發布時間:2023-09-27 16:14:44
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的地下通道設計樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
【關鍵詞】地下通道;基坑支護;土方開挖
1 工程概況
某客運中心及綜合配套系統工程是集既有火車站、城鐵常州站、長途客運站(旅游巴士樞紐)、軌道交通1號線車站、公交樞紐站(含BRT支線)、社會停車場、出租車停靠站等多種交通功能以及商業、商務辦公于一體的現代化大型綜合交通樞紐。工程項目位于火車站北側,東至規劃道路四,南至滬寧城際鐵路線,西至規劃道路三,北至規劃站前路。地面總建筑面積106450m2,地下總建筑面積83670m2,工程項目2009年3月開工,2010年5月竣工。
站前路、廣場環路交叉口人行地道為行人過站前路的通道,站前路地下車庫通道與北廣場客運中心地下室車庫連接。站前路地下車庫通道由東、西兩個車道組成,分別與站前廣場北側8-19~8-21軸及8-4~8-5軸兩處車道口連接。西側車道挖深為-9.25~-1.65m由西向東逐漸升高;東側車道挖深為-6.40~-1.80m由東向西逐漸升高。
場地范圍內基土構成除表層土為雜填土,其余主要由粘土、粉土夾粉砂及粉砂等組成。地基土自上而下可劃分為五個工程地質層見表1。
2 支護設計方案
站前路與廣場環路交叉口地下汽車通道支護結構的設計采用土釘墻放二級坡(1:0.5)進行支護詳述如下:
1-1剖面:挖深9.35-5.99m,采用二級放坡,坡比1:0.5,平臺1m。設六排土釘,從地面下分別為:1.5m處TD48*3.0L=9000@1500鋼管,3.0m處TD48*3.0L=9000@1500鋼管;4.5m處TD48*3.0L =8000@1500鋼管;6.0m處TD48*3.0L=8000@1500鋼管;7.5m處TD48*3.0L=9000@1500鋼管;9.0m處TD48*3.0L=9000@1500鋼管;所有土釘均水平向下15°取孔。
2-2剖面:挖深5.99-1.55m,采用一級放坡,坡比1:0.5,設四排土釘,從地面下分別為:0.9m處TD48*3.0L=6000@1500鋼管,2.4m處TD48*3.0L=6000@1500鋼管;3.9m處TD48*3.0L=6000@1500鋼管;5.4m處TD48*3.0L=6000@1500鋼管;所有土釘均水平向下15°取孔。
3-3剖面:挖深6.6-1.655m,采用一級放坡,坡比1:0.5,設四排土釘,從地面下分別為:1.5m處TD48*3.0L=7000@1500鋼管,3.0m處TD48*3.0L=6000@1500鋼管;4.5m處TD48*3.0L=7000@1500鋼管;6.0m處TD48*3.0L=6000@1500鋼管;所有土釘均水平向下15°取孔。
土釘成孔后注1:0.5的純水泥漿,每米水泥用量為45kg。面網為1目金屬網加φ8@200×200雙向筋,噴射砼厚100mm,配比=水泥:黃砂:米石=1:2:2。
3 施工方案
3.1 土方開挖方案
廣場環路呈“C”型,由南北兩條自動扶梯斜坡道及連接坡道的地下通道組成。地下通道開挖深度9.54m,局部集水井部位落深1.2 m。開挖時先從南側的自動扶梯開始退挖,由東向西挖至地下通道,再由南向北退挖至北側的自動扶梯,最后由西向東退挖北側自動扶梯斜坡道,挖機停靠在北側自動扶梯東面收頭。
開挖時,分層分段開挖。根據土釘的分布,每層土開挖深度為每道土釘以下0.5~1m,開挖一皮土后立即開始土釘支護的施工,支護施工完成后進行下一皮土開挖。挖土退至北側自動扶梯斜坡段時,由于是由深至淺退挖,因此自動扶梯斜坡道兩側土釘需搭設腳手架施工。
3.2 土方開挖技術要求
土方開挖應在降水達到要求后進行。坡道周邊留土坡度按1:05,開挖后及時做好土釘支護及噴漿。嚴禁超設計標高開挖。坑底應保留0.3m厚基土,采用人工挖除整平,并防止坑底土擾動。砼墊層應隨挖隨澆,即墊層必須在見底后24小時以內澆筑完成。待墊層混凝土達到一定強度后再進行樁頭鑿除和鋼筋綁扎工作,以減少基坑暴露時間和墻體變位。基坑邊嚴禁大量堆載,地面超載應控制在20kN/m2以內,并嚴格控制不均勻堆載。機械進出口通道應鋪設路基箱擴散壓力。
3.3 成孔注漿管釘墻施工方案
土方開挖沿基坑四周分層分段進行。
掏孔:現場技術員按施工圖和測量控制點放樣孔位,采用人工洛陽鏟掏孔,孔徑Ф130mm,2至3人一組送一把鏟,最前一位需引導方向(水平向下15°)并隨時向孔內加水,一組人員用力的大小、方向需均勻一致。每次重復切土、轉變桿、拔桿、取土、澆水工作,直至達到設計深度。掏孔至中途如遇障礙,需在其旁補掏。
置放管釘:將加工好的管釘由三人抬送入孔,如遇障礙,可用空壓汽錘擊入。
孔內注漿:錨桿注漿分為兩次,第一次為填充注漿。主要目的是以水泥漿充滿鉆孔和封口布袋。注漿壓力一般為0.3~0.6Mpa,當注漿至封口布袋處,則需將注漿槍置于布袋中,至漿液充滿布袋為止。第二次注漿為壓密注漿。在第一次注漿后,在漿體強度達到5Mpa時即可進行,通常為一晝夜左右,第二次注漿壓力為1.0Mpa。每次注漿完畢,應用清水通過注漿槍沖洗塑料管,直至塑料管內流出清水為止,以便下次注漿時能順利地插入注漿槍。
噴射混凝土面層:底層鋼筋網片由Ф8鋼筋綁扎和焊接而成,外壓橫向Ф12通長鋼筋。網片安裝應隨土方開挖進程而進行,壓網筋應與注漿管釘焊接,鋼筋網片并應固定在土體上。噴射混凝土采用風量不小于9m3/h,噴頭水壓不小于0.15Mpa的空壓機進行混凝土的噴射,噴射混凝土采用C20細石混凝土,配合比:水泥:砂:細石=1:2:2;砂采用中砂,細石粒徑不超過10mm。混凝土噴射厚度平均為10cm。
4 監測方案
由于本工程周邊無建筑物及管線,因此本工程監測內容主要為基坑邊坡土移及水位,相關檢測方案由業主委托專業單位編制并實施。監測數據每天報至監理、總包,由專人進行分析匯總,做到信息化施工,若有異常及時匯同業主、設計、監理單位進行處理后方能繼續施工。
關鍵詞:地下車庫交通引導色彩識別
中圖分類號:U468文獻標識碼: A
項目概況
某大型住宅小區地下車庫為一層,建筑面積約8.0萬平方米,停車泊位2190個。整個地下部分被未開挖區、住宅及公共建筑、設備用房、防火分區等分隔成20個停車空間,通過防火墻上開洞而相互連通。該地下車庫為小區住戶、訪客和公建使用者提供停車泊位,小區住戶車位固定,使用者對環境較為熟悉,行駛路線變化不大,對引導信息的需求較少;訪客和公建使用者對地下車庫環境不熟悉,需尋找目標建筑和停車泊位,對引導和辨識的信息需求要求較高。該地下車庫共設有5個車輛出入口,設有停車自動收費管理系統。
1、交通引導系統設計
為提高地下車庫的使用效率,需為駕駛員提供準確、簡潔、連續的交通引導信息,確保車輛運行的安全、暢通。交通引導系統主要由地面標線、引導信息組成,地面標線為駕駛員提供行駛導向,引導信息為駕駛員提供必要的方向信息。
1.1、引導標線
車輛在地下車庫內行駛,受墻柱等結構影響,視線受阻,不利于方向判斷。在交通組織上規定車輛單向行駛,并依此進行引導流線設計,避免或減少車輛的相互沖突。車輛交匯處設置橡膠減速壟來控制車速,提高行駛的安全性。
圖1:地下車庫引導標線設置
1.2、引導信息
在行進路線上方及重要的交通道口位置設置引導信息,明確位置,指示方向,為駕駛員判斷提供依據。引導信息板懸掛高度應保持在2.2m以上,以方便人車通行。引導信息包括停車區位引導標志,出入口標志,不同停車區編號標志,行人引導標志及警告、指示、禁行等交通引導標志。
圖2:地下車庫入口處信息
圖3:地下車庫引導信息板
2、色彩識別系統設計
地下車庫受建筑布局及消防設計影響而分成了20個相互分隔的封閉空間,通過消防通道進行相互聯系,空間壓抑,色彩單調,在視線和感受上不同于地上,不便于確定方向和目標建筑、停車泊位的尋找。交通引導系統設計主要解決車輛的行駛導向,其與建筑的聯系不夠緊密,通過色彩的輔助設計,對停車分區、住宅單體等進行區分,提高地下空間的可識別性,解決人與地下空間的識別關系。
2.1、停車分區:因地下車庫面積較大,沒有標志性的參照作為參考,不容易確定位置。本項目將地下空間分成了A、B、C、D四個停車分區,每個分區在細分成2-4個小的停車分區(如A1、A2區),四個停車分區按位置、編號、顏色進行區分。
2.2、目標建筑:地下車庫室內的墻體皆涂刷白色涂料,不便于區分哪個是目標住宅,哪個是公共建筑,哪些是設備用房,且視覺疲勞。將住宅底部涂刷區別于周圍墻體的亮色,便于快速尋找,準確定位。
3、交通環路系統設計
因地下車庫面積較大,道路較多,外部車輛進入后應引導其較快的尋找到目標建筑和停車泊位,避免繞行。以往需在主要交匯口設若干交通引導員進行輔助引導,浪費人力財力。經分析,地下被建筑物及防火隔墻分割,僅通過門洞相連,視線受阻,且路線較多不便于選擇判定,設置一條環形道路利于交通的組織。環路設置遵循以下原則:
(1)、便利性:環路的設置應方便快捷,道路成環,減少彎道設置,同時與出入口相連,便于行駛和疏散,同時在環路上提供豐富準確的引導信息,輔助判定。
(2)、串聯性:因住宅單置不一,環路的設置應把所有住宅單體和防火分區進行串聯,方便駕駛員在行進過程中尋找目標建筑或停車泊位。
(3)、識別性:環路路面在色彩上與周圍停車泊位和單向行駛路線相區別,方便駕駛員迅速的確定環路位置。
圖4:地下車庫的交通環路設置
結束語
本文結合工程實例,從交通引導和色彩識別等方面對大型住宅小區地下停車庫的誘導系統設計進行了總結探討。小區入住后的使用結果表明,實施了交通引導系統設計后的地下車庫減少了大量的輔助引導員,有效的幫助了駕駛員快速的找到方向和位置,提高了地下車庫的交通安全和效率,取得了較好的社會效益。
參考文獻
[1]、謝志明.大型停車庫交通誘導設施系統設計方法探討.蘭州交通大學學報.2004.
[2]、邵文,趙衡宇.城市大型居住區地下車庫設計中的視覺識別問題.中外建筑.2010.
關鍵詞:軌道交通;地下結構;防水混凝土;設計;空裂措施
地鐵工程項目的施工與普通工程的施工完全不同,其施工難度非常大,并且還要求施工單位在對地下結構施工過程中加強其防水方面的設計。過去,施工單位為了保證施工現場的干燥與整潔,一般會將防水材料應用在其中,使其實現防水的效果。但是經過長期實踐證明,這一方法并沒有解決實質問題,加大了其施工難度,無法提高地鐵工程的防水效果。因此我們必須要對該方法進行改造,選用一種科學合理的防水混凝土設計方案,提高其防水性能,避免其出現裂縫,提高工程的施工質量。
1 地下結構防水設計的基本原則
在對地鐵工程施工過程中,施工人員應當遵循“以防為主、剛柔結合、多道防線、因地制宜、綜合治理”等基本原則對地下結構進行防水設計,要求將防水混凝土材料應用在其中,從而使其具有抗裂能力與防滲性能,從而延長工程的使用壽命。
2 混凝土結構出現裂縫的具體原因
2.1結構變形
結構變形是導致混凝土結構出現變形的重要原因之一,是由于混凝土在凝固階段受到環境影響導致其出現干縮而導致的。在混凝土凝固階段,混凝土內部的水分快速蒸發,如果技術人員沒有對其進行灑水養護,那么混凝土內部就會產生一定的拉應力,當這一拉應力超過混凝土的抗拉強度時,混凝土表面便會出現裂縫,導致結構在使用過程中出現滲水情況,降低了整個結構的防水性能。
2.2混凝土的實際強度偏高
在混凝土結構施工過程中,若其實際強度等級超過了規定中混凝土的強度等級,同樣也會影響到混凝土的防水性能。根據長期實踐證明,混凝土的強度越大、抗滲標號越高,那么混凝土在施工過程中更容易出現裂縫。很多施工人員在實際施工中,往往會將C30、P8的混凝土應用在其中,從其表面上看,其指標都達到了規定的要求,但是其防水性能卻達不到要求,這是由于施工人員只注重混凝土的強度與抗滲性能而忽略了抗裂性能而導致的。由此可以看出,施工人員在選用防水混凝土材料的過程中,不僅要重視其強度與抗滲能力,還應當重視其抗裂性能。通過長期實踐證明,如果施工人員選用的混凝土材料的實際強度過高,那么就會導致混凝土表面出現具有規律性的裂縫。
2.3水泥用量以及坍落度沒有得到合理的控制
2.3.1水泥用量
眾所周知,施工人員在對混凝土進行配制的過程中,水泥的用量直接影響到混凝土的強度,如果水泥用量過多,那么其強度也就越高,出現裂縫的概率也就越高。因此在實際工作中,為了避免混凝土出現裂縫,施工人員應當在混凝土中摻入適量的粉煤灰,減少水泥的用量,這樣也就可以避免其出現裂縫。
2.3.2混凝土坍落度的控制
一般來說,在對工程進行實際施工過程中,為了方便工程施工,施工人員一般會提高混凝土的坍落度,但是這同樣也會導致混凝土出現裂縫,導致整個結構出現滲水等不良現象。因此在實際工作中,施工人員應當在確保施工簡便的基礎上盡量降低混凝土的坍落度,從而避免裂縫的發生,提高其施工質量。
3 防水混凝土設計及控裂措施
3.1 防水混凝土設計要求
1)嚴格控制主體結構的實際強度。在滿足抗滲和耐久性要求的前提下,盡可能選用中低強度的混凝土,主體結構防水混凝土的設計標號不得超過C35、P8。
2) 鋼筋布置遵循細而密的原則。地下結構設計時,迎水面結構縱向分布鋼筋的間距宜小于150 mm,鋼筋直徑不大于14 mm,且宜配置在豎向受力筋的外側。
3)優化配合比設計。選用低水化熱水泥,水泥比表面積必須小于350 m2/kg,盡量降低膠凝材料總用量和水泥的用量,但膠凝材料最少用量不宜小于320kg/m3,水泥用量不應大于280 kg/m3,水膠比不得大于0.45。選用優質粉煤灰(Ⅱ級以上),且盡量提高其摻量,粉煤灰占膠凝材料比例應控制在20%~30%。
4)嚴格控制混凝土的坍落度,明確混凝土的坍落度控制在120 mm 以內。
5) 內襯墻結構適量摻加纖維。由于一般的纖維(如聚丙烯纖維)變形模量低,所以在混凝土中應摻入合成纖維。混凝土受力后,合成纖維能承受較大的變形而使混凝土裂而不斷,從而提高結構的延性比。
3.2 防水混凝土控裂措施
由于結構抗裂是地鐵工程質量的關鍵,為確保每一個施工環節的質量,在主體結構的施工中應作以下規定。
1) 主體結構施工縫間距宜控制在16~20 m 以內,底板、邊墻、中板、頂板應分別灌注混凝土,嚴禁板與墻同時灌注混凝土。
2)嚴格控制混凝土的入模溫度。入模溫度不宜大于28 ℃,負溫下施工時不宜低于12 ℃,同時入模溫度以溫差控制,混凝土的表面溫度與大氣溫度的差值不得大于20 ℃,混凝土的表面溫度與中心溫度的差值不得大于20 ℃。
3)對采用排樁復合式結構的圍護結構,其樁柱間用噴射混凝土補平,并堵漏修補,同時必須在圍護結構無滲漏條件下施作內襯,以確保二次混凝土灌注質量。
4) 主體結構施工時應采取多項防止混凝土開裂的有效措施,主要有:拆模時間不宜過早;混凝土的養護要及時到位;使用混凝土養護自動水噴淋系統等。
5)混凝土按相同標號的普通商品混凝土計價,并由商品混凝土供應商提供優質、高效的混凝土輸送泵,可使混凝土的坍落度大幅降低。
4 結語
防水問題是地下工程建設中面臨的一大難題。防水設計涉及到防水材料、混凝土材料及配合比、施工工藝等方面的研究,需以大量的試驗數據、完整的施工記錄、持續的跟蹤調查成果等作為支撐,需要材料供應商、設計單位、科研單位、承包商、建設單位的共同參與。■
參考文獻
[1] 北京交通大學,深圳港創建材有限公司.深圳地鐵工程混凝土結構控裂綜合技術研究報告[R].
軌道交通地下車站建筑是一個功能集合的平臺,既要滿足客流進出站、售票、候車等使用需求,又要滿足地下車站設備功能的正常運作。軌道交通地下車站建筑總平面設計既要滿足客流進出站需要,又要滿足規劃、市政、景觀等多種設計要求,是一種具有自身特點的綜合性大型公共建筑設施設計。
關鍵詞:
軌道交通地下車站、建筑總平面設計、出入口風亭、規劃、管線、市政接口
中圖分類號:U213.2文獻標識碼: A 文章編號:
正文:
什么是地下車站建筑:
按個人理解:地下車站建筑是一個功能集合的平臺,既要滿足客流進出站、售票、候車等使用需求,又要滿足地下車站設備功能的正常運作。――像電腦的主板。地下建筑設計就像在主板上加載各種功能,合理組織功能分區,保證各通路的順暢及美觀。
設計階段包括:總體設計――初步設計――招標圖設計――施工圖設計――施工配合
接下來以地下站為例,根據筆者設計經驗,研究分析軌道交通地下車站建筑總平面設計要點:
軌道交通地下車站建筑總平面設計要點:
1、總平面布置應滿足客流要求:
出入口位置及服務水平應根據分享客流資料有所側重的設置。
地下車站應結合上層次規劃,盡量跨路口布置,并兼顧市政過街功能,兼顧過街的出入口通道寬度應大于5米。如車站不跨路口設計,則需要考慮是否設置市政過街通道。
2、車站主體布置走向:
車站走向主要有:路中、路側、地塊內三種情況;在規劃、線路等條件允許的情況下盡量沿道路路中或路側布置。利用現有道路,減少對周邊地塊的影響。
車站在線路可行的情況下盡量按縱斷面與道路同坡向布置,保持兩端覆土深度大概一致。
以標準180米車站為例,假設道路與車站均為0.2%同坡向,兩端覆土均為3米;車站結構頂板荷載、車站抗浮等方面較為合理。
如道路與車站反坡,則兩端覆土厚度高差為0.72米。
如xx站帶前后配線,車站長度450米, 更應考慮車站與道路坡向關系,以減小車站覆土高差對車站結構的影響。
3、車站站位需充分考慮控制性管線影響:
筆者所參與的xx站設計,在初設開始階段未發現埋深6mDN1200的污水管,初步設計后期發現此管線與車站主體靠近河道一側沖突,為此做了多種管線遷改方案(1、頂管到河道另一側;2、廢除此段管線,接駁至周邊污水管網;3、在車站段加固,預留出管線貼車站盾構加固區遷改的空間等;)。最終采取壓縮車站長度,在車站與河道之間預留出管線遷改空間的方式解決這個問題。
控制性管線直接影響車站方案是否成立,需謹慎對待。
4、車站總平面設計需考慮與公共交通接駁:
車站總平面需考慮預留與自行車、公交車、出租車及社會停車場接駁的場地,各車站均需考慮與公交車的接駁條件,預留自行車停車位,在起點站象峰站還考慮預留停車換乘的車位。
5、車站出入口設置:
出入口設置應按當地規劃要求滿足出入口退讓紅線要求,(各地規劃要求不同,各車站出入口設置應不要侵入紅線盡量,困難情況下可侵入紅線設置,但是須保證3米的人行道寬度,并得到規劃部門許可。)
出入口應該盡量按有蓋設置,但是在路口轉彎處,如對行車視野有影響,或對景觀有特殊要求的地段,也可按無蓋出入口設置。
出入口均需滿足當地防淹澇水位的要求。(可添加防淹擋板)
6、 風亭設置:
標準站多為雙端雙活塞+新排風的模式,每端有四個風井,有低矮風亭、高風亭、組合式風亭三種組合形式,均須保證風口間的距離。
新風開口方向朝向所在地主導風向的上風處,且空氣質量相對較好處比較合理。
低矮風亭新風與排熱風、活塞風保持10米的距離(風口之間的凈距);排熱風與活塞風之間需保持5米的距離。低風亭距離拉開較大,占地面積大,對景觀影響小,一般低風亭出地面1.5米,并滿足防淹澇水位即可;周邊做3米寬的綠籬遮擋;
高風亭新、排、活塞風之間據的均需保證5米,可以在平面方向上拉開,也可在豎向上錯位,如果是豎向錯位,則需排熱風孔在上,新風在下。高風亭占地面積相對較小,但是風亭整體高度很高,對景觀影響大,需做景觀處理;
組合式風亭是以上兩種形式的組合。
另外如果周邊有新建建筑物,且距離風亭很近,也可考慮合建的形式。
選擇風亭的高矮形式要根據景觀要求、規劃要求,同時需要考慮當地的瞬時雨量大小,并做好排水措施。南方因夏季臺風較多,瞬時雨量較大等因素,在設計中宜采用高風亭。
另外新排風距離不同類型的建筑物,處于不同類型的地段,需滿足紅線退讓、環評退距要求。
7、人防設計:
人防工程:是指為保障戰時人員與物資掩蔽、人民防空指揮、醫療救護等功能的地下防護建筑,地鐵人防工程。
各地下站是與相鄰的一個區間共同劃分一個人防分區,地下部分用區間人防隔斷門隔斷,地面出入口及風亭采用垂直封堵的形式。出入口要設置戰時主要人員出口,一般要求設置兩個,并且對角設置;預留口不可以考慮兼顧戰時人員主要出口。需要設置戰時進排風道,對位設置。其余均需封堵(垂直封堵或門式封堵)
8、地下車站的對外接口:
地下車站的對外接口主要有:市政給排水管、消防水池、通信引入井、冷卻塔、VRV室外機、化糞池等。
市政給排水管多從風亭及出入口接駁,具置可結合廁所風道布置有所調整;
在市政管網不完善、或不能滿足消防水壓要求等情況下,車站在靠近消防泵房一側需設置消防水池;
通信引入井多在兩個對角的出入口接入;
冷卻塔多與風亭結合布置,可采用下埋式冷卻塔、地面冷卻塔的形式,也可結合周邊建筑物(風亭、現有建筑等)頂置。
VRV室外機多與車站風亭結合設置,冷媒管長度不宜超過100米。
關鍵詞:市政工程;地下通道;施工技術
中圖分類號:TU99文獻標識碼:A文章編號:
一、概述
市政工程建設施工中,進行地下通道的施工建設不僅是對于城市空間的合理利用,解決城市空間的擁堵等問題,還是對于新時期的城市空間結構發展以及人們對于城市發展的需求的滿足。市政工程地下通道施工中,經常會用到的地下通道施工技術主要有明挖法地下通道施工技術、管棚法地下通道施工技術以及盾構法地下通道施工技術。近年來,隨著社會經濟的快速發展,市政工程地下通道施工技術的發展也越來越快,地下通道的建設施工也在城市發展建設中的應用越來越廣泛。
二、明挖法施工技術
在地下通道埋深較淺且周圍環境較空闊簡單的條件下,或地下通道埋置范圍內地下障礙物較多的場區,地下木樁、快石雜亂分布,其性質和分布范圍又難以查明,若采用管棚法、盾構法等方法施工,難度甚大,多選用明挖法施工方法。明挖發的優點是施工機械設備簡單,對一些地下障礙物容易處理,其工程進度和投資也容易控制,一般說來,明挖法的成本較低,地下通道質量也易保證,在條件許可的情況下,常為地下通道施工的首選方法。筆者作為寧海縣桃源北路地下通道的建設方工程負責人,明挖法主要結合該工程談一下河道下地下通道的施工。寧海縣桃源北路擴建工程地下通道工程下穿顏公河:人行地道呈“工”型布局,主通道長70m,凈寬8.4m,其他通道長209m,凈寬為6.5m―8.3m,人行地道面積2080m2(包括出入口),顏公河河道改建為箱涵在主通道之上,主體采用現澆鋼筋混凝土空箱結構,底板、側墻和頂板厚度為60cm-80cm。
1、基坑降水 該工程主通道從21米寬的顏公河河道底穿過,顏公河該處匯水面積約26平方公里,降水是一項極其重要的施工環節,降水成功與否,是影響工程成敗的主要環節。必須編制詳細的工程降水設計:人行地道基坑排水采用一降二引三截技術措施,效果良好。基坑四周布設降水井39座,降低地下水位,顏公河改道,將河水引向基坑排出,基坑頂部外側設置截水溝,防止地表水流入基坑。降水設計中應含有下列內容:現場做簡易抽水試驗,以確認場區砂性土的滲透系數K值(因為地質報告中提供的滲透系數,是在實驗室中取得,與現場條件相差甚殊,多次實踐,發覺誤差甚大);計算降水深度;根據現場實測的滲透系數,求得影響半徑R;計算涌水量;選定降水方法,確定降水方式;計算單井出水量;布置降水井數;提出降水工藝具體操作要求,包括抽水井結構及操作要領、注意事項,還應明確水位觀測孔的布置,并確認觀測的頻率,方法,人員,紀錄格式;提出降水要求,指導基坑開挖進度;分析計算由于降水對周圍土體的變形,沉獎等的影響程度,及制定預防對策。2、基坑支護
基坑支護能否牢固穩定,是基坑土方開挖乃至人行地道工程能否順利進行的施工關鍵。
地下通道施工時,必須要嚴謹詳細的驗算基槽,對于不滿足安全條件的基槽要及時采取應對措施,以保證工程可以安全有效的實施。在驗算過程中要著重以下幾個問題:驗算邊坡穩定性,驗算地基土強度,驗算基坑周圍土體是否變形。該基坑處于寧海縣桃源北路和外環路兩條城市主干道交叉道口,開挖時受建筑物、地下管線的影響較大,施工難度也比較大。人行地道為“工”字型深基坑,地處交通要道交叉口,不能全封閉施工,根據交通組織,分東西兩側區域開挖,顏公河東側基坑支護采用支護樁加支撐梁,顏公河西側采用支護樁加錨桿,基坑開挖深度為7.5―9.0m,基坑支護采用Φ800mm人工挖孔鋼筋混凝土灌注樁加鋼筋混凝土支撐梁(東側)或加錨桿(西側)二種形式,共有支護樁392根。
基坑開挖 該基坑需要分層開挖,基坑在降水達到第一層底部地水位線50cm以下后開挖基坑,在開挖基坑前應該先挖人工探槽。首先要在探明的地下管線上做好標記;開挖時要對邊坡進行充分的擋護,并且在開挖完成后,要及時對該段結構進行施工,以盡量降低基坑暴露的時間,保證基坑的穩定。 以桃源北路地下通道工程為例,來對明挖法施工技術做進一步的了解。在主通道開挖中分東西兩側區域,先施工東側區域,東側基坑支護采用支護樁加支撐梁。基坑開挖注意做好基坑的集水、排水,東側區域23個降水井以及兩道截水邊溝,因顏公河水位較高,只能將降水井的水排入邊溝,在集水坑中用潛水泵抽入道路雨水井排入顏公河。工字型基坑,主通道狹長,基坑開挖深度9.2米,支撐梁以下開挖最深約5米,每個支撐梁方孔內土方必須用小型挖土機經三次傳遞才能出土。支護樁加支撐梁支護方法在場地較小情況下,出土困難較大,鑿除支撐梁耗時較多,不利于工期進度。西側區域因主通道施工完成,開挖深度約6米,且周邊無高大建筑物,基坑支護經設計變更,改為支護樁加錨桿,節約工期近一個月。
三、管棚法施工技術
當地下通道頂部上方有重要建(構)筑物或必須保護的古樹、文物等,采用其他施工方法條件又不具備,則可采用管棚方法施工。管棚法多用于城市地下鐵道的暗挖施工,在建筑物密集、交通繁忙的城市中心地區.采用明挖法施工必須拆遷大量的地層管網和地面建筑物,從社會效益和環境效益出發采用暗挖施工法。
即是在進洞前,先挖出一段溝槽,作為工作面,然后用鋼管密排打入地下通道仰供的上方,用注漿方法加固隧道頂部土體,然后再用高壓噴射混凝土進行襯砌,當地下通道頂部用管棚支撐穩固后,再逐段分層挖除棚下土體,一段一段的按序前進,先撐后挖繼襯,先頂后墻再底,形成流水作業,蠶食漸進。由于管棚法施工安全性小、難度大、要去高、進度慢等,故一般不予采用,當其他施工方法難以施展時,才采用之。
1、工程降水 針對軟粘土地基,我們一般采用明溝與集水井相結合的排水方法。而對于粉土或者砂性土地層,我們就要做好降水工作,能否成功降水,決定著整個工程能否順利的進行。因此,應該根據土質情況,做好現場的抽水試驗,以此來明確滲透系數以及地質勘察報告是否準確,然后根據相關數據進行之后一系列的環節。 2、開挖基槽 開挖基槽時,要分段分層進行,要充分設計好路線,方便挖土運輸車輛來往運行。并且不能在溝槽邊側堆放挖出的土方,以防止對溝槽支護結構形成較大的側向壓力,危及邊坡支護安全。開挖基槽達到標準后,要設置10cm厚的C10混凝土墊層在底部,這樣既能夠對后面的施工操作起到幫助,確保基底的安全,又能夠文明施工,確保場區整潔。
四、盾構法施工技術盾構法是利用盾構機械在軟質地基或破碎巖層中掘進隧洞的施工方法。盾構是采用與設計通道形狀一致的盾構外殼,在內部安裝著一個盾構機,當盾構機往前推進時,就能形成于設計要求相同的地下通道。盾構機主要由推進設備、擋土結構設備、出土運輸設備、安裝襯砌機構設備等,是地下通道施工的專業機械。 盾構法施工的基本條件:(1)線位上允許建造用于盾構進出洞和出碴進料的工作井;(2)隧道要有足夠的埋深,覆土深度宜不小于6m;(3)相對均質的地質條件;(4)如果是單洞則要有足夠的線間距,洞與洞及洞與其它建(構)筑物之間所夾土(巖)體加固處理的最小厚度為水平方向1.0m,豎直方向1.5m;(5)從經濟角度講,連續的施工長度不小于300m。 這種施工方法具有施工速度快,質量高等優點,尤其是近十年來,由于盾構施工技術的不斷發展,機械設備不斷更新,使得施工質量不斷提高,目前地下通道施工機械化程度能達到80%,對地層的適應能力也越來越好。在盾構機械施工時,常常在地下通道的起始端和終端建立了一個工作井,施工開始前將盾構機安裝在起始端,然后利用電力對盾構機的千斤頂產生推力,然后將盾構從起始工作井的墻壁開孔出,盾構在地中沿著設計軸線推進,同時出土設備將旋轉出來的粘土利用出土設備運輸出來,及時地向襯砌背后的空隙注漿,防止底層移動和固定襯砌的位置。
五、結束語
市政工程地下通道施工對于施工技術的選擇應用,應根據市政工程地下通道施工具體情況結合施工環境等因素,尤其是地質、地下管線、水文、交通組織等因素的考慮,進行市政工程地下通道施工過程中還應注意對施工技術的應用控制,以保證市政工程地下通道施工工期、質量。
參考文獻:
【1】王治平《淺談城市地下人行過街通道的施工》2009年
【關鍵詞】地下通道;沉降變形;地基承載力;加固處置
1 工程概況
新建南方某出站地道站地道(DK70+187.463),設計地道洞身凈尺寸8.4m(寬)*3.8m(高),外輪廓尺寸為9.6m*5.1m。該地道處為巢湖湖積平原,地形平坦,地勢較低,地面標高一般在6.8~7.8m。線路跨越眾多河溝、魚塘及沼澤地等。地層從上至下依次為:(1)淤泥質粉質粘土:灰褐色-深灰色,軟塑~流塑,有異味;(2)粉質粘土:褐灰色~褐黃色,硬塑;(3)粉質粘土夾粗角礫:褐黃色,硬塑,角礫直徑3-11cm,含礫約40-60%;(4)上層泥巖、泥質砂巖:褐黃色~棕黃色,強風化,巖芯風化呈碎塊狀及短柱狀;(4)下層泥巖、泥質砂巖、砂質泥巖:青灰色~棕黃色,弱風化。
該工程區域內的地下水主要為孔隙潛水,一般0.4~0.9m,水量充沛,受大氣降水及地表徑流補給,隨季節變化不大。化學侵蝕環境:L1。地震動峰值加速度0.005g;動反應譜特性周期為0.35s。
地道洞身基底處路基專業采用Ф0.4m,間距2.2m的管樁進行處理,路基設計承載力達150KPa以上。通道施工前,基底為樁帽結構+0.5m厚碎石墊層+0.1m中粗砂墊層夾二層土工格柵。施工地道時,需要挖除侵入地道結構的部分碎石墊層,然后如下施工:夯實基底后,設置300mm厚砂夾碎石;其上鋪筑0.2m的C20砼墊層,做防水層后澆筑地道結構。段施工順序如下:底板―底板防水―翼墻―翼墻剛性防水―頂板―頂板防水―外墻防水―回填。
2 出站地道沉降情況及沉降原因分析
2.1 出站地道沉降情況
某出站地道施工完成后7個月后發現地下通道出現局部的開裂和下沉現象。開裂滲流情況如下:(1)地下通道左側轉角平臺處頂板變形縫處存在長度0.5m范圍滲水;(2)地下通道集水井左側0.8米處存在從頂板向腹板發育的裂縫并出現滲水痕跡;(3)地下通道右側轉角平臺底板沉降縫位置出現錯臺裂縫現象。
根據觀測,該出站地道沉降和開裂的情況示意圖見圖1所示。為之對該出站地道進行了分區域埋設沉降觀測標觀測。在觀測地道內部數據的同時,對地道范圍內地表沉降觀測點也進行了觀測,無明顯變化,已經鋪設的軌道板未見裂紋發育。
2.2 出站地道沉降原因分析
根據該出站地道沉降觀測資料及地質情況,通道處預壓產生了過大的變形;同時在后期的施工過程中地基承載力不足引起的持續沉降造成巢湖東站出站地道局部沉降和開裂。
3 出站地道沉降開裂處置方案
3.1 整體處置原則及處置方案
鑒于該出站地道沉降開裂的情況及沉降和開裂的原因,為確保該通道的安全運營,彌補地基承載力的不足,擬對地下通道采用高壓旋噴注漿加固,增強樁間土的強度及提高管樁承載力。該出站地道沉降、開裂處置方案見圖2所示。高壓旋噴加固范圍為地下通道范圍內的樁間土,加深度深入巖層為至。
3.2 高壓噴射注漿法施工
高壓噴射注漿法是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆進土層的預定位置后,以高壓設備使漿液或水、(空氣)成為20~40MPa的高壓射流從噴嘴中噴射出來,沖切、擾動、破壞土體,同時鉆桿以一定速度逐漸提升,將漿液與土粒強制攪拌混合,漿液凝固后,在土中形成一個圓柱狀固結體(即旋噴樁),以達到加固地基或止水防滲的目的。
噴射方法采用三重管法。三重管法是一種漿液、水、氣噴射法,使用分別輸送水、氣、漿液三種介質的三重注漿管,在以高壓泵等高壓發生裝置產生高壓水流的周圍環繞一股圓筒狀氣流,進行高壓水流噴射流和氣流同軸噴射沖切土體,形成較大的空隙,再由泥漿泵將水泥漿以較低壓力注入到被切割、破碎的地基中,噴嘴作旋轉和提升運動,使水泥漿與土混合,在土中凝固,形成較大的固結體,其加固體直徑可達2m。
噴射注漿法的加固半徑和許多因素有關,其中包括噴射壓力P、提升速度S、被加固土的抗剪強度τ、噴咀直徑d和漿液稠度B。加固范圍與噴射壓力P、噴咀直徑d成正比,與提升速度S、土的抗剪強度τ和漿液稠度B成反比。加固體強度與單位加固體中的水泥摻入量和土質有關。高壓噴射注漿的成樁機理包括以下五種作用:
(1)高壓噴射流切割破壞土體作用。噴射流動壓以脈沖形式沖擊破壞土體,使土體出現空穴,土體裂隙擴張。
(2)混合攪拌作用。鉆桿在旋轉提升過程中,在射流后部形成空隙,在噴射壓力下,迫使土粒向著與噴嘴移動方向相反方向(即阻力小的方向)移動位置,與漿液攪拌混合形成新的結構。
(3)升揚置換作用(三重管法)。高速水射流切割土體的同時,由于通入壓縮氣體而把一部分切下的土粒排出地上,土粒排出后所留空隙由水泥漿液補充。
(4)充填、滲透固結作用。高壓水泥漿迅速充填沖開的溝槽和土粒空隙,析水固結,還可滲入砂層一定厚度而形成固結體。
(5)壓密作用。高壓噴射流在切割破碎土層過程中,在破碎部位邊緣還有剩余壓力,并對土層可產生一定壓密作用,使旋噴樁體邊緣部分的抗壓強度高于中心部分。
3.3 工藝流程
(1)施工前準備工作
在設計文件提供的各種技術資料的基礎上作補充工程地質勘探,進一步了解各施工工點地基土的性質、埋藏條件。準備充足的水泥加固料和水。水泥的品種、規格、出廠時間經試驗室檢驗符合國家規范及設計要求,并有質量合格證。嚴禁使用過期、受潮、結板、變質的加固料。一般水泥為425號普通硅酸鹽水泥。水要干凈,酸堿度適中,pH值在5~10之間。根據補充勘探資料,在選擇的試驗工點加固范圍內的各代表性地層用薄壁取土器采取必需數量的原狀土送試驗室,對取得的土樣在進行試驗之前應妥善保存,使土樣的物理和化學性能盡可能保持不變。室內配合比試驗。根據設計要求的噴漿量或現場土樣的情況,按不同含水量設計并調整幾種配合比,通過在室內將現場采取的土樣進行風(烘)干、碾碎,過2~5mm篩的粉狀土樣,按設計噴漿量、水灰比攪拌、養護、力學試驗,確定施工噴漿量、水灰比。一般水灰比可取1.0~1.5。為改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高強度,可適當摻入木質素磺硫鈣、石膏、三乙醇胺、氯化鈉、氯化鈣、硫酸鈉、陶土、堿等外摻劑。若試驗之前土樣的含水量發生了變化,應調整為天然含水量。試樁試驗。根據室內試驗確定的施工噴漿量、水灰比制備水泥漿液在試驗工點打設數根試樁,并根據試樁結果,調整加固料的噴漿量,確定攪拌樁攪拌機提升速度、攪拌軸回轉速度、噴入壓力、停漿面等施工工藝參數。根據施工現場實際情況,施作臨時排、截水設施,利用罐車將排除泥漿外運。按設計要求完成施工放樣,定出樁位,用白石灰作出明顯標識。
(2)施工工藝
采用地質鉆機,在通道底板鉆孔,布設導向管,開孔直徑Φ89。鉆機定位。移動旋噴樁機到指定樁位,將鉆頭對準孔位中心,同時整平鉆機,放置平穩、水平,鉆桿的垂直度偏差不大于1%~1.5%。就位后,首先進行低壓(0.5MPa)射水試驗,用以檢查噴嘴是否暢通,壓力是否正常。制備水泥漿。樁機移位時,即開始按設計確定的配合比拌制水泥漿。首先將水加入桶中,再將水泥和外摻劑倒入,開動攪拌機攪拌10~20分鐘,而后擰開攪拌桶底部閥門,放入第一道篩網(孔徑為0.8mm),過濾后流入漿液池,然后通過泥漿泵抽進第二道過濾網(孔徑為0.8mm),第二次過濾后流入漿液桶中,待壓漿時備用。鉆孔(三重管法)。當采用地質鉆機鉆孔時,鉆頭在預定樁位鉆孔至設計標高(預鉆孔孔徑為15cm)。插管。當采用旋噴注漿管進行鉆孔作業時,鉆孔和插管二道工序可合而為一。當第一階段貫入土中時,可借助噴射管本身的噴射或振動貫入。其過程為:啟動鉆機,同時開啟高壓泥漿泵低壓輸送水泥漿液,使鉆桿沿導向架振動、射流成孔下沉;直到樁底設計標高,觀察工作電流不應大于額定值。三重管法鉆機鉆孔后,拔出鉆桿,再插入旋噴管。在插管過程中,為防止泥砂堵塞噴嘴,可用較小壓力(0.5~1.0MPa)邊下管邊射水。提升噴漿管、攪拌。噴漿管下沉到達設計深度后,停止鉆進,旋轉不停,高壓泥漿泵壓力增到施工設計值(25MPa),坐底噴漿30s后,邊噴漿,邊旋轉,同時嚴格按照設計和試樁確定的提升速度提升鉆桿。在達到設計深度后,接通高壓水管、空壓管,開動高壓清水泵、泥漿泵、空壓機和鉆機進行旋轉,并用儀表控制壓力、流量和風量,分別達到預定數值時開始提升,繼續旋噴和提升,直至達到預期的加固高度后停止。樁頭部分處理。當旋噴管提升接近樁頂時,應從樁頂以下1.0m開始,慢速提升旋噴,旋噴數秒,再向上慢速提升0.5m,直至樁頂停漿面。若遇礫石地層,為保證樁徑,可重復噴漿、攪拌:按上述4~6步驟重復噴漿、攪拌,直至噴漿管提升至停漿面,關閉高壓泥漿泵(清水泵、空壓機),停止水泥漿(水、風)的輸送,將旋噴漿管旋轉提升出地面,關閉鉆機。清洗。向漿液罐中注入適量清水,開啟高壓泵,清洗全部管路中殘存的水泥漿,直至基本干凈。并將粘附在噴漿管頭上的土清洗干凈。移位。移動樁機進行下一根樁的施工。補漿。噴射注漿作業完成后,由于漿液的析水作用,一般均有不同程度的收縮,使固結體頂部出現凹穴,要及時用水灰比為1.0的水泥漿補灌。
(3)推薦的主要施工技術參數及主要機具設備
法漿液壓力0.2~0.8MPa,漿液比重1.60~1.80,壓縮空氣壓力0.7~1.0MPa,高壓水壓力25~28MPa。主要機具設備見表1所示。
3.4 開裂補強及滲流處置方案
本著不破壞砼結構受力和外觀的前提下,頂板采用無損貼嘴灌漿的方法進行處理。側墻采用鑿槽引排并埋設引水半管的處理方式。在處理這類滲水裂縫的過程中采用高滲透改性環氧漿材,灌漿施工工藝采用打斜孔埋管和無損貼嘴灌漿的方法,裂縫處理的效果滿足設計的質量要求。 地下通道梅花形布置50個觀測點,定期對其進行觀測,確定地下通道結構完全穩定后進行缺陷處理。地下通道混凝土裂縫進行化學灌漿處理的目的主要是進行防滲堵漏和補強加固。防滲堵漏要求縫面灌注后具有較高的抗滲性和抗老化性,能阻止外來水汽碳化混凝土和銹蝕鋼筋,滿足結構耐久性和安全運行;補強加固要求縫面漿液固化后有較高的粘接強度,最終要求能恢復混凝土結構的整體性。目前裂縫處理一般采用高滲透改性環氧漿材。遵循先排查后治理原則,利用腳手架作為施工平臺,采用電錘、壓漿機等工具進行施工。同時,對工人做好安全和技術交底,并做好物資保障工作。
(1)頂板砼缺陷裂縫處理
采用無損貼嘴法進行滲水裂縫處理,無損貼嘴法的工藝特點:不破壞混凝土的整體性,適合中薄型結構的裂縫處理。由于從縫的表面進行打磨沖洗,可避免微細粉塵對灌漿的影響,從縫口進漿可灌性得到了保證。使“以漿趕水”,多點依序同步灌漿成為可能。貼嘴封縫、采用多點同步灌漿的無損灌漿工藝,可在不破壞混凝土結構的條件下極大地提高可灌性,裂縫的灌入深度也能滿足要求,加上使用低黏度、低收縮的化灌漿材,達到了“堵水、保護鋼筋、恢復結構的整體性”的效果。工藝簡單、復灌率低,節約昂貴的化學漿材,降低了成本,加快了施工進度。采用無損貼嘴法進行滲水裂縫處理工藝流程如下:注漿嘴加工打磨沖洗裂縫描述貼嘴封縫封縫檢查灌漿注漿嘴清除質量檢查。
(2)側墻砼缺陷裂縫處理
采用鑿槽引排法進行滲水裂縫處理,其工藝流程如下:表面清洗鑿槽埋管填封刷漿找平養護。其操作要點如下:
把裂縫左右約10cm的混凝土表面清洗干凈,找到縫隙的位置及水源;人工鑿出深度為6cm的槽,鑿成內大6cm外小4cm的倒梯形槽,保證外敷防水層有2-3cm厚。在槽底埋設φ50彈簧半管直至側墻底部,用鋅鐵皮固定,側墻底部至地下通道集水井用φ50PVC管連接;針對裂縫處理處,采用防水砂漿封填;等防水砂漿達到強度后,噴濕修復區域,刷1:2普通砂漿找平,厚度為0.5-0.8cm。在14天內進行噴水養護。425普通硅酸鹽水泥:BR增強型防水劑:BR2專用粉:砂:水=1 : 0.14 : 0.03 : 1 : 0.35。
3.5 質量保證措施
嚴格實行質量責任制,堅決做到獎優罰劣,規范化施工,實行持證上崗。實行施工質量責任掛牌制,注明管理者、操作者,誰施工誰負責。嚴格材料采購、檢驗制度,無檢驗材料嚴禁進入施工現場。
施工控制中的技術保證:施工前,施工技術負責人組織施工人員及管理人員仔細閱讀施工方案,明確施工技術重難點,并進行技術交底。鑿槽、鉆孔時方向必須準確控制,以保證孔、槽的方向正確,發現偏斜超過要求,及時糾正。
安全技術措施:施工操作人員進入現場時必須佩戴安全帽,電工、電焊工必須穿絕緣鞋。電源接線連接必須規范。現場施工配置專職安全員,負責現場的安全管理工作,并建立安全保證體系。對各種施工機具要定期進行檢查和維修保養,以保證使用的安全,所有施工機械由專人負責,其他人不得擅自操作。
3 結 論
在建南方湖相沉積地層的某火車出站地道地層從上至下為淤泥質粉質粘土、粉質粘土和粉質粘土夾粗角礫,其下為泥巖、泥質砂巖;粉質粘土夾粗角礫和其下的泥巖、泥質砂巖成高低起伏的不整合接觸。地質復雜多變導致樁基承載力差異大。地質復雜多變導致樁基承載力差異大地層,采用泥土采用樁帽結構,整體性差。該地下通道區內的地下水主要為孔隙潛水,一般0.4~0.9m,水量充沛,受大氣降水及地表徑流補給,隨季節變化不大。同時,今年雨季長,雨量大。 受以上條件限制,同時,通道處預壓卸荷后粘土反彈,局部土變形,孔隙增加。因此,極端氣候加地質,工程特點造成反彈土浸水承載力降低,造成該出站地道局部沉降和開裂。針對我國南方某建于湖相沉積地層中的新建火車站出站地道因地基承載力不足而引起的持續沉降造成的地道結構局部沉降和開裂情況,在分析其沉降觀測資料基礎上,提出并實施了高壓旋噴注漿加固增強樁間土強度及提高管樁承載力的技術措施,彌補了地基承載力的不足。以上對湖相沉積地層地下通道沉降、開裂原因的分析及處置措施,對今后同類工程的施工具有十分重要的借鑒意義。
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關鍵詞:火車站,人行地下通道,通風排煙,消防,給排水
中圖分類號:S276 文獻標識碼:A 文章編號:
一、工程概況
某火車站扼守中原腹地,其周邊聚集了長途汽車站、出租車及社會車輛落客區、商貿服務機構等。火車站兩側廣場區域差異顯著,東廣場建成時間較長,現狀功能已形成,人流活動密集;新建西廣場功能還未得到有效發揮。除國鐵南北進出站地道之外,在該范圍內沒有連接東西廣場的人行地下通道。隨著西廣場地下空間的深度開發,東西廣場社會交通的壓力進一步增加。根據城市總體規劃、市政府擬新建南、北兩條連接該車站東西廣場的人行地下通道,滿足市政客流過國鐵站場需求。
火車站內外既有建筑環境復雜,新建聯絡通道需下穿多股客貨線股道和多個旅客站臺,并可能下穿火車站信息調度樓、側穿鐵道大廈、無柱雨棚樁基,及其他控制性建構筑物。根據現場調研,結合制約因素,通過詳細比選、逐個排除,最終在國鐵站房南北兩側各選出一個通道方案。北通道全長約460m,下穿國鐵站場與站臺,其中主洞身長300m左右,兩端各設一個直達地面出入口;南通道主洞身全長約410m,下穿國鐵站場與站臺,東側出入口直通地面,西側通道端部接西廣場地下空間。
二、設計內容
本文主要介紹了人行地下通道:①通風排煙系統方案;②消防系統方案;③排水系統方案。詳述如下:
1、通風排煙系統方案
1)采用的主要標準、規范
(1)《建筑設計防火規范》 GB 50016-2006;
(2)《城市人行天橋與人行地道技術規范》CJJ69-95;
2)設計范圍
通風系統,火災時兼顧排煙。
3)設計原則
(1)通道內通風與排煙共用一套系統。為了給通道內行人營造一個舒適、安全的通行環境,正常情況下,對通道采取機械通風,保證通道內空氣潔凈度;火災工況下,對通道內進行機械排煙,保證行人的生命安全。
(2)通風換氣次數按不小于5次/h計算。排煙按同一時間通道內發生一處火災考慮,排煙量按照每分鐘每平方米1m3計算。
(3)當排煙需要設置機械補風時,其補風量不宜小于排煙量的50%。
(4)排煙風機必須能在250℃環境條件下連續正常運行不小于1.0h。排煙管道的耐火極限不應低于1.0h。
4)通風系統
《城市人行天橋與人行地道技術規范》(CJJ8969-95)4.5.4條規定“地道主通道長度小于等于50m時,采用自然通風”。由于本工程通道長度均超過400m,因此,考慮設置機械通風。結合通道布置方案及現場外部條件,機械通風可選用以下兩種方案。
方案一、半橫向通風方式
沿通道縱向設置風道或風管,通過在風道或風管上均勻布置風口,保證通道內氣流組織均勻合理。在火災工況下,此通風方式能快速排除通道內煙霧,可避免煙霧向其他非著火區域蔓延。
根據半橫向通風的特點,無法直接通向地面的通道推薦采用半橫向通風方式。風機采用雙向控制,根據火災發生位置分別對通道內排煙或補風。由于此通道無法直接通向地面,因此,需要根據通道的排煙量在通道兩端各設一個風井,面積為6m2。在兩個風井旁各設一個風機機房,或對兩端出入口局部處理預留不風機吊裝空間,通道內部上方預留風管吊裝空間。
方案二、縱向通風方式
縱向通風,通過在通道上方設置可逆轉射流風機,在通道內形成一股縱向氣流,以實現通風換氣的目的。射流風機工作特點為,依靠其提供較高的推力,沿通道縱向噴射的高速氣流與周圍空氣進行動量交換,高速氣流將能量傳遞給周圍的空氣,推動隧道內的空氣一起向前移動,在通道內形成低速、高流量縱向氣流。在火災工況時,可逆轉射流風機根據火災發生位置信號,確定風機轉向,確保煙霧通過最近的路徑及時排至室外。
縱向通風需要沿通道布置數臺射流風機,通道上方需預留射流風機安裝空間。如北通道,出入口兩端均直通室外地面,可考慮縱向通風方式。
2、消防系統方案
1)采用的主要標準、規范
(1)《建筑設計防火規范》GB 50016-2006;
(2)《城市人行天橋與人行地道技術規范》 CJJ69-95;
(3)《建筑滅火器配置設計規范》GB 50140-2005;
2)設計范圍
通道內消火栓系統、室外消火栓系統、滅火器系統。
3)設計原則
通道內消防以防為主,消防結合。消防設施配備按同一時間通道內發生一處火災考慮。消火栓給水系統。消火栓系統用水量為10L/s,最不利點水槍充實水柱以不小于10m計。
4)消防系統
通道內消火栓系統可行性方案:①直接接至市政給水管網;②設置消防泵房或接入附近其他消火栓系統。
方案一、通道附近市政給水管網水量、水壓能滿足消火栓系統要求時,建議直接從市政管網上引出2路DN150給水管,供應地道內消防給水系統,出入口兩端地面設置室外消火栓。通道內消火栓呈環狀布置,并采取必要的防凍措施。水槍充實水柱不小于10m,保證通道內任何一點均有2股水柱同時到達。消火栓箱采用帶滅火器組合式消防箱,上部箱內設單閥單栓消火栓1只,φ65×25m水龍帶1盤,φ19鋁合金水槍1支,自救式消防水喉1個,下部箱內設磷酸銨鹽干粉滅火器。
方案二、當附近市政管網水壓不能滿足要求,則需就近設置消房泵房或與附近其他建筑物內消火栓系統合用。通道內管網布置參照方案一。
地面消防系統。在出入口地面附近設一套消防水泵接合器,并在距水泵接合器15m~40m范圍內配合設置室外消火栓。
3、排水系統方案
1)采用的主要標準、規范
(1)《建筑設計防火規范》GB 50016-2006;
(2)《城市人行天橋與人行地道技術規范》 CJJ69-95;
2)設計范圍
通道內廢水排水設計。
3)設計原則
(1)排水系統。出入口通過與建筑專業配合設置雨棚,阻擋雨水灌入。因此,通道內廢水僅需考慮地道內結構滲漏水與消防廢水。廢水由設置在通道兩側的排水溝匯集到通道端口附近既有排水系統或設在最低點的集水坑,通過潛污泵提升,排入既有市政污水管網。
(2)結構滲漏水排水量按1L/s(d·m2)計算。
4)排水系統
方案一、通道內消防廢水、結構滲漏水沿通道排水溝匯至出入口最低點的集水坑,通過集水坑內的潛污泵直接排至室外管網系統。集水坑內設置兩臺潛污泵,平時一用一備,緊急狀況下可同時使用。設置出入口的潛污泵應同時考慮水管防凍措施。
方案二、若出入口附近已有其他項目排水系統,且通道內廢水可依靠重力排至該系統,可通過與其主管部門協調,共用該排水系統,由其將通道內廢水排至市政管網。
參考文獻:
GB 50016-2006,建筑設計防火規范[S].
交通設施配置的經濟影響評價指標體系的構建
1評價體系結構圖在進行交通設施規劃設計的經濟影響評價中,不僅要考慮到投資費用的問題,而且要考慮到安全性、交通組織、投資決策周期、舒適性、美觀性、環保性等一系列因素。因此,本文以各種交通設施的投資費用、安全性、交通組織、投資決策周期、舒適性、美觀性等因素作為指標,對各種交通設施進行經濟影響評價,指標體系結構如圖1所示。2評價指標2.1投資費用主要是指交通設施的建設成本、運營成本和養護成本。交通設施的配置在滿通需求和安全的條件下,應力求減小交通設施的投資費用。2.2安全性主要指各交通設施在運營過程中的安全系數及事故發生率。安全系數越高,安全性越強,事故發生率越低,安全性能則越大。2.3交通組織交通組織主要是指交通設施對于機動車、非機動車和行人的組織。主要的交通組織的評價指標有:供需的匹配、人、機動車和非機動車的相互干擾和減少繞行。2.4投資決策的周期投資決策的周期主要是指交通設施的設計使用年限。不同的交通設施其設計使用年限相差很大。2.5舒適性主要指駕駛員和行人使用交通設施的舒適性。舒適性將直接影響交通設施的使用率。舒適的交通設施,將會引導駕駛員和行人更多地使用,發揮設施的預期作用;反之,駕駛員和行人將避免使用交通設施,造成交通設施的閑置和浪費。2.6美觀性城市交通設施作為城市的建筑物,直接影響到城市景觀,所以必須考慮交通設施的美觀性。2.7環保性主要指交通設施的建筑材料的環保性和交通設施直接或間接可以減少機動車尾氣的排放的性能。3評價方法由于對各種交通設施配置的經濟評價系統指標較多,影響因素復雜,本文將復雜的指標統一轉化為可以量化的經濟單位來衡量交通設施配置的經濟影響評價,采用層次分析法和模糊評判法相結合的方法對評價體系進行研究[6-9]。
實例分析
在某單位門口,為了方便行人過馬路,計劃新建交通設施解決此問題,有交通組織優化、修建人行天橋和地下通道等方案。這里將三種方案分別標記為A1、A2、A3。鑒于評價計算過程比較繁瑣,現僅以地下通道(方案A3)為例計算。1一級模糊綜合評價1.1確定評價集設評價集V={優、良、可、劣}。根據2.2節對各個指標的分析和專家對各個指標經濟性分析的打分,可得如下評價結果,如表1所列。1.2確定權重集本文根據評價指標數量化方法中的專家評分法確定各指標的權重。為對評價系統一級模糊綜合評價的指標層C中13項指標進行權重分配,可采用專家打分法對每一個指標按照:a.很重要、b.較重要、c一般、d.不重要四種重要性分類進行選擇,結果如表2所列。表中C1~C13為綜合評價的13項指標,按照圖1中從左至右順序排列。a、b、c、d為重要性分類,M為專家數量,Cij為各項指標得分,aij為各指標的權重。表中的各項滿足以下關系:S=4a+3b+2c+d,Cij=SM,aij=S∑j=1MCij,∑j=1naij=1因此各因素的等級權重集為:A11=(0.356,0.335,0.309),A21=(0.5,0.5),A31=(0.294,0.362,0.344),A41=(1),A51=(1),A61=(1),A71=(0.480,0.520)。3.1.3建立評價矩陣根據一級模糊綜合評價方法及表1的評價結果,對地下通道各項指標的評價矩陣如下:R11=0.40.40.40.10.50.30.10.10.60.20.10.∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑1,R21=0.50.30.200.40.30.10.RR2,R31=0.30.30.20.210000.30.30.30.R∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑1,R41=(0.4,0.2,0.2,0.2),R51=(0.5,0.3,0.1,0.1),R61=(0.6,0.2,0.1,0.1),R71=0.40.30.10.20.50.30.10.RR1。1.4綜合評價各個指標重要性評價(即權重分配):A11=(0.356,0.335,0.3309),A21=(0.5,0.5),A31=(0.294,0.362,0.344),A41=(1),A51=(1),A61=(1),A71=(0.480,0.520)。結合一級評價矩陣,根據一級模糊評價模型:Bij=Aij•Rij,可得到地下通道(方案A3)的一級模糊綜合評價為:B11=(0.495,0.305,0.100,0.100),B21=(0.450,0.300,0.150,0.100),B31=(0.533,0.192,0.162,0.093),B41=(0.4,0.2,0.2,0.2),B51=(0.5,0.3,0.1,0.1),B61=(0.6,0.2,0.1,0.1),B71=(0.452,0.3,0.1,0.148)。2二級模糊綜合評價二級模糊綜合評價僅是對一類中的各個因素進行綜合,進一步再考慮各類因素的綜合影響,必須在各類之間進行綜合,這就是二級模糊綜合評價。2.1二級模糊綜合評價集BB=A•R=(b1,b2,b3,b4)即為二級模糊綜合評價指標,它表示評價對象按所有各類因素評價時,對評價集中第k個元素的隸屬度。2.2確定權重集A確定方法同一級模糊綜合評價,結果如表3所列。因此各因素的等級權重集為:A=(0.143,0.125,0.139,0.143,0.142,0.153,0.155)即地下通道(方案A3)二級模糊綜合評價中的權重分配:A=(0.143,0.125,0.139,0.143,0.142,0.153,0.155)結合一級評價矩陣,根據一級模糊綜合評價模型:B=A•R可得到二級模糊綜合評價3對評價結果的分析由以上結果可以看出,對地下通道(方案A3)評優的比率為49.4%,評良的比率為25.6%,評可的比率為12.9%,評劣的比率為12.1%。給定評價級尺度:x=(95,85,75,65),則可將綜合評價模糊值轉換為一個確定的標量值:c=xB′=(95,85,75,65)(0.494,0.256,0.129,0.121)T=86.233.4各種交通設施綜合評價結果分析按照上面的計算過程,同樣可得到交通組織優化(方案A1)和過街天橋(方案A2)的最終標量值,分別為49.23和75.65。由以上計算結果可知,修建地下通道為最優配置。