分析城市地下综合管廊设计与施工论文_梁强

分析城市地下综合管廊设计与施工论文_梁强

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 陕西西安 710065

摘要:随着城市的迅速发展和国民生活水平的不断进步,城区不断的扩建,城市生产急剧增加,所需的地下管线势必日趋增多,争取提高地下空间的工作也日趋加重,这些都将给城市发展带来很多的问题。根据很多的发达国家的发展经历,建设地下综合管廊是处理上述难题的有效途径,即把市政管线中的电力、电信、给水、再生水、热力等管线中两种以上集于一体,在城市道路的地下空间制作一个集约化的地道。共同沟的呈现已不仅是管线配设方法的改良,而是"集体化"发展城市,进步城市地下空间应用效力的表现,它给市政管线的建设带来了全新的变化。

关键词:地下综合管廊;结构设计;施工要点

1城市地下综合管廊概述

地下综合管廊也就是“城市市政地下管线综合体”,即在城市沿道路或管线走廊建造一个地下连续结构物,将以往直埋的市政管线,例如给水、雨水、污水、供热、电力、通信、燃气、工业等各种管线集中放入其中,并设专门的配套系统,按照实际需求组织的规划、设计、建设和后期运营管理,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。地下综合管廊就像建在地下的房子一样,是城市地下管线之家,也称“共同沟”。综合管廊底部距离平均深度超过5米,有的达到8米甚至更宽,其顶部距离地面也有两三米,一般的综合管廊,其管廊仓高有三四米,宽接近8米,在这个管廊中,人和小型机械可以进入廊内作业。和国外相比,我国的城市地下管廊建设仍然处于起步阶段。法国和英国是地下管廊的发源地,19世纪法国、德国等国家就开始兴建地下综合管廊。至今,巴黎市区和郊区的综合管廊已经超过两千公里。在地下管廊投融资方面,地下管廊被视为由政府提供的公共产品,由于其较强的政府财力,建设费用一般由政府承担。在运营管理方面,建设完成后,政府可以以出租的形式提供给管线单位实现投资的部分回收,出租价格并没有统一的规定,根据实际情况逐年进行调整,一旦地下建设综合管廊,相关管线单位必须通过共同沟埋设管线,不得再采用传统埋线方法。

2 地下综合管廊设计

2.1 综合管廊布置方案

综合管廊布置方案是否合理直接影响工程的经济效益和社会效益。在供水、排水、供热等管道与供电及通讯需分开布置的前提下,这样管廊集中占地较少,其优点是:(1)工程开挖的土方量小;(2)便于防水设计与施工,而且投入使用后维护管理方便;(3)管廊的检查井、通风井、安装口设置简单,与地面联系便捷;(4)在满足同样功能的情况下工程造价经济。

2.2 对不良地基的处理

综合管廊一般长达几公里乃至更长,沿线经常碰到繁杂地形和杂填土,特别是沿海成都的薄弱地基。因为沿线勘察孔间距不可能过小,也就导致很难对地基进行精确的控制,固然完整用钻孔来控制地基变更也不现实。可采纳如下步伐:(1)施工过程中增强验槽是非常重要的。杂填土层不厚时,能够将其全体挖除,增长垫层的厚度,如杂填土规模较广并且厚度较大,可以根据施工要求及建筑材料的供给环境,采纳碾压、夯实、换土垫层等办法处置。部分呈现的枯井、冲沟、坑塘等不良地质前提的影响也不可忽视,不然地基部分变形过大,易形成变形缝处止水带损坏以致管廊渗漏。(2) 沿海成都薄弱地基的特色是承载力低(fak=60~65KPa)、变形大,处置不当管廊易发生缝隙及变形缝处止水带损坏,以致管廊渗漏,针对这类环境联合填方采纳堆载预压或 CFG 桩停止地基处置,将地基变形控制在允许的规模内。

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3城市地下综合管廊管理系统

3.1 地下综合管廊管理系统

数据库该数据库包括了地下综合管廊图形数据及属性数据、各种主管线图形数据及属性数据、地下综合管廊及综合管线运转管理数据、自动控制及采样数据、政府和各专业公司相关管理数据。

3.2 整体结构系统

基于 GIS 空间可视化综合集成平台和数据库管理系统,完成对地下综合管廊及各种综合管线的管理。

3.3 各子系统功效

(1)安全管理子系统。该系统主要对数据库、系统应用及失常运转的安全管理,其功能包括完成数据库的用户密码确定及改动、管理职员对管理系统的操纵权限分派、收集运转的安全保障、与综合管线权属专业管理公司接口的安全保障等。(2)数据管理子系统。该子系统主要完成对各种数据及数据进行选择和定义,能够生成系统中各种属性数据初始表。(3)数据保护子系统。该子系统主要完成主/支管廊及各主管线的各种图形数据和属性数据的数据转换(转入与转出)、数据的改动编纂(含运转管理等数据);完成数据的保护管理及系统参数的设置。(4)主/支管廊地形数据管理子系统。该子系统主要完成系统中根基数据的数据转换(不同格式图形数据的转换)、数据编纂(图形数据和文本数据的输入、编纂)、数据管理(图形的查问、统计、生成新图和图形输出)、数据保护(系统资本数据的管理)。(5)主/支管廊管理子系统。第一,极速检索定位:依据主/支管廊名称、专业图称号、道路名称等完成检索定位。第二,管廊查问:可对随意率性地位的主/支管廊进行属性查问、条件组合查问、图形到属性和属性到图形的查询等。属性信息包括:a 主管廊用处、结构、立体地位、标高、出入口等信息;b 支管廊用处、结构、立体地位、标高、与各建筑物相连的地理位置等信息;c 主管廊与支管廊交接平面位置、标高等信息;d 管廊设于高空的排送风亭、检验口信息;各专业管廊内通风口、积水井信息;由支管廊引出的供各建筑的消火栓井地理位置信息。

4.城市地下综合管廊施工结构设计分析

4.1 设计原则

4.1.1 综合化施工原则

根据铺设的环境、地质结构和施工单位等综合因素,合理布置管线的位置,充分优化地下管廊的空间,在不造成管线之前相互干扰和拥堵的前提下,尽可能的多设置装置管线,同时保证不影响正常的供水、供电和供暖,合理设计管线的埋深。对于周围土层的处理可以采取夯实、换土垫层和碾压的方式处理,具体方法要根据土层的厚度选择,同时要注意周围的坑塘、枯井和冲沟等危险地质环境,防止地基出现裂缝埋下安全隐患。

4.1.2 长远规划原则

地下城市综合管廊投资大,回报周期长,因此为了满足城市的发展需求,在建设时应该考虑到未来的补建工程,留出足够的位置用于未来管线的铺设。同时,还要考虑节约成本,可以采取直线铺设的方法,但是这种方法容易受到受热温度的影响导致出现管线位移现象,据此,可以设计固定墩来避免这种现象。

4.2 管道沟槽施工

管道选材时应选择2级承插式钢筋混凝土排水管,在其他地面下的排水管道当管顶覆土大于4米时,采用承插式钢筋混凝土排水管,雨水管为水泥砂浆接口,污水管道采用沥青油膏接口。

4.3 管道回填

施工主要工艺流程为沟槽开挖→基坑支护→地基处理→基础施工→管道安装→基坑回填土。根据施工安排流水作业,可以避免沟槽开挖后暴露时间过长二坍塌,同时可以利用挖土进行基坑回填,减少施工现场的土方堆积和运输量。

4.4 管沟开挖

根据现场管线的实际分布情况和地质环境,可以采取人机合作的开挖方法。人工填土层,机械开挖,比例大约为1:0.25和1:0.33的放坡系数,开挖沟底宽,应当管道构筑物横断面最宽处加宽约0.5米,保证在操作时有足够的空间而不至于空间太过狭窄,开挖的弃土应该随挖随运,避免造成施工现场的土方堆积,影响施工交通。在场地开阔处,开挖弃土应放置于开挖沟槽上边线1米外,可以减少坑壁荷载,保持坑壁稳定。

结语:现阶段,我国的城市处于高速发展阶段,要加强对城市中综合管廊的合理设计,并且要在此基础上,采用合理的措施,做好综合管廊施工,提高城市管廊的质量,使其为城市的发展能够提供强有力的支持。

参考文献:

[1]徐奇,续元庆,王丽娟.城市综合管廊应用分析[J].石油规划设计,2015

论文作者:梁强

论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期

论文发表时间:2018/3/21

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