历史文化街区地下管线改造设计要点探讨

2018-05-10李文娟

福建建筑 2018年4期

李文娟

(漳州市城市规划设计研究院福建漳州 363000)

0 引言

漳州市唐宋子城(台湾路—香港路)历史文化街区位于漳州市芗城区最繁华的新华西商业街南侧，九龙江北侧，紧邻北江滨路。唐宋子城是漳州城市的中心，是漳州历史文化名城的核心组成部分。该街区在2014年被评为福建省第一批9个省级历史文化街区之一，2015年4月被评为第一批国家级30个中国历史文化街区之一。这对台湾路—香港路历史文化街区的保护提出了更高的要求。

而历史街区地下市政管线改造工作主要是为了激活历史文化街区活力，突出古城记忆和提升景观而开展的一项任务。因此，2015年5月全面启动该历史文化街区道路及其地下管线的改造，至今已基本完成街区内所有道路及配套管线工程的改造。漳州历史街区在城市建成区，建筑密度大，容积率低，街区道路狭窄，两侧建筑基础浅，市政管线基础设施陈旧。

本文通过历史街区内多条道路改造的工程经验，针对历史街区特殊地段市政管线的改造中面临的两侧建筑物基础安全、管线安全净距、雨污分流的改造、以及文化脉络的延续等4个问题进行了探讨并提出相应的措施，为历史文化街区内地下管线改造的设计与建设提供参考。

图1 漳州市唐宋子城历史文化街区

1 管线对街区两侧建筑物基础安全影响

漳州历史文化街区建筑物基础埋深比较浅，普遍在路面以下1m～1.5m左右。对于埋深大于建(构)筑物基础的工程管线，其与建(构)筑物之间最小水平距离由管线敷设深度、建筑物基础底砌置深度、土壤内摩擦角等确定，可通过公式计算[1]。

式中：L——管线中心至建筑物基础边水平距离(m)；

H——管线敷设深度；

h——建筑物基础埋深(m)；

B——沟槽开挖宽度(m)；

α—土壤内摩擦角(°)。

从公式可以看出，土壤地质条件一定的情况下，管线敷设深度越大，其与建筑物基础边水平距离越大。为了保证历史街区内道路两侧建筑物基础的安全，管线在满足自身敷设要求的前提下，尽量浅埋。管线改造的横断面设计时还应尽量将埋设深度大的管线如污水、雨水管，远离建筑物而靠近路中心布置。埋设深度小的管线，如给水、通信、电力、燃气靠近建筑物布置。

考虑古城建筑密度大，街区道路狭窄，通过管位调整仍无法满足管线与建筑物基础安全间距的要求时，管道(特别是埋设深度大的管线)开挖方式由放坡开挖改为钢板桩支护直槽开挖型式。通过钢板桩支护，保护管线开挖完全的同时能避免管槽开挖引起的土方坍塌，从而保证建筑物基础的安全。

2 管线安全净距的管线综合横断面设计

地下管线种类需求种类多，规格各异。根据《城市工程综合规划规范》(GB50289-2016，简称“规范”)，若将所需求的各类管线均布置在一条街道之下，所需最小路宽为12m～15m[2]，历史文化街区路宽多为4m～8m。在有限空间条件下，如何将市政管线引入历史街区，必须解决地下管线布置需求与有限的地下空间之间存在的矛盾。北京南池子历史文化街区、山西平遥古城2座古城，街道宽度小，地下管线改建时，在采取安全技术措施的条件下，部分管线之间的水平净距小于“规范”的一般要求[2]，目前管线已安全运行多年。通过对京南池子历史文化街区、山西平遥古城2座古城的管线综合设计的成功经验的学习，漳州历史文化街区管线改造设计时，地下管线之间净距不足时通过设置套管或砌筑隔离墙等工程措施，适当减小管线之间的水平净距。如图2所示，为漳州历史街区香港路管线横断面设计，给水与雨水管线净距不满足安全间距。设计施工时，在管线间砌筑隔离墙，隔离墙上顶面与两种管道中较高的管道顶平齐，隔离墙下底面与两种管道中较低的管道底低24cm。隔离墙采用M10水泥砂浆Mu20混凝土实心砖砌筑，外壁用1∶2防水水泥砂浆抹面，抹面厚2cm。砌筑隔离墙后，能保证管线间的相互作用不影响其运行安全，也能保证管线敷设维修所需的空间。

图2 香港路标准横断面设计

图3 管道间隔离墙大样图单位(mm)

电力、通信管道无法满足“规范”中与建筑物的水平净距的要求，考虑到管道埋深小于建构筑物基础深度不影响基础承载力，因此电力、通信管道选用浅埋技术。燃气管道无法满足“规范”中与通信管线间水平净距1.0m的要求及与污水管1.2m要求,设计时燃气管道选用PE 或钢(提高防腐等级)材质,通过增加壁厚、减少接口数量、局部加套管或隔墙以及加强质量检验等措施减少燃气管道与通信、污水管线间水平净距。

3 雨污分流改造设计

漳州市唐宋子城(台湾路—香港路)历史街区内排水体制为合流式直排式。生活污水、雨水排入早期建造的砖石结构雨水沟渠混合后直排入环城河。由于修建年代较久，排水沟淤积严重，水流不畅，在暴雨时，沟渠漫溢，导致街区内环境恶臭，滋生蚊蝇，低洼地严重积水。严重制约了历史街区的延续与发展。考虑到初期雨水水质的不稳定、水量大，可生化性差，结合漳州市中心城区污水系统容量有限的特点，雨水不进入污水收集系统，漳州市历史街区内实行雨污分流是必须的。雨污分流的改造从问题源头上进行改造，由市政污水管→污水收集支管→建筑物出户管的反向延伸原则[3]。

漳州历史街区第一条道路修文东路改造设计时，设计施工只考虑了市政污水管道的建设，管线改造建成后，发现雨污水分流的效果不甚明显。于是在后期道路设计中，如图4所示。对道路两侧建筑物内厨房、卫生器具实施雨污分流的改造，并在道路上增设了DN200的污水收集管以及DN150的建筑物出户管，尽量将道路两侧的污水接入市政污水管，减少漏接、错接的情况。

图4 街区内污水收集系统示意图

在后续的道路管线改造的设计施工中，通过增设建筑物出户管来提高管网收集率。通过增设污水收集管来增加历史街区的管网覆盖率，建立和完善历史街区内的污水管网收集系统，实现污水主干管、干管及支管在历史街区的全覆盖。在这一设计理念的指导下，目前完成的台湾路、北京路等道路的管线改造，切实有效地实现污水的收集，污水系统运行效果良好。

4 体现历史文化街区文化传统风格设计

图5 普通市政道路雨水篦子

图6 铜钱式雨水篦子

为了确保历史街区文化脉络的传承，市政管线改造的地下管线部分需满足街区的市政需求，地面部分如构筑物(检查井、雨水篦子)又不宜引入过多的现代元素[4]。根据现场考察，历史街区现遗留有铜钱式、蜂窝煤式2种雨水篦子，铜钱式比蜂窝煤式雨水篦子排水过流能力大，但相对于普通市政道路雨水篦子，如图5～图6所示，铜钱式雨水篦子的排水能力则是远远不够。为了保证雨水排放的顺畅，同时又不至于破坏历史街区的文化元素。雨水系统通过在道路红线两侧增设道路线性边沟，边沟充当雨水篦子的功能，弥补铜钱式雨水篦子排水能力有限的缺陷。如图7所示。为了增加雨水排水能力，边沟隔3m(约5个盖板)增加一个小尺寸的雨水篦子，小尺寸的雨水篦子与边沟盖板尺寸相同，0.6m×0.425m。雨水沟盖板及铜钱式雨水口箅子厚度为8cm，材料为花岗岩石料,盖板顶面与路面形式一致。高程要求顶面与路面平齐，盖板底(箅子盖)与水沟侧墙(雨水口井墙)间用M10水泥砂浆浇筑。历史街区内的道路如北京路、延安南路、修文路等道路雨水系统如此改造完工后，运行至今，雨水排放迅速，有效解决了路面积水问题。