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城市综合管廊工程设计 简介:
城市综合管廊工程设计,是指在城市地下空间中建设的一种多功能基础设施,主要用于集中敷设电力、通信、给排水、燃气、热力、雨水等各类市政管线,以实现城市各类管线的统一规划、建设和管理。这种设计旨在解决城市发展中管线混乱、重复开挖、影响交通和城市景观等问题,提升城市基础设施的效率和可靠性。
在设计过程中,需要考虑以下几个关键要素:
1. 线路规划:综合管廊的布局需要根据城市的总体规划和功能区划分进行,以确保管线的合理分布,减少施工对地面交通和生活的影响。
2. 管道排列:根据管线的类型、尺寸、使用频率和重要性,合理安排管道的排列和走向,保证安全和维护的便利。
3. 空间设计:综合管廊的空间尺寸需要满足各类管线的安装、维修和更新,同时考虑施工和人员进出的空间需求。
4. 环境影响:设计需要考虑对周围环境的影响,如地震防护、防水防渗、通风、消防等,确保工程的长期稳定运行。
5. 技术和经济可行性:综合考虑管线的材质、施工技术、维护成本等因素,确保项目在技术和经济上都可行。
6. 法规和标准:设计必须符合国家和地方的建筑、市政、环保等相关法规和标准。
总的来说,城市综合管廊工程设计是一个系统性的、科学性的工作,需要专业的工程团队进行规划和实施。
城市综合管廊工程设计 部分内容预览:
1.节段预制装配式管廊
地基处理效果检测方法
4.2.6管廊抗浮设计
不利组合情况下,地下水对结构物的上浮作用;对于节理不发育的岩右和黏土水浮力计算 要根据地方经验或者实测的数据来确定。 《高层建筑岩土.工程勘察标准》JGJ/T72一2017中规定场地地下水抗浮设防水位在稳 定地下水作用下所受的浮力应按静水压力计算。 GB50838规定对埋设在历史最高水位以下的综合管廊,应根据设计条件计算结构的 抗浮稳定性。计算时不计入管廊内管线和设备的自重,其他各项作用应取标准值,并应满 足抗浮稳定性抗力系数不低于1.05。 3.管廊抗浮设防水位 对于抗浮计算,抗浮设防水位是至关重要的计算参数。抗浮设防水位是否准确直接关 系到管廊结构抗浮计算的正确性,影响主体结构布置DB23/T 2387-2019标准下载,并且直接影响到造价投资。 管廊抗浮设计时,应考虑在管廊施工和使用阶段均应满足抗浮稳定性要求。 在管廊施工阶段,应根据施工期间的抗浮设防水位和抗力荷载进行抗浮验算,必要时 采取可靠的降、排水措施以满足抗浮稳定性要求。在管廊使用阶段,应根据使用期间的抗 浮设防水位进行抗浮验算。 勘察单位应在岩土工程勘察报告中提供用于计算水浮力的抗浮设防水位。抗浮设防水 位是很重要的设计参数,影响因素众多,不仅与气候、水文地质等自然因素有关,有时还 涉及地下水开采、上下游水量调配、跨流域调水和大量地下工程建设等复杂因素。对于情 况复杂的重要工程,要在勘察期间预测建筑物使用期间水位可能发生的变化和最高水位有 时相当困难。故现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021一2001(2009年版)规定, 对情况复杂的重要工程,需论证使用期间水位变化,提出抗浮设防水位时,应进行专门 论证。 4.管廊抗浮设计 根据公式,
力,以满足抗浮要求,保障结构稳定。抗浮锚杆或抗浮桩可以均勾布置在底板下壁板轴线 位置,也可以在整个底板下均匀布置。 当采用抗浮桩或抗浮错杆猎施后,应满足下式要求
4.3暗控综合管廊结构设计
开挖宽度4m复合式衬砌的设计参数
B=D1+(2.0~2.4)
Fo= rDiL f.+N.
4.4.2管廊桥分类 目前国内已建成的管廊桥较少,形式主要分为混凝土简支箱梁管廊桥和简支钢桁架管 廊桥两类。 已建成的混凝土简支箱梁管廊桥有两座。第一座管廊桥位于六盘水市,该管廊桥上部 结构采用31m预应力混凝土简支箱梁,跨中梁高3.5m,支点梁高4.6m,箱室内不设置 横隔板,主梁采用单箱三室直腹板断面,顶板桥宽12.4m。第二座为十堰市某管廊桥,该 管廊桥全长90m,分为四跨,其中最长的跨度达36m,自重达到1000t,管廊桥外廓宽 7.9m,外廓高4m,分为两个舱,一个是热力舱,一个是综合舱。 混凝土简支箱梁管廊桥自重大,约等于同跨度普通桥梁质量的2~3倍,一般采用满 堂支架现浇施工,施工中存在一定的难度,为高大模板支撑体系,支撑系统是难度比较大 的部分,施工过程中还要消除支架的弹性变形和非弹性变形,保证桥没有沉降,有效避免 拉裂。 简支钢桁架管廊桥重量较轻,通透性强,视觉上更美观,但管线处于室外环境中,会 对管线造成一定的侵蚀,因此在桁架外侧应设置防雨结构,并应加强防雷措施。目前国内 尚无已建成使用的简支钢桁架管廊桥,已完成设计待施工的有宜宾某管廊桥,桥体桁架采
时应根据实际情况进行选定。 (1)钢管混凝土墩 1)钢管混凝土墩优点 ①承载力高:试验和理论分析证明,钢管混凝土受压构件的承载力可以达到钢管和 混凝土单独承载力之和的1.7~~2.0倍。 ②具有良好的塑性和抗震性能,它的抗震性能大大优于钢筋混凝土墩。 ③经济效果显著:与钢筋混凝土墩相比,可节约混凝土约70%,减少自重约70%, 节省模板100%,而用钢量相等或略多。 ④施工简单,可大大缩短工期。 2)钢管混凝土墩缺点 ①焊接、制作要求较高,钢管的对接是一个难点,结构要求焊后的管肢要平直,这 就需要在焊接时采取相应的措施和特别注意焊接的顺序以及考虑到焊接变形的影响。 ②填充混凝土方面存在难度,难以填充密实。 ③钢管混凝土的耐火性稍差。 ④钢管需要定期保养。 (2)钢筋混凝土墩 1)钢筋混凝土墩优点 ①可模性好:新拌和的混凝土可塑性强,可根据需要制成各种形状和尺寸。 ②整体性好:现浇钢筋混凝土桥墩的整体性较好,设计合理时具有良好的抗震、抗 爆和抗振动性能。 ③耐火性好:钢筋混凝土结构与钢结构相比具有较好的耐火性。 耐久性好:钢筋混凝土结构具有很好的耐久性,正常使用条件下不需要经常性的 保养和维修。 2)钢筋混凝土墩缺点 ①自重大。钢筋混凝土的重力密度约为25kN/m3,比砌体和木材的重度都大。尽管 比钢材的重度小,但结构的截面尺寸较大,因而其自重远远超过相同高度的钢结构的 重量。 ②抗裂性差。混凝土的抗拉强度非常低,因此,普通钢筋混凝土结构经常带裂缝工 作。尽管裂缝的存在并不一定意味着结构发生破坏,但是它影响结构的耐久性和美观。当 裂缝数量较多和开展较宽时,还将给人造成一种不安全感。 ®性质脆混凝土的脆性随混凝土强底等级的提高而加大
4.5综合管廊抗震设计
4.5.1抗震设计总则
1.抗震设防自标 为了加强对市政公用设施抗灾设防的监督管理,提高市政公用设施的抗灾能力,保 政公用设施的运行安全,保护人民的生命财产安全,根据《中华人民共和国城乡划
6)可能的环境影响、次生灾害及防御和应对措施等。 抗震专项论证报告中,抗震计算、计算分析方法的适宜性和结构抗震性能评价应符合 下列要求: 1)抗震分析方法应与地下结构的形式、体量和特点相适宜,结构布置方案应合理; 2)抗震分析计算和边界条件应合理; 3)所选取的各项参数及地震作用应合理; 4)地下结构地震响应(如变形、内力等)应合理; 5)复杂结构之间相互作用分析应合理,并要求采用两种以上的计算分析方法进行计 算比较,可以用反应谱和时间历程输入计算作为参考; 6)不良地质作用对结构抗震影响分析应合理; 7)地震条件下对邻近重大基础设施和重要建(构)筑物的影响分析应合理; 8)结构抗震性能总体评价应合理。 抗震专项论证报告中,主要抗震构造措施和结构薄弱部位的工程判断应符合下列 要求: 1)地下结构主要抗震构造措施应合理; 2
4.5.2明挖管廊抗震设计
综合管廊抗焦措施等级、抗焦构造措施等级
主:1.7(6)表示抗震措施按设防烈度7度采用,抗震构造措施按设防烈度6度来用 2.8+、9十表示比设防烈度8度或9度更高的要求
加速度最大值(cm/s)
加速度最大值(cm/s2)
括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.
综合管廊节点抗震计算时应计人下列地震作用: 1)地震时随地层变形而发生的结构整体变形; 2)地震时的土压力,包括地震时水平方向和铅垂方向的土体压力; 3)综合管廊本身和土体的地震力; 4)地层液化的影响,
4.5.3暗挖管廊抗震设
村砌结构强度安全系数
抗震设防范围的最小长度(m)
衬砌抗震设防构造应满足以下要求: (1)软弱围岩段衬砌应采用带仰拱的曲墙式衬砌。 (2)明暗交界处、软硬岩交界处及断层破碎带《城市轨道交通通信工程质量验收规范 GB50382-2016》,宜结合沉降缝、伸缩缝综合设置抗震 缝。对于地震动峰值加速度为(0.2~0.4)g的地区,抗震缝的纵向间距可取10~15m。 (3)严禁衬砌背后存在空洞,衬砌背后的空洞应压注水泥砂浆进行填实。 (4)当穿越地断裂带时,衬砌净空断面应适当加大。
4.5.4管廊桥抗震设计
E=VEx2+E,2+E,2
向和横桥向E2地震作用于永久作用效应组合后DL/T 1325-201标准下载,按照公路桥涵设计规范验算桥墩的强度; 反之,对于常规桥墩仅仅验算桥墩塑性铰区域沿顺桥向和横桥向的斜截面抗剪强度即可。 (2)变形验算 1)在E2地震作用下,应该验算墩柱潜在塑性铰区域沿顺桥向和横桥向的塑性转动能力: 2)对规则桥梁,可以仅仅验算桥墩墩顶位移而不用验算塑性铰区域的转动能力; 3)高宽比小于2.5的矮墩,可不验算桥墩的变形,但是需要验算其强度。 (3)支座验算 1)板式橡胶支座,在E2地震作用下,验算支座的厚度以及支座的抗滑移稳定性; 2)盆式橡胶支座,在E2地震作用下,验算活动盆式支座的水平位移和固定支座的 水平力。
4.6综合管廊防水设计
4.6.1管廊防水概述 1.管廊防水原则 综合管廊的防水设计应遵循“以防为主,刚柔结合,多道防线,因地制宜,综合治 理,易于维护”的原则,采取与其相适应的防水措施,且应做到方案可靠、施工简便、耐 久实用、经济合理。 “以防为主”,是因为城市地下工程的大量排水会引起地下水位降低、地面不均匀沉 降、运营期间抽排水费用增加等问题;“刚柔结合”,体现为综合管廊防水中刚性防水材料 和柔性防水材料的结合使用,以充分发挥两类防水材料各自的优势,形成互补;“因地制 宜,综合治理”,是指勘察、设计、施工、管理和维修养护各个环节都要考虑防水要求, 应根据工程及水文地质条件、管廊结构形式、施工技术水平、工程防水等级、材料来源和 价格等因素,合理地选择适合的防水措施;“易于维护”,是指在设计中对后期防水失效修 复创造易于维护的条件。 管廊防水设计应强调结构自防水为主,首先应保证混凝土、钢筋混凝土结构的自防水 能力。为此应采取有效技术措施,保证防水混凝土达到规范规定的密实性、抗渗性、抗裂 性、防腐性和耐久性。综合管廊的变形缝、施工缝和预制构件接缝、预留孔洞、预埋件等 部位应加强防水措施。 2.管廊防水要求 GB50838规定综合管廊的使用年限为100年,防水等级标准应为二级。 在实际设计中应根据项目的气候条件、水文地质状况、结构特点、施工方法和使用条 件等因素进行防水设计,根据成渝高速入城段综合管廊工程、宜宾县县城综合管廊等项目 工程经验,建议对于常水位高于管廊结构的工程,可加强防水措施并提高结构的防水等 级,以满足结构的安全、耐久性和使用要求。 根据管廊施工工艺不同,将管廊防水设计分为明挖管廊防水设计和暗挖管廊防水设计 4.6.2明挖管廊防水设计 综合管廊设计使用年限均为100年,而一般的防水材料使用年限均为几年至几十年不