平顶山市地下综合管廊设计--城市地下空间规划理论--课程设计说明书.doc

河南城建学院城市地下空间规划理论课程设计说明书河南城建学院城市地下空间规划理论课程设计说明书课 程 名 称: 城市地下空间规划理论题 目: 综合管廊 专 业: 城市地下空间工程 学 生 姓 名: 许啸宇 学 号: 073413148 指 导 教 师: 罗从双、张亚鹏 设 计 教 室: 10#B503 开 始 时 间:2016年03月 01日完 成 时 间:2016年03月 14日课程设计成绩：学习态度及平时成绩（30）技术水平与实际能力（20）创新（5）说明书撰写质量（45）总 分（100）等级指导教师签名： 年 月 日目 录第一章 、课程设计任务书3第二章、平顶山市新城区地下综合管廊规划与设计92.1设计简述92.2平顶山新城区工程地质概况102.2.1工程地质102.2.2水文地质112.3施工路线的确定122.3.1管廊路线安排概述122.3.2管廊路线安排原则122.3.3综合管廊路线安排122.4 设计时应考虑的因素132.4.1 对周边已有设施的影响142.4.2 地基沉降的影响142.4.3 考虑地下水浮力142.4.4抗震作用142.4.5防水设计142.4.6主体结构设计152.5施工方法152.5.1施工原则152.5.2抗震烈度152.5.3结构概况162.5.4开挖方案162.5.5盾构法施工的原因162.5.6泥浆型土压平衡式盾构172.6管线的安排与布置172.6.1入廊管线分析172.6.2电力管线172.6.3给水管道182.6.4通信管线182.6.5 燃气管线182.6.6 排水管线192.6.7 供热管、蒸气管202.7管廊设计202.7.1横断面设计202.7.2主体设计212.7.3结构设计212.8附属工程设计222.8.1消防设计222.8.2排水设计222.8.3 通风设计232.8.4站设计232.8.5防火分区及通风设计242.8.6其他附属设施设计24第三章 、平顶山新城区地下综合管理课程设计自我总结253.1工程的认知253.2自我认知25参考文献26第1章 、课程设计任务书1.1课程设计的目的通过本次课程设计，使学生进一步巩固所学的城市地下空间规划与设计的基础知识，深入了解各种城市地下功能空间的规划原理和建筑设计，并能熟悉专项规划与设计的步骤。使学生基本具备城市总体规划工作阶段对地下空间进行规划所需的调查研究能力、综合分析能力、规划表达能力。1.2课程设计的题目平顶山市xxxx地下工程规划与设计 （具体题目，见方案分配表）。1.3课程设计的依据1刘皆谊，城市立体化视角地下街设计及其理论，东南大学出版社，20092贺少辉，地下工程，北京交通大学出版社、清华大学出版社，20083陈立道，城市地下空间规划理论与实践，上海同济大学出版社4童林旭著，地下汽车库建筑设计，中国建筑工业出版社，北京，19965耿永常，城市地下空间建筑，哈尔滨工业大学出版社，哈尔滨，20016耿永常，城市地下空间结构设计，哈尔滨工业大学出版社，20057王文卿，城市地下空间规划与设计，东南大学出版社，南京，20008童林旭著，地下建筑图说100例，中国建筑工业出版社，北京，20061.4设计的原始资料或已知的技术参数结合河南省平顶山新城区的地理位置，地形地貌条件，气候条件，水文地质与工程地质条件，地面建筑类型及特点，针对新城区进行地下工程项目的规划设计。具体选址请根据任务分配进行实地踏查并给出确切位置，并根据所选位置周围环境进行实际的规划设计。地下工程的规模按预期50年进行规划设计。设计题目划分及相关参数为保证每人一题，具体方案分配见下表：表 1 方案分配表方案姓名学号名称建筑形式车型1曹媛媛073413101地铁三层站台2仇荔斐073413102地铁二层站台3范亚楠073413103地铁岛式站台4高朋园073413104地铁侧式站台5郭小溪073413105地铁混合站台6何静静073413106地铁+高架 7姜云帆073413107地铁+公交8刘云073413108地铁+地下停车场一层交叉9彭洁073413109地铁+地下停车场二层交叉10谢蕊073413110地铁+地下商业街一层交叉11郁万荣073413111地铁+地下商业街二层交叉12袁悦073413112地铁+下沉广场一层交叉13张孟珂073413113地铁+下沉广场二层交叉14陈富翔073413114地铁+综合管沟一层交叉15陈克龙073413115地铁+综合管沟二层交叉16丁连瑞073413116地下停车场单建式微型车17丁忠凯073413117地下停车场附建式微型车18董豪飞073413118地下停车场单建式小型车19冯熙尧073413119地下停车场附建式小型车20付垒073413120地下停车场单建式轻型车21付文华073413121地下停车场附建式轻型车22高佳伟073413122地下停车场单建式中型车23高磊073413123地下停车场附建式中型车24郭泽洋073413124地下停车场单建式大型车25郝海光073413125地下停车场附建式大型车26黄然073413126地下停车场+小区中型车27李摇073413127地下停车场+广场中型车28李志龙073413128地下停车场+下沉广场中型车29廉常青073413129地下停车场+地铁中型车30刘凯073413130地下停车场+火车站中型车31刘儒风073413131地下停车场+商场中型车32卢文迪073413132地下停车场+地下商业街中型车33录红涛073413133下沉广场一层34马毅073413134下沉广场二层35孟社龙073413135下沉广场+小区36任树林073413136下沉广场+公园37邵耀华073413137下沉广场+地下停车场38石洋洋073413138下沉广场+地下停车场39石雨伟073413139下沉广场+地下商业街（1）40孙慕楠073413140下沉广场+地下商业街（2）41王博073413141下沉广场+地铁42王俊伟073413142下沉广场+公交车站43王明阳073413143综合管沟干线44王振平073413144综合管沟干支线45吴迪073413145综合管沟圆形断面46吴宜恕073413146综合管沟方形断面47徐冬冬073413147综合管沟明挖48许啸宇073413148综合管沟暗挖49严杨斌073413149综合管沟+平行道路一层交叉50杨峰073413150综合管沟+交叉道路 二层交叉51杨明启073413151地下商业街单建式52杨世豪073413152地下商业街附建式53岳晨光073413154地下商业街二层54张绪073413155地下商业街三层55张振鹏073413156地下商业街+地铁56赵亚锋073413157地下商业街+下沉广场57周洪波073413158地下商业街（1）+地下停车场（1）单建式中型车58朱灿伟073413159地下商业街（1）+地下停车场（1）附建式中型车59朱朋要073413160地下商业街（1）+地下停车场（2）单建式中型车60朱天宇073413161地下商业街（1）+地下停车场（2）附建式中型车61刘志安073413162地下商业街（2）+地下停车场（1）单建式中型车62郑金举073413163地下商业街（2）+地下停车场（1）附建式中型车63刘科技073413164地下商业街（2）+地下停车场（2）单建式中型车64李炎龙073411130地下商业街（2）+地下停车场（2）附建式中型车1.5设计要求（包括提交的设计成果）1.5.1课程设计教学方面的要求1.5.2 教学基本要求 1教师应事先准备课程设计任务书和设计所需的规范以及有关资料。2讲解大纲要求、设计方法、步骤及注意事项，提供参考资料目录。 3指导和启发学生的思路，使之能全面地综合各方面的因素，正确、合理地提出方案。 4安排适量的答疑时间指导学生，解答学生在设计中提出的问题。 5对学生间的互相讨论、研究可给予帮助，但严禁学生在设计中相互抄袭或请别人代做，如发现这种现象，将以不及格论处。1.5.3能力培养要求1本课程设计主要培养学生对地下空间设计的实践能力。2通过本课程设计实践，培养学生独立完成文献资料检索和理解相关条文规定内涵的能力。了解地下空间设计的原理和方法，培养学生综合运用设计原理分析问题和解决问题的能力。3培养学生严肃认真的科学态度和不断创新的精神。1.5.4 对课程设计说明书的要求 1课程设计的重点设计内容主要是某一地下工程的规划与设计。 （1）平面总图：根据规定区域的地形、地质条件和地面建筑特点，提出一个完整的设计方案，并阐明其合理性。（2）出入口布置图：出入口是地下工程与地面互通的主要位置，出入口的形式及其结构设计关乎到地下工程的使用率和使用效果。（3）柱网布置，结合所设计的工程类型，计算和绘制出合理的柱网及其结构。（4）各个断面和剖面图的绘制。（5）地下空间的容量计算。 2编制设计说明书，根据设计内容具体体现设计成果，字数约12000左右。 3设计说明书插图主要包括：选址图、总平面布置图，出入口设计图，各个断面与剖面图。 4设计说明书要求内容完整，言简意赅，书面清洁，字迹工整。1.5.5课程设计的主要内容与要求通过学习，学生在掌握地下空间规划的原理和应用知识方面应该达到如下要求：其中基础理论部分为必须达到；工程应用部分因工程类型繁多，可根据实际需要重点进行地下空间的规划训练。1城市地下空间总体规划 掌握城市地下空间总体规划的基本原理、规划的原则、规划规范及其要求。2地下商业街的规划与设计 了解地下街在城市发展中的作用、掌握地下街规划的基本原理以及地下街建筑设计的基本原理及要求。通过设计来协调好人，商品和空间的关系。重点围绕选址，出入口，平面布置，断面与剖面的设计，中庭，商品分区，通风，消防，人防，货物储藏室等进行详细规划与设计。3地铁的规划与设计 地铁规划的基本方法、掌握地铁车站和区间的规划与设计技术、地铁的线路规划等。车站的选址，出入口，站厅层，站台层，无障碍设施，车站主体结构，区间主体结构，站台形式，人防功能，消防等附属设施。4综合管沟的规划与设计 综合管沟的总体设计，断面布置，设计原则，检修口布置，防火分区，通风、排水、照明、监控与报警、辅助设施等。5下沉广场的规划与设计广场的平面布置，下沉广场的围合情况，景观，商业。通过规划设计，体现下沉广场的三部曲。重点围绕，选址，平面规划设计，下沉形式，围合度，与周围环境的协调，交通和商业、休闲场所的关系。1.5.6 设计成果要求1.编制设计的说明书一份；2.设计说明书格式统一（见说明书格式），课程设计带队教师提供。统一采用A4纸张打印。3.内容必须充实，说明书页数不少于30；排版正确，无错别字。4.绘制A3设计图一套，其中手绘1张以上，CAD图和效果图15张以上。图签格式：设 计 题 目（替换）专 业图 名（替换）图 号学 号比 例绘 图 人交通运输工程学院 隧道与地下工程教研室指导教师1.6设计时间安排城市地下空间规划理论课程设计时间为第17周至18周共2周（2015年12月28日2016年01月08日），要求学生集中时间完成全部内容，时间安排如下：1. 讲解规划要点及方法，熟悉规划任务书，借阅资料；1天2. 设计提纲、方案的确定； 2 天3. 设计、绘图和相关指标计算； 4 天4. 整理编写设计的计算书和说明书，装订成册； 3 天1.7设计纪律要求1.设计中要自主完成，杜绝抄袭现象，发现类同者，设计成绩按零分计。2.正常上课期间所有设计学生必须到教室进行设计，上午8：00 12：00，下午2：00 5：00，不得迟到和早退。3.设计期间指导教师实行不定期点名制度，两次无故不到者设计成绩降级。四次无故不到者设计成绩为不及格。1.8成绩评定学生的课程设计成绩由指导老师根据学生在设计期间的设计图纸、设计计算说明书、答辩、出勤等情况综合评定。成绩分：优、良、中、及格、不及格五个等级。其中，设计图纸占35%，设计说明书占45%，答辩占10%，出勤占10%。成绩评定标准如下：优：能认真完成设计指导书中的要求，设计过程中，严格要求自己，独立完成设计任务，图纸整洁、绘制标注规范，设计方案合理，思路清晰，设计说明书内容充实工整，应用理论正确，有创新性。答辩正确，设计期间出满勤。良：能较好的完成设计指导书中的要求，能独立完成设计任务，设计思路较清晰，平面布置合理、图纸绘制标注规范、整洁，设计认真，应用理论正确，答辩正确，设计期间出满勤。中：能完成设计指导书中的要求，平面布置基本合理、图纸绘制规范、字体和数字标注较整洁，设计较认真，应用理论基本正确，答辩基本正确，设计期间出满勤。设计方案基本合理。及格：能基本完成设计指导书中的要求，设计思路欠佳，平面布置欠合理、图纸绘制规范、字体和数字标注欠整洁，应用理论无原则错误，答辩时问题回答不全面正确，设计期间有缺勤现象。设计图纸一般。不及格：凡有下列情况之一者以不及格论：1）未达到设计指导书的基本要求。2）设计出现原则性的错误，图纸绘制有明显错误、字体和数字标注不整洁，应用理论有原则错误，回答问题错误。3）设计缺勤累计达三分之一以上者。1.9资料上交日期：2016年01月8日 下午四点前。1.10指导教师及指导教师上课时间备注1.指导教师：罗从双 张亚鹏 2.分组：第一组 1 32号，罗从双老师指导；第二组 3364号，张亚鹏老师指导。交通运输工程学院 隧道与地下工程教研室2015年12月10日第二章、平顶山市新城区地下综合管廊规划与设计2.1设计简述以我平顶山市新城区为研究对象，平顶山市新城区综合管廊的设计是在结合国际市政设施综合管网技术，以及国内综合管网规划规范标准,借鉴旧城路网体系结构改造特征和城市地下空间综合利用原则等因素，将在新城区内新建的基础设施项目。对于本项目尊重城市规划、合理设计，全面考虑工程建设和运营管理所涉及的各种因素，有针对性提出各种解决问题的方法尤为重要。始终坚持以人为本的设计原则，根据经济社会发展状况和自然条件，经过技术、经济、安全、管理等因素综合研宄是平顶山市新城区综合管廊设计所遵循的原则和思路。本文结合平顶山市新城区实地情况，进行设计内容研宄。首先，对平顶山市新城区合管廊的总体设计进行研究,主要对断面形式进行分析。其次，重点研宂基坑开挖的施工方法和地质勘查对工程建设的影响。2.2平顶山新城区工程地质概况2.2.1工程地质管廊位于山坡倾斜地段，地势平坦开阔，坡角3度左右，有季节性小水流。岩性为亚粘土混碎石，黄土状亚粘土。经现场钻探揭露，本场地下覆基岩为冶里组石灰岩，场地地层由上至下依次为素填土、淤泥质粘土、碎石、粘土、中风化石灰岩组成，共计5层，现将各岩土层的特点描述如下：调查区内地层发育完整，主要出露有太古界，中元古界，震旦系，寒武系，石炭二叠系，三叠系，新近系，第四系（河南省地质矿产局，1898)，此外尚有岩浆岩发育，岩石类型齐全。工程地质区划属豫东平原强烈缓慢沉降地壳稳定性不均工程地质区、豫南平原单层膨胀土为主工程地质亚区（河南地质矿产厅，1992）。区内出露双层土体。根据岩石的坚硬程度，将坚硬、半坚硬岩石类统称岩体，松散土类统称土体。根据岩石的成因、岩性及结构，将岩体类型划分为碎屑岩类、碳酸盐岩类、变质岩类及岩浆岩类（黄光寿等，1994）。（1）碎屑岩类：碎屑岩类可分为中厚层砂岩、页岩岩组和中厚层粉土岩、砾岩岩组。中厚层砂岩、页岩岩组：由二叠系陆相沉积碎屑组成，主要由中厚层状砂岩和页岩组成，砂岩属半坚硬坚硬岩石，抗风化能力强，节理发育。页岩为软质岩石，遇水易软化，抗风化能力弱。粉土岩、砾岩岩组：粉土岩、砾岩互层，属半结的层状岩体，粉土岩强度低易风化，砾岩泥质胶结易风化。（2）碳酸盐岩类：碳酸盐岩类可分为中厚层状灰岩、页岩、砂岩岩组和页岩、砂岩、灰岩岩组。中厚层灰岩、页岩、砂岩岩组：主要由寒武系地层组成，上部为厚灰岩，中下部为灰岩、砂岩、页岩互层，总厚度700800m（河南地质矿产局，1898）。灰岩属坚硬岩石。页岩软弱，遇水易软化。砂岩为硅质胶结，厚层状，属坚硬岩石。区内主要工程地质问题为岩溶塌陷。页岩、砂岩、灰岩岩组:由太原组和本溪组组成（河南地质矿产局，1898）。太原组下段为页岩和灰岩互层，中段为页岩和砂岩互层，上段为灰岩和页岩互层。本溪组为厚层状铝土质泥岩，厚度6.090m。灰岩、砂岩的强度高，而泥岩易软化。（3）变质岩类:太古界由片麻岩组成，元古界由石英砂岩组成，总厚度大于500m(河南地质矿产局，1989)，为片麻岩、页岩、石英岩状砂岩岩组。片麻岩呈整体块状结构，坚硬，零星出露。页岩呈薄层状，夹于石英岩状砂岩中，属半坚硬岩石，但常风化成鳞片状，易产生边坡滑塌。石英岩状砂岩为坚硬岩石。主要工程地质问题为页岩易造成边坡失稳。（4）岩浆岩类:安山岩、凝灰岩岩组：凝灰岩呈夹层分布于安山岩中，在大庄附近厚度33.7m，风化微弱，工程地质条件良好。花岗岩岩组：岩性为花岗岩、花岗斑岩，细粒粒状结构，块状构造，发育三组节理，微风化，工程地质条件良好。2.2.2水文地质平顶山地区水文地质含水岩组为松散岩类孔隙含水组，浅层含水亚组(河南省地质矿产厅，1992)，区域地下水主在赋存于松散岩类孔隙和基岩裂隙溶隙中，其储水、导水性能主要和地层岩性、构造条件有关，其补给性能和气象、水文、地貌、饱气带岩性等因素有关。地层岩性是地下水赋存的基础，地质构造是控制地下水埋藏、分布和运移的主导因素，地貌、气象、水文是影响地下水补给、径流和排泄的重要条件。第四系松散岩类的富水性与其形成时代、成因类型和岩性密切相关。从形成时代来说，全新统、上更新统的粘性土结构疏松，含水丰富，一般视为含水层，中更新统的粘性土结构致密，为相对隔水层，下更新统的粘性土结构致密，坚硬，为隔水层；全新统、上更新统砂泥质或含少量泥质，平均渗透系数为140m/d，中更新统含水层不含泥质或含少量泥质，平均渗透系数为48m/d，下更新统含水层多含泥质，平均渗透系数仅为13m/d。从成因类型讲，同一时代同一粒级的砂性土，坡洪积、洪冲积物富水性弱，冲积物富水性强。基岩的富水性主要与岩性有关，前震旦系变质岩(大理岩除外)一般为不含水岩石，震旦系冰硕砾岩、页岩为不含水岩石。同时构成区域性隔水层，其他各时代的岩石大都视为含水岩石。地质构造对基岩山区含水岩石富水性的控制作用有直接的，也有间接的。直接控制作用是构造活动形成多种多样的蓄水构造，不同的蓄水构造其富水部位和富水性不同。李口向斜蓄水构造，由于两翼倾角较缓，两翼和轴部均有第四系覆盖，接受松散岩类孔隙水的补给，所以其翼部和轴部都比较富水。地貌、气象、水文和岩性等因素的综合作用，控制着地下水补排条件，特别是地貌条件对浅层地下水的控制作用最为明显和直接。沙河和汝河河谷平原不仅分布有厚540m的卵砾石、砂砾石和砂层含水层，而且地形平坦。饱气带岩性多为全新统、上更新统结构疏松的亚砂土，易于接收大气降水入渗补给，加之山区岗地的地下径流及地表水的补给，地下水丰富和极丰富。山地和丘陵地形坡度大，河网密布，降水多形成地表径流排入河道，降水入渗微弱，一般为含水微弱的贫水区。2.3施工路线的确定2.3.1管廊路线安排概述由于国内不同地区的综合管廊建设都是因地制宜，设计标准也不尽相同，从我国一线城市正在修和已经投入使用的几处综合管廊中，选取新城区综合管廊进行设计分析，得出研宄结论。综合管廊与其他普通市政管线的设计是有区别的，前期设计工作受到规划、建设成本控制、后期管理以及产权分配等不同因素的制约，在此基础上进行逐项研究。分析总体设计的合理性，鉴国外的经验，同时发展我国特色的综合管廊技术。2.3.2管廊路线安排原则长安大道是平顶山市新城区内东西向城市主干道，贯穿新城区东西，道路宽15米，全长约9.5公里；规划管道种类多、容量大，是各种管道主要通道，承担着区域内部以及与区域外的管道衔接功能。鉴于该道路交通与管道功能十分重要，为集约化利用道路下的空间资源，给城市发展预留宝贵空间，同时避免道路建成后因新设或维修管道而导致道路反复开挖，提高路面使用寿命，确保交通运输畅通，规划伊始便确定该道路全线敷设综合管廊。2.3.3综合管廊路线安排经过调查研究，新城区的地下综合管廊路线设计西起崇文路与龙翔大道交叉口处，东至焦店村。总体延长安大道大香山路长安大道省道241/242路下10米距离施工。图一：新城区地下综合管廊一期路线规划图线路的安排一共分为两期，一期工程为绕行河南城建学院工程，管廊位于平顶山市河南城建学院周围长安大道、大香山路，囊括了整个河南城建学院外围的一半长度。二期工程为长安大道至省道241/242道。一期工程全长11.9km，二期工程全长为13.6km。图二：新城区地下综合管廊二期路线规划图2.4 设计时应考虑的因素2.4.1 对周边已有设施的影响共同沟各种特殊段应根据相隔一定的间距来布置，其间距大小应考虑功能需要、管线及其材料特性、道路状况、相关设施的位置等。对于露出地面部分结构在设计上应考虑与地面景观协调，尽量隐蔽。2.4.2 地基沉降的影响城市共同沟应该考虑到地基的沉降问题，否则可能造成伸缩缝处产生错缝，这样极易导致渗水并引起管道受剪，共同沟的结构可能受到切应力的变化而破坏，对可能造成较大沉降的软弱地基，需要特别重视。2.4.3 考虑地下水浮力地下水位较高，覆土较浅导致地下水的浮力作用极易对共同沟产生一个向上的应力变化，这样导致局部受力不均匀而遭到破坏，因此，地下水位变化较大时，应对不利工况引起注意。2.4.4抗震作用利用山区隧道法进行城市软土、高地下水地区隧道（包括共同沟）的施工方法，以此提高像地铁、共同沟等城市隧道结构的抗灾（震）水平。当然，衬砌厚度愈薄、埋深愈浅的共同沟破坏概率愈大，破坏程度更严重。不同施工类型、结构形式和埋深条件的隧道抗震能力存在很大差别。2.4.5防水设计共同沟内提供检修通道应该做好最为基础的防水处理，整个共同沟外露部位均采取保护措施，防止施工时对防水涂料的损伤，共同沟对于特殊部位，需采取一定的防水措施如伸缩缝、特殊断面的衔接处，以保证沟内不会出现大面积渗水，保证防水质量。2.4.6主体结构设计标准断面为钢筋混凝土单孔闭合框架结构，整体浇筑。主体结构内部净尺寸可考虑为5850mm3100mm（bh），顶板厚300mm，底板厚300mm，侧壁厚300mm，垫层为150mm厚C15砼。每200m设1个进料口、1对通风口间隔布置，进料口、通风口直接从共同沟侧壁开口，伸出地面1m，顶部设不锈钢盖板。管道进沟体均埋钢套管，沟体端部采用混凝土墙封堵。每节共同沟长度不大于25m，每节之间设沉降伸缩缝，共同沟底部沉降缝位置设置剪力键，剪力键采用500mm300mm钢筋砼垫块。2.5施工方法2.5.1施工原则地下综合管廊平面中心轴线宜与规划道路中心线保持平行布置。综合管廊沿城市快轨、地铁、铁路、公路敷设时应与其路线平行，如必须交叉时应采用垂直交叉，条件受限时最小交叉角不宜小于度。综合管廊穿越河道的位置应选择河床较稳定段，而且覆土深度应按不妨碍河道治理深度要求和保证管廊自身安全的原则确定。如遇有通航要求的河道，在一至五级航道下面敷设，应在航道底设计标高米以下；在普通河道下面敷设，应在河底设计标高米以下；在灌溉渠道下面敷设，应在渠底设计标高以下米。如综合管廊埋深大于建筑物基础，其与建筑物之间的最小水平净距，应符合如下规定：1.综合管廊外轮廓边线至建筑物基础边水平距离2.综合管廊基坑开挖深度3.建筑物基础底砌置深度4.土壤内摩擦角2.5.2抗震烈度 1.根据中国地震动参数区划图（GB18306-2015）和国标建筑抗震设计规范（GB50011-2012）规定，本场区属地震动峰值加速度分区为0.05g，场地抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组。 2.依据铁路工程抗震设计规范（GBJ111-87）及国标建筑抗震设计规范（GB50011-2012）规定，场地类别为以类。2.5.3结构概况结构类型：地下钢筋混凝土矩型管道结构工程防水等级：二级馄凝土结构使用环境类别：四抗震设防类别：乙类抗震设防烈度：七度2.5.4开挖方案根据前期的地质勘探和对周边建筑的调查研究，充分考虑到白龟山水库这一对周边工程具有重大影响的自然地貌，新城区地下综合管廊选用浅埋暗挖法施工，选用矩形断面结构，图为新城区地下管廊截面衬砌支护图。图三：盾构开挖截面图2.5.5盾构法施工的原因经前期的地质勘探与研究，平顶山市新城区地下10米为细粒粒状结构，块状构造，发育三组节理，微风化，工程地质条件良好。由于管线经过区域多为公路路段、国道、省道、居民住宅区、学校，为了减少施工工期对周边影响，采用TSM（盾构施工法）。2.5.6泥浆型土压平衡式盾构这种盾构适用于土质松软、透水性、易于崩塌的积水砂砾层覆土较浅、泥水易喷出地面和易产生地表变形的极差地层的施工。这种盾构具有土压平衡盾构和泥水加压盾构的纺织系统双重特征。盾构掘进时，应向盾构内注入高浓度泥浆，通过搅拌，使土砂混合成泥土，并充满泥土舱，支护开挖面。由于从螺旋输送机的排土口装上一个旋转排土器既可保持泥土舱内土压的稳定，又可不断地从压力区无压区内顺利排出。但从排土器排出的泥土呈泥浆状，不能用排送干土方式，排送向地面，同时泥浆浓度较高，无法通过管道排出，从螺旋输送机排出的泥土，是在泥浆槽中经水稀释后再以流体形式通过管道排往地面。这种泥浆型土压平衡盾构机的泥土舱的泥浆供入系统和排出系统是两个回路，所以从泥浆排出系统操作所造成的压力波动，对泥土舱内支护压力无大影响，使盾构操作控制更为简便。泥浆型土压平衡盾构机通常采用面板结构，进土槽宽度可按土层中最大砾石尺寸决定。刀盘开口率一般在40%60%左右。由于泥浆型土压平衡盾构多用于巨砾土层，因此排土多采用带式螺旋输送机，可比同样大小中心轴式螺旋输送机排出的石块粒径大一倍左右。地下施工深度为15米，隧道开挖面直径为10米，刀盘直径为8米。2.6管线的安排与布置2.6.1入廊管线分析根据白银市城市总体规划、市政专项规划，本工程范围内的市政管线主要有：雨水管、污水管、生活给水管、工业给水管、热力管、蒸气管、燃气管、电力电缆、通信电缆等。下面针对各专业管线，分析其纳入地下综合管廊的可行性。2.6.2电力管线根据电力专业的规划，大量的高压和中低压电缆沿主干道和次干道敷设。随着城市经济综合实力的提升及对城市环境整治的严格要求，目前在国内许多大中城市都建有不同规模的电力隧道和电缆沟。电力管线从技术和维护角度而言纳入地下综合管廊经没有障碍，因此本工程拟将电力管线纳入地下综合管廊，但需要解决通风降温、防火防灾等主要问题。2.6.3给水管道根据市政管线专项规划及综合管廊专项规划，本工程给水管道包括两种，DN150DN600的生活给水管；DN150DN800的工业给水管，DN150DN200的回用水管。供水管道的传统敷设方式为直埋，管道的材质一般为钢管、球墨铸铁管等。将供水管道纳入地下综合管廊，有利于管线的维护和安全运行。因此，本工程拟将供水管道纳入地下综合管廊，但需要解决防腐、解露等技术问题。2.6.4通信管线根据通讯专业的规划，通讯管线包括电信管线、有线电视管线、信息网络管线等。目前国内通信管线敷设方式主要采用架空或直埋两种。架空敷设方式造价较低，但影响城市景观，而且安全性能较差，正逐步被埋地敷设方式所代替。本工程拟将通信管线纳入地下综合管廊，但需要解决信号干扰、防火防灾等技术问题。2.6.5 燃气管线目前我国规范中，燃气管道可进入地下综合管廊，在国外的综合管沟中，也有燃气管道敷设于综合管沟的工程实例，经过几十年的运行，并没有出现安全方面的事故。但在国内人们仍然对燃气管进入地下综合管廊有安全方面的担忧。敷设在城市道路下的燃气管道有发生燃气泄漏和爆炸等事故，造成事故的原因主要有如下方面：1. 燃气管道埋深较浅被压坏，导致燃气管道泄漏。2. 由于部分道路地质条件较差，造成道路部分不均匀沉降，导致燃气管道断裂发生泄漏。3. 由于道路开挖施工不当，造成燃气管道被挖断，导致燃气管道断裂泄漏。4. 埋地燃气管道受到土壤的腐蚀，造成管道泄漏。5. 管道阀门处易受到阀门两端管道不均匀沉降，发生变形，造成管道泄漏。6. 由于燃气管道泄漏后集聚达到一定的浓度，遇到明火后发生爆炸。燃气管道进入地下综合管廊的优点主要表现在以下方面：1. 燃气管道不易被压坏。2. 燃气管道不会受到地质条件的限制。3. 燃气管道不会受到土壤的腐蚀，使用寿命延长。4. 燃气管道、阀门等易于安装检修。5. 燃气管道不会由于道路施工不当而造成管道破坏。6. 减少了道路开挖修复工作量，同时减少了对周围环境的影响。燃气管道进入地下综合管廊的缺点主要表现在以下方面：1. 管道一旦发生泄漏，易对人身安全带来影响。2. 燃气管道发生泄漏后，达到一定浓度后，如遇明火，易造成爆炸等事故。3. 为了使燃气管道能正常安全运行，需配置一定的仪表设备对燃气管道进行监测，对运行管理要求较高。综合考虑后本次试点工程考虑将燃气管线纳入其中,但需设置气体监测报警系统及事故强制通风系统。2.6.6 排水管线排水管线分为雨水管线和污水管线两种。在一般情况下两者均为重力流，管线按一定坡度埋设，埋深一般较深，其对管材的要求一般较低。采样分流制排水的工程，雨水管线管线管径较大，基本就近排入水体，因此，雨水管一般不进入地下综合管廊。地下综合管廊的敷设一般不设纵坡或纵坡很小，污水管线进入的话，地下综合管廊就必须按一定坡度进行敷设以满足污水的输送要求，由于雨水、污水管是重力流，管线随着流向埋深越来越深，若放于管廊内，会相应增加管廊埋深，提高投资。另外污水管材需要防止管材渗漏，同时，污水管还需设置透气系统和污水检查井，管线接入口较多，若将其纳入地下综合管廊内，就必须考虑其对管廊方案的制约以及相应的结构规模扩大化等问题。本项目中，雨水管线管线管径较大，需就近排入水体，如入廊，需在每个出口处设置提升泵站，增加投资和运行费用的同时，需占用建设用地 。污水管道因管径小且埋设深度浅，结合道路竖向，因地制宜考虑，北京路及北环路纳入污水管道后没有太大增加管廊埋设深度的情况，因此，考虑入廊。2.6.7 供热管、蒸气管在我国北方的大多数城市，由于冬天采暖的需要，目前普遍采用供暖的方法，建设有专业的供热管沟。由于供热管道维修比较频繁，因而国外大多数情况下将供热管道集中放置在地下综合管廊内。便利性，提高了管道运行的安全性，又提高了管道维护修理的，供热及蒸气管道进入综合管沟并没有技术问题，因此，本工程拟将供热、蒸气管道纳入地下综合管廊中。综上所述，本项目拟纳入地下综合管廊的管线类型包括：生活给水管、工业给水管、热力管、蒸气管、电力电缆、通信电缆、燃气管、污水管。下图为平顶山新城区地下综合管廊内管线布置图。图四：综合管廊内管线布置图2.7管廊设计2.7.1横断面设计 横断面形式选择综合管廊横断面形式根据容纳管道的性质、容量、地质、地形情况及施工方式可分为圆形和箱型两种断面形式。圆形断面主要适用于非开挖施工工艺，明挖施工则宜选用箱型断面。长安大道，无现状设施，综合管廊采用明挖施工，因此设计选用箱型断面。该道路规划敷设110kV高压电缆，根据电力工程电缆设计规范(GB502172007)中相关规定，高压电缆与热力管道不能同沟敷设，本工程设计横断面采用单箱双室形式。 管道位置设计管道位置设计应遵循以下原则:将电力、通信光缆布置于管廊上部;将小管径管道布置于管廊中部;将大管径管道布置于管廊底部;管廊内管道以中间人行通道为分界对称布置。综合管廊内管道之间的距离、管道与管廊内壁、顶板及底板之间的距离以及管廊内人行通道宽度必须满足相关规范的规定，便于施工和检修。2.7.2主体设计平面位置设计根据需求，综合管廊顶部需设置检查口、投料口、通风口等各类孔口，其中通风口通常高出地面，其他孔口根据管理维护需要，经常开启。所以综合管廊平面位置宜敷设于道路绿化带内。本工程综合管廊敷设于道路西侧绿化带内。平面线形设计综合管廊平面线形通常与道路一致，在过河时，为避让桥梁基础，综合管廊可局部进行弯折。转弯处应设沉降缝，管廊转角须满足沟内管道折角。对于曲线段，管廊转弯不宜采用圆弧形，可将综合管廊划分为若干直折沟，其夹角应尽量165。纵断面设计综合管廊最小埋深应考虑雨、污水支管、燃气管(支管)等从综合管廊顶部穿越的情况，以及绿化种植等要求，通常控制覆土1.5m。纵断面设计时应基本与道路纵断面一致，在穿越路口处，为避让重力流管道，采取局部下卧或上抬的形式通过。同时，需考虑管廊内重力流排水需求，其最小纵坡不宜小于0.3%;最大纵坡应考虑各类管道敷设、运输方便，一般控制在10%以内;若纵坡大于10%，应于底板设置防滑措施。2.7.3结构设计地下工程的最小结构层厚度为250mm，并且工程范围内的地下水对结构有中等腐蚀性，需要适当加大钢筋的保护层厚度。根据地下工程防水技术规范(GB501082008)中关于沉降缝做法的规定，综合管廊的顶板、侧壁、底板的厚度均取300mm，结构体外侧的钢筋保护层厚度取50mm，结构体内侧钢筋保护层厚度取25mm。考虑到采用较细的钢筋并适当加密钢筋间距，有利于抵抗混凝土的温度裂缝，提高混凝土的抗渗性，所以选择采用分布筋HPB300级，受力筋HRB335级，主要采用10、12、14、16的钢筋。结构计算结构计算时顶板受均布荷载力，侧墙受土压力，底板为弹性地基支撑。设计荷载为覆土2m，并考虑绿化微地形1m，地基承载力取250kPa，地基弹性模量取10MPa。结构防水、防腐设计综合管廊主体防水等级设为二级，箱体防水混凝土结构设计抗渗等级P8，箱体外表面刷自闭式防水涂料。此防水构造亦能有效防止地下水对箱涵体外表面的腐蚀性。结构变形缝约20m设置1道，变形缝处的防水采用复合防水构造措施，中埋式橡胶止水带与外贴防水层复合使用。变形逢内设橡胶止水带，并用低发泡塑料板和双组份聚硫密封膏嵌缝处理;预留孔位置采用预埋穿墙套管进行防水处理。管廊内支架需除锈防腐，除锈后涂刷环氧沥青漆进行防腐处理。2.8附属工程设计2.8.1消防设计为了防止和扑灭综合管廊内发生的火灾，需在综合管廊内按火灾危险性分类设置必要的消防设施。电力电按火灾危险性丁类进行消防设计。热力、水管舱按火灾危险性戊类进行消防设计。通风机房按火灾危险性丁类进行消防设计。电力电缆舱设置固定式中压细水雾灭火系统。本工程在有电力缆线的舱内设置一套水喷雾灭火系统，达到灭火和控制火灾蔓延的效果。综合管廊按200m左右设置一个防火分区。每个防火分区均有一个以上直接通往室外的紧急出入口，防火分区两侧设置甲级防火门。灭火分区的划分为了准确地探测火灾信号并有效迅速地扑灭火灾，提高细水雾灭火系统整体的技术经济性能比，在确保灭火效果的前提下，将保护区域内较大的防火分区划成若干个细水雾灭火分区，本次细水雾灭火分区根据电力仓防火间隔进行灭火分区，每相邻防火门之间分为两个灭火区，按两个灭火区同时着火考虑。当火灾蔓延到另外一个灭火区时，根据火灾的蔓延程度，两个灭火区同时实施跟踪灭火。2.8.2排水设计综合管廊内设2%的横向坡度，1的纵向坡度，横坡及纵坡均为二次找坡。地面水通过找坡形成的排水边沟汇集到集水井，再由集水井内的潜水泵就近排入市政雨水井。集水井设置于每一防火分区的低处，每座集水井内设置二台潜水排水泵，排水管引出沟体后排入道路雨水管。潜水泵参数：Q=25m3/hr，扬程H=14m，P=2.2KW。综合管廊交叉口、端头井、标准段排风亭、倒虹段等处为低点。标准段排风亭处为两个防火分区的分隔点，中间设防火门，防火门一侧设一个120012001300的集水坑，集水坑内设2台排水泵，1用1备。交叉口、端头井、倒虹段设120012001300的集水坑，内设2台排水泵，1用1备。倒虹段一般设1个集水坑，电力廊道河处倒虹段距离较长，在河道两侧各设1个集水坑。2.8.3 通风设计1. 管廊通风采用自然进风、机械排风的通风方式。在过河段管廊通风距离较长，采用诱导风机辅助的纵向通风方式：通过有效控制气流方向，将大量新鲜空气直接由管道进