体剖面图如图1所示。

地铁车站和综合管廊的需求。

加上综合管廊的埋深对其工程造价影响较大，当管廊早于地铁车站实施时,管廊在下、车站在上的方案经济性较差,应考虑管廊对地铁车站主体进行绕避。

3.2地铁车站附属与管廊统筹设计
当地铁车站附属与管廊邻近时,地铁车站与管廊建设可同期实施，并行的车站出入口、风亭等附属设施与管廊可共用围护，交叉的车站附属与管廊可根据纳入管线的标高需求，布置在车站附属的上方或下方[9];如地铁车站为远期规划，管廊早于地铁车站实施，管廊设计时应为后期车站施工预留实施条件，或与地铁统筹协调，调整车站附属设施设计方案。

(1)车站附属与管廊共用围护
地铁出入口、风亭等附属设施与综合管廊共用围护时应保证双方项目基坑的止水效果,采用套管咬合桩、地下连续墙等受力和止水合一的形式。

通常地铁埋深较管廊更深，所以建议管廊与地铁共用围护段在地铁附属建成后再实施。

浦滨路综合管廊与在建地铁11号线5个车站的风亭、出入口紧贴，须共用围护。

由于管廊施工早于地铁车站，钻孔灌注桩深度满足了后期地铁基坑开挖的稳定性要求，灌注桩两侧设置搅拌桩止水帷幕,止水帷幕同时满足地铁基坑的止水要求。

临近地铁车站范围的管廊底部采用满堂加固，加固深度不小于地铁结构底以下3米。

管廊与在建车站出入口共用围护段剖面图如图2所示。

14100
9500
南部新城综合管廊
地面
在建地铁io号线二期
河湾站
图1管廊与在建车站主体剖面图
(2)管廊绕避车站主体
地铁车站相比综合管廊规模更大，车站主体宽度在20m左右，一般道路宽度难以满足并行敷设■I浦滨路综合管廊B005E sr I2-1
地铁11号线|
出入口坑底加固
止
水
帷
幕
钻
孔
灌
注
桩
坑
底
加
固
止
水
1050
;
钻
孔
灌
注
桩
①-1杂填土
①-2素填土
②-2bc3-4粉质黏土夹粉土
②-2b4淤泥质粉质黏土
Q)-2d3粉砂夹粉土
(2)-3bd3粉砂夹粉质黏土
②-3b4淤泥质粉质黏土
②-4d2粉细砂
图2管廊与在建车站出入口共用围护段剖面图
(2)车站附属与管廊合建
地铁车站附属与管廊合建的情况与车站主体类似,管廊多布置于车站附属的上方。

浦滨路综合管廊与在建地铁11号线2个车站
第6期顾歆甜，等.地铁与综合管廊统筹设计・87・
的出入口平面交叉，管廊底板与出入口顶板合建,
管廊底板顶标高为出入口顶板顶标高。

管廊待地
铁出入口顶板完成后（覆土回填阶段）再实施，车站顶板为管廊预留后续接驳条件。

管廊底板顶应预铺防水卷材，保证车站结构内没有渗漏水。

管廊与在建车站出入口段纵剖面图如图3所示。

横江大道综合管廊
地面
150厚C20素磋垫层
图3管廊与在建车站出入口段纵剖面图（单位:mm）
南部新城综合管廊横跨在建地铁10号线二期河湾站出入口通道，原设计方案中出入口通道以17°夹角与管廊平面交叉,交叉段管廊底埋深、通道顶板覆土分别约为6.2m、6.0m,存在竖向矛盾。

方案优化后，管廊与地铁出入口通道共线、位于地铁出入口的正上方，管廊底板与出入口顶板合建。

管廊与在建车站出入口段平面图如图4所示。

图4管廊与在建车站出入口段平面图
（3）管廊为车站附属下穿预留条件
横江大道综合管廊与规划地铁15号线3个车站的出入口平面交叉，管廊底、地铁出入口通道顶的最小竖向约为2.0m,管廊建成后,地铁出入口通道采用顶管法下穿。

为尽可能减少土体扰动对管廊的影响,管廊底采用三轴搅拌桩满堂加固，加固深度为管廊底以下15m,加固宽度为出入口结构外边线两侧5mo管廊与规划车站出入口段纵剖面图如图5所示。

规划地铁15号线车站出入H
坑底加固
图5管廊与规划车站出入口段纵剖面图
3.3地铁区间隧道与管廊统筹设计
同期实施的管廊和地铁隧道应错开施工工期,如管廊早于地铁实施，受后期施工隧道推进的影响,管廊受力环境会发生改变，产生位移和变形;如地铁早于管廊实施，管廊在既有隧道结构上方的卸载、加载施工同样会影响到地铁隧道的受力环境。

在平面或立面平行修筑的隧道净距不宜小于隧道外径[10]o日本规范指出，平行设置的隧道无论是在水平方向或是垂直方向，只要其间隔小于隧道外径（1.0D）,尤其是净距小于0.5D时，有必要进行详细的论证⑺。

如管廊早于地铁实施、地铁区间隧道下穿管廊,管廊设计时应预留后期地铁隧道实施条件，当两者竖向距离小于1.0D时,管廊应采取合适的支护形式并对其地基进行加固处理。

如地铁早于管廊实施、管廊上穿地铁区间隧道，管廊设计时应考虑地铁保护措施，采取顶管施工并尽量拉大两者的竖向距离，当两者竖向距离小于1.0D时，应对地铁隧道周围土体进行地层加固。

（1）管廊绕避地铁隧道
地铁区间呈抛物线形，埋深约为10~25m,除邻近车站的两端较浅外,其他区段埋深较大。

如管廊与地铁隧道交叉,统筹设计时应尽量保证隧道和管廊的竖向距离不小于6mo同时应考虑管廊基坑支护形式，避免支护桩与地铁隧道产生矛盾，可采用SMW（型钢水泥土搅拌墙）工法桩并在后期予以拔除并回填密实;如采用钻孔灌注桩，灌注桩底与隧道顶的距离不宜小于2m,或采用玻璃纤维筋替代普通钢筋。

扬子江大道综合管廊与地铁4号线二期龙江
・88・现代交通技术2020年
站至滨江站区间平面交叉，管廊支护结构采用SMW 工法桩，管廊底、型钢底埋深、地铁隧道顶最小覆土大约分别为9.6m、26.1m、26.3m。

地铁隧道下穿管廊断面图如图6所示。

(2)管廊为地铁隧道下穿预留条件
扬子江大道综合管廊与规划地铁9号线二期滨江公园站至台湾名品城站区间平面交叉，其中管廊采用SMW工法桩，型钢在管廊建成后拔除并回填密实，管廊底埋深、地铁隧道顶最小覆土分别约为7.2m、10.6m,二者最小竖向距离约为3.4m；管廊基底采用三轴搅拌桩加固至地铁隧道底以下3m,后期地铁采用盾构法下穿管廊。

地铁隧道下穿管廊平面图如图7所示。

图7地铁隧道下穿管廊平面图
4结论
(1)地铁和综合管廊同为城市中的线性工程，所占用的地下空间有高度的相似性和重合性，统一规划、同步设计、同期施工可以最大化地利用有限的土地资源,合理分配地下空间，满足双方的功能需求,节约建设所产生的工程投资。

(2)在统筹设计阶段，相较于其他施工时序,同期施工的地铁和综合管廊工程结合建设的方案选择最多:管廊可与地铁车站主体合建、与地铁车站附属共用围护或合建、上跨地铁隧道或被其下穿。

建议从规划层面上统筹协调建设时序，匹配同期实施的地铁和综合管廊工程、近期实施的综合管廊与近期实施的地铁共用通道，尽量避免近期实施工程占用远期实施工程的地下通道。

(3)同步规划建设的地铁和综合管廊工程立项法人往往不一致，在结合建设时容易在设计方案中产生分歧。

作为市政工程，地铁和综合管廊涉及专业广、制约因素多、工期任务重，需加强沟通对接、协调各方面利益,科学合理地满足双方工程的需求。

(4)地铁先建或管廊先建的地下空间仍有复合利用的价值,为避免后建工程对先建工程的不利影响，先建工程在有条件的情况下应为后建工程预留实施条件，后建工程应为先建工程制订专项保护措施。

参考文献
[1]南京市人民政府办公厅.关于进一步加强南京市地下
综合管廊规划建设管理的实施意见[EB/OL].(2019
0418).http：〃/zdgk/201904/
t20190430_1525930.html.
[2]张忠宇，徐建，黄俊，等.综合管廊与地下工程协同建
设的关键问题与对策[J].地下空间与工程学报，
2018,14(S2)：511.
[3]吕昆全.台北市共同沟建设现状及若干问题分析[J].
地下工程与隧道，1998(4)：814.
[4]曾国华，史金栋，台启民.地下综合管廊与地铁车站同
期建设方案优化研究[J].市政技术，2017,35(3)：
7276.
[5]张景娥，杨玉修，高志宏，等.地铁车站与综合管廊结
合设计研究[J].铁路工程学报,2019(6)：8085. [6]黄晓琳.城市轨道交通与综合管廊共建方案研究[J].
城市轨道交通研究,2018,21(9)：111114.
[7]中华人民共和国住房和城乡建设部.地铁设计规范
(GB50157—2013)[S].北京：中国建筑工业出版
社,2013.
[8]中华人民共和国住房和城乡建设部.城市综合管廊工
程技术规范(GB50838—2015)[S].北京：中国计划出
版社,2015.
[9]夏东，白兰兰.“需求不出地块”理念在城市快速路管
线综合设计中的应用[J].现代交通技术,2019(6):
7378.
[10]中华人民共和国住房和城乡建设部.城市轨道交通结
构安全保护技术规范(CJJ/T202—2013)[S].北京：中
国建筑工业出版社,2013.
(责任编辑
林景怡)。