乌鲁木齐市米东区电力廊道工程设计与实践

刘大强 刘睿

中国市政工程西南设计研究总院有限公司 四川 成都 610000

1 引言

1.1 电力入地的实施情况

电力入地采用电力廊道作为介质，是一种绿色、低碳的电力输送方式，符合国家政策的导向。乌鲁木齐市米东区电力廊道工程的设计与实践充分考虑到了地理、环境等因素。根据米东区的实际情况，该工程在设计和实践过程中，充分利用先进的材料、技术和设备，确保了电力入地工程的可行性和稳定性。目前在建项目为轮台路（龙河路~米东大道）段电力廊道，电力廊道规格（2.3x2.5m），长度5651m；盛达路（北园南路~曙光路）段电力廊道，电力廊道规格（2.3x2.5m），长度7532m。

1.2 研究目的和意义

电力入地作为一种现代化城市建设方式的变革，逐渐成为满足城市电力供应需求的重要方式。乌鲁木齐市米东区电力廊道工程是电力入地的典型实践案例，其成功的操作经验对于其他城市的电力入地工程具有借鉴意义。

2 电力廊道的定义

2.1 电力廊道的概念

电力廊道是指为电力输电线路、变电站或者配电装置等电力设施设置的专门通道，以确保电力设施的正常运行和维护。电力廊道的建设旨在保障电力系统的安全、可靠运行，同时减少与其他设施、建筑物等的相互干扰和风险，提高电力系统的供电质量和可持续性。

2.2 电力廊道的作用和优势

首先，电力廊道的作用是保障城市电力供应的稳定性和可靠性。电力廊道通过统一规划和建设，能够有效地提升电力网络的供电能力，保障城市电力供应的稳定性和可靠性。

其次，电力廊道的作用是提高城市用电的安全性。电力廊道能够有效地隔离电力线路与人群、建筑物等之间的距离，减少了因电力故障引发的人身伤害和财产损失的风险。

此外，电力廊道可提升城市景观和环境的美观性。电力线路常常会在城市道路、住宅区等地区架设，给城市的景观和环境带来一定的影响。而电力廊道通过地下化、集中化等技术手段，能够将电力线路隐藏于地下或专门的廊道中，减少了对景观和环境的影响，提升了城市的美观性，给周边地区的发展预留空间。

3 电力入地的现状

3.1 米东区电力杆线的现状

根据乌鲁木齐市电力公司提供的数据，米东区目前电力杆线主要分布在城区和农村地区。其中，城区电力杆线数量较多，且呈现密集布局，以满足经济发展和居民用电需求，而农村地区的电力杆线布局相对分散。米东区主城区主、次干路道路两侧存在架空 10KV~220 KV 高压线缆。

3.2 轮台路与盛达路现状详情

本次项目设计主要内容是轮台路与盛达路的电力廊道。

轮台路处在米东区核心地段，架空线路众多，地下管线复杂、沿路有河流，桥梁，轮台路车流量较大，沿路商铺建筑众多，修建廊道会涉及到沿街商铺征迁问题，穿越桥梁河流对既有景观以及结构保护问题，地下管线复杂，道路及交叉口众多，沿路未开发地块与成熟地块交错，电力廊道需考虑未来远期用电需求。

盛达路处在米东区工业地段，架空线路主要集中在沿路西侧，交叉口众多，穿越工业区，中间分支口较多，绿化景观较宽及现状绿化较为成熟，沿路未开发地块多，工业厂区分散较广，电力廊道需考虑未来远期用电需求。

3.3 电力线路带来的问题和挑战

米东区电力杆线的现状存在一些问题，架空线缆容易受到恶劣天气条件的影响，如风暴、冰雪、雷击等，可能导致线路断裂、短路等故障。架空线缆悬挂在空中，存在触电和电击的风险，特别是在高压线路附近[1]。此外，线缆可能被树枝、飞鸟等外部物体破坏，进一步增加了安全隐患。架空线缆需要占用大量的土地，包括电线杆和电缆支架的设置，这对土地资源的利用和城市规划带来一定的挑战。架空线缆会破坏城市或风景区的美观度，影响景观的观赏价值等。

为了应对这些问题和挑战，可以采取一些措施，如加强线路的维护和检修，提高线路的抗风、抗雷等能力，加强对线路周边环境的管理，推动技术创新，开展地下输电线路的建设等。针对这些问题，一方面可以加强现有杆线的定期检修和维护工作，及时排查潜在隐患并进行处理；另一方面，可优化建设用地审批流程，提高土地使用效率。此外，加强与相关部门的合作和沟通，共同解决问题也是重要的解决方案之一。

4 电力入地的必要性与紧迫性

4.1 强电入地的政策和必要性

电力入地指的是将供电线路地下化，以减少电力线路外露对城市视觉环境的影响，并提高电力供应的可靠性和安全性。因此，强电入地政策应运而生。乌鲁木齐市米东区作为一个经济快速崛起的地区，也面临着这些问题，因此强电入地顺应国家政策，同时也是城市发展必经的过程。

4.2 电力入地的紧迫性

首先，电力入地的紧迫性体现在其对维护与安全的重要性。其次，电力入地对于城市美观和环境保护起到了积极的作用。传统的架空电力线路不仅占据大量地面空间，给城市的景观和环境带来了负面影响，同时也会造成视觉污染[2]。而电力入地使得城市更加美观整洁，并提高了城市品质。再次，电力入地能够提升城市地下空间的利用率。电力线路入地后，原先被架空线路占据的空间可以用于其他用途，如排水系统、自行车道等的建设，进一步优化城市规划。

5 工程设计方案

5.1 电力廊道总体建设思路

为了满足保养和管理的需求，需要尽力做到让走廊的设计更为精简，充分体现出其经济性和合理性。在设计走廊时，也要适度考虑到管道分支、维修工人以及设备材料的出入，并为此特别设计接口。在规划走廊设施系统时，应该考虑兼容供电、通风、给排水、照明、火灾预防、灾害预防、报警等相关附属设备。

5.2 电力廊道布置平面

按照《乌鲁木齐地下综合管廊专项规划》的指导，应在交通繁忙且地下管线集中的主要城市道路下方设置综合管廊，而在交通较少的次要道路和支线道路下可以添加电力排管。具体如下：轮台路（龙河路~米东大道）道路下敷设电力廊道，电力廊道尺寸2.3x2.5m。

5.3 管线综合设计及横断面设计

根据乌鲁木齐市规划局批复的轮台路电力管廊红线图，轮台路电力管廊中心线位于道路中心线北侧8m，电力管廊整体位于道路机动车道范围。

在平面定位时，需要考虑电力廊道位置的设计以及管廊附属设施的优化布局。由于每200m需要设置一组通风口，每200m设置一组吊装口和逃生口，为了减轻对道路交通和景观的影响，在北侧绿化带布置通风口、吊装口及逃生口。

经过考虑电缆的规划数量、电缆在廊道的组合方式以及其断面的布置规则，设定出轮台路段电力廊道的断面尺寸。

5.4 电力廊道竖向设计原则

基坑开挖深度在电力通道上起着决定性的作用，有可能对两侧的建筑形成影响，也对管线交叉有直接冲击。必须保障足够的覆土深度在通道顶部以便公共管线通过。可按行驶的道路纵向坡度安排电力通道，以减小覆土厚度，同时应保持和操作通道和工作区以及为照明、通风、排水设施等所需的空间，同时结合地理位置的地质状况、线路状况、交通等施工条件，以及下水道等其他地下设施以及周边建筑等因素，通过综合研究，确定经济合理的垂直布置。

确定电力通道覆土时，关键的四个因素是：覆土绿化的厚度、冻土深度、通道和横穿道路及其他市政管线的交接关系，以及通道内如通风口、投料口需要的操作和设备安装的空间，还有采用不同施工方法对应的安全覆土厚度[3]。综合考虑以上因素，轮台路电力廊道标准段覆土2.2m，在吊装口及逃生口、人行出入口处覆土3.5m。

标准段至下凹段设置10m长过渡段，纵坡大于10%设置踏步，方便人行检修。

5.5 电力廊道工法方案选择

5.5.1 电力廊道施工方式概述

建设电力走廊的技术手段主要是开挖法和隧道法。开挖法包罗了现场浇筑技术和预制组合技术，而隧道法主要涵盖了盾构技术、顶管技术以及矿山技术。

5.5.2 明挖现浇法

开挖现浇建设方式是最普遍的建设手段[4]。利用此种建设手段能支持大规模工作，把完整的项目切分成多个建设部分，以此来提高建设速度。此外，这种方式的技术需求并不高，工程成本也相对较低，且可保证建设质量。

5.5.3 明挖预制拼装法

明挖顶制组装法被视为一种相对进步的建设方式，已在国内广泛应用。使用该建筑方式需要有大型预制工厂和大吨位的运输及吊装设备，同时建筑技巧的要求也很高，工程的成本相对较大。主要优势是建设速度快，构件品质容易管理，可降低基坑支撑的开销。

本项目的大多数地块周边并无太多限制，且可与道路建设一同进行，具备挖掘建设和现场混凝土浇筑的条件。电力通道的断面尺寸较大，如果使用预制组合结构，由于运输和悬挂能力的限制，会使每一环形管节的数量增多，这对电力通道的结构的完整性非常不利，增加了防水控制点，从而影响到了防水性能。

因此，本项目开挖深度5.4-6.7m之间，推荐采用明挖现浇法施工。

图1 轮台路电力廊道标准段

5.6 电力廊道节点设计

5.6.1 防火分区

按照《城市综合管廊工程技术规范》（GB50838-2015）的要求，电力电缆应在每200m的承载段落中设置使用不可燃物质构建的防火隔离墙。在这次设计中，电力舱室的每个防火区间的间隔未超出200m，并且在每个防火区间的两端都设置了防火墙。

5.6.2 通风口（进风口、出风口）设计

电力廊道的防火分区设置与通风口的构造设计息息相关。这种电力廊道利用自然进风和机械排风的组合作为通风模式，每个防火分区都配有一个入口和一个出口用于进出风。通常，进风口不配备风扇，主要靠自然通风进行空气替换，而排风口会装有风扇以助力机械排风。在设计电力廊道的电力舱室时，正常的通风频次是每小时2次，而在发生事故时，通风更频繁，每小时达6次。

风口的高度应超过地面，在本项目的设计中，它们定位在绿化带或者不会影响景观的地方；地下的风道采用的是钢筋混凝土构造，从电力廊道的顶部或侧面开放，风口设置了金属网格，以10mm×10mm的网孔大小防止小动物闯入地下管道。

5.6.3 吊装口-逃生口设计

本次吊装口与逃生口合并设置。为预备火灾等紧急情况的发生，吊装口、逃生口和管道出口都被一同采纳进考虑范围。示意图如下：

图2 吊装口-逃生口BIM模型

5.6.4 人员出入口设计

本次人员出入口与弱电控制室、消防控制室合并设置。

5.7 电力廊道施工过程中遇到问题

5.7.1 给水排水管道与电力廊道交叉打架问题

因为电力廊道是沿道路方向，会常遇到与各个管线交叉问题。当排水管道埋设深度较浅时，与缆线管廊上部标高冲突时可考虑适当下压缆线管廊标高，通过过渡段，转角及坡度需满足电力及通信线缆的敷设要求，使得缆线管廊下穿雨污水管道进行避让[5]。

5.7.2 开挖过程中遇到未知构筑物

前期地勘资料不全，开挖过程中可能会遇到未知构筑物，会给现场施工以及进度带来较大的困扰。

在拿到前期资料后，应及时对既有探勘资料复查，复测。遇到未知建（构）筑物，及时通知建设单位，对未知构筑物保护，根据构筑物形态，联系对应产权单位，确认归属权，同时编制相应保护方案，穿越方案以及应急预案。

6 结论

综上所述，乌鲁木齐市米东区电力廊道工程的设计与实践中，电力入地的紧迫性不容忽视。电力入地有助于优化城市电力供应结构、提高城市美观度、增加城市地下空间的利用率，并提升供电系统的可靠性和稳定性。在实践中，可以借鉴其他城市的成功经验，结合本地实际情况，采取科学合理的方案，实现电力入地的有效推进和运营。