河南中兴路与和平路地下通道设计

河南城建学院城市地下空间工程课程设计-24-前言城市地下空间合理的开发和利用，随着人类经济发展和人类文明的不断进步，已经成为全球各个国家及地区日趋重视课题，欧美及日本等国家地区较早在这一领域进行了积极的探索和建设，我国近半个世纪以来，也随着经济发展和城市需求，在这一领域取得了快速发展。由于我国人口众多，地貌复杂，地区间经济差距较大，在地下空间开发和利用方面，相比较国外较早起步的国家和地区存在一定的差距。地下停车场是城市地下空间利用的重要组成部分，目前大规模地下空间均有停车场的规划，主要原因是城市汽车总量在不断增加，而相应停车场不足，城市汽车“行车难、停车难”的现象已十分普遍，充分利用地下空间建设停车场对缓解城市道路拥挤具有十分重要的作用。随着全国各类高校的普遍扩招，在校大学生的数量越来越多，不仅如此，越来越多的车辆在学校出入、乱停等，学校里的交通问题日益突出。为了缓解学校里的交通压力，为学生营造一个良好的学习氛围，地下停车场频繁出现在全国各类高校的校园里，比如河北科技大学的地下停车场如图-1。图-1河北科技大学地下停车场第一章概述河南城建学院位于平顶山市新城区明月路，是一所以建筑为特色的大学。最近几年由于学校的扩招，学校里的学生越来越多，不仅如此，而且学校里的车辆越来越多，最终导致学校出现交通堵塞的状况。从目前看来，学校的车辆已近达到可以建地下停车场的目的。1、地质状况地形地貌平顶山市处在伏牛山、外方山东部余脉与黄淮平原交接地带。地势西高东低，呈梯形展布。地貌类型多，山脉、丘陵、平源、河谷、盆地齐全。西部、南部、北部，巍峨的伏牛山、外方山逶迤连绵，层峦叠嶂。中部、东部为丘陵和平源，沃野坦荡，物阜民丰。其中平原约占土地总面积的2/3。西部鲁山县石人山主峰海拔2153.1米，东部襄城县于庄村海拔64.5米，相对高差2088.6米。中心市区西北、西南地势较高，向东南逐渐降低，形似簸箕状。北部有焦赞寨、马棚山、平顶山、落凫山、擂鼓台、龙山等山峰呈北西西向排列，其中擂鼓台为群峰之首，海拔506.5米；南部有河山、北渡山、白龟山、凤凰山、锅底山、舒山，海拔高程135～245米，构成了白龟山水库和沙河北岸的天然堤坝。这种特殊的地貌特征，使两山间形成狭长的走廊式洼地，湛河自西向东穿市而过。气候条件平顶山市为大陆性季风气候，地处暖温带，春暖、夏热、秋凉、冬寒，四季分明，雨量充沛，光照充足。据1957～1986年的气象资料统计，中心市区年平均日照2061小时，太阳辐射总量为每平方厘米113.77千卡，年平均气温15.0℃。7月份气温最高，平均为27.6℃；1月份气温最低，平均为1.2℃。无霜期为228天。年最大降水量1323.6毫米，最小降水量3739毫米，年平均降水量745.8毫米，一年内各季降水分布为春季占20～23%，夏季占45～50%，秋季占24～29%，冬季占4～5%。风向以偏南、西北、东北风最多，春夏盛刮偏南风，秋冬盛刮偏北风，常有来自西伯利亚的冷空气入侵。岩土层分布及物理力学特征河南城建学院地质情况属下更新统鲁山组。该组由砾石层、砂层、粘土质砂层、花斑状粘土层组成，为河流相—冲洪积相成因类型，受后期侵蚀、破坏、大部分地区出露不全。层型剖面位于鲁山县西北14公里库庄乡九龙沟村。层型剖面描述如图-2。图-2地质层型剖面图（1）浅灰黄色砾石层，砾石含量大于50%，由石英砂和少量火山岩、片麻岩组成，砾石以圆或次圆状为主，砾径5—20厘米，混杂堆积，砾石表面强氧化出现铁矿薄膜。层厚2.4米。（2）土黄色含小砾粗砂岩，砾石含量小于10%，有石英岩、石英砂岩组成，次圆到圆状，表面风化程度较弱。厚0.8米。（3）褐色花斑状粉砂质粘土，花斑由灰绿色或者褐红色粘土组成，呈条纹，条带团块分布，含量20%左右，风化后为松带状，具有较强膨性。厚1.3米。（4）浅灰黄色砾石层，砾石含量60%左右，由石英砂岩组成，以圆或次圆状为主，砾径5—10厘米，分选性较好，砾石风化较弱。厚1.3米。（5）黄棕色块状粘土质粉砂，含5%—10%的灰绿色粘土质粉砂斑块。厚0.5米。（6）黄棕色粘土质粉砂，下部具有水平层理，上部具有小型较粗层理，顶底各有一厚约20厘米的透镜砾石层。厚1.5米。（7）黄棕色粉砂质粘土夹透镜状粘土质粉砂，具有水平层理。厚0.8米。（8）褐色粉砂质粘土，夹褐色中砂透镜体，发育大型斜层理。含植物孢粉化石等。厚1.2米。不整合下伏地层。鲁山组下部为发育大型斜层理的厚层褐色粉砂质粘土；中部为发育小型交错层理，水平层理的黄棕色粉砂质粘土，粘土质粉砂夹砾石层，含有少量花斑状团块；上部为浅黄色、土黄色砾石层。该组纵、横向变化较大，自西向东厚度变薄，上部砾石层缺失。2、停车场的选址地下停车场的设计要考虑当地的地形、地质状况、周围环境等诸多因素，因此，地下停车场的选址很重要。选址原则（1）应符合城市总体规划和道路交通规划的要求，与城市结构和路网结构相适应；（2）保持合理的服务半径；（3）所选的位置应使地下汽车库的充满度有一定保证，三级以下（含三级）汽车库应不小于70%，二级以上（含二级）应不小于85%；周转率均不小于8次/日；（4）应符合城市环境保护的要求，地下汽车库的排风口位置应避免对附近建筑物造成空气污染；（5）应符合防火要求，设置在地面上的建筑物和构筑物，如出入口、通风口等，其位置和周围其他建筑物和其它易燃、易爆设施应保持必要的防火和防爆间距；（6）基地应选择在水文和工程地质条件比较有利的位置；（7）基地应避开已有的地下公用设施主干管、线和其他已有的地下工程。选址要求（1）选择在有大量社会停车需要，但地面空间不足或土地价格特别高的地段；（2）宜选择在地面建筑物或环境有较高保留价值，原有城市风貌和景观需要保护的历史或文化地区；（3）宜选择在人流车、流特别集中需要采取人车分流措施的地段；（4）停车厂建成后，地面易恢复为城市广场、公园和绿地，不宜再做露天停车场，以改善周边环境和景观；（5）基地所在的山体厚度应满足最小自然保护层的要求，一般为20m～30m；（6）整个工程的底面宜保持在稳定地下水位以上，在石灰岩地区要注意避开岩溶地段，特别要避开暗河；（7）所在的山体的岩性均一，整体性好，风化破碎程度低岩石强度高不存在区域性的大断裂带。第三章地下停车场的规划1、规划要点（1）规划停车场的位置应选择在交通量大、集中、分流的地段；（2）考虑地上、地下停车场的比例关系，尽量利用地面上的原有停车设施；（3）考虑机动车与非机动车的比例，使地下停车场的容量有一定的余地；（4）考虑地下停车场的平战转换。2、规划步骤（1）城市现状调查；（2）城市地使用及开发状况；（3）机动车发展预测；（4）原城市停车场和车库规划；（5）编制预建停车场的规划方案。3、规划应考虑的因素（1）场地的建筑布置、形式、道路走向、行车密度及行车方向；（2）是否有其它地下设施；（3）周围环境状况，如绿化、道路宽度等；（4）工程与水文地质情况，如地下水位、土质等；（5）要考虑地面出入口一侧有至少两辆车位置的候车长度；（6）停车场应用明显的标志，并按规定设置标线；（7）单建式停车场要考虑车库建成后面的部分的规划。车辆的可达性指汽车到达停车场的难易程度，可达性越好，停车场的吸引力也越大。主要由停车场出入口的设置情况决定。停车场出入口的位置、数量主要受道路等级和已有交通流状况的限制。连接停车场出入口与城市干道的道路，其通行能力必须能够承受停车场建成后诱增的交通量，并且当出入口发生排队等候时，连接停车场出入口和城市干道的道路应提供足够的空间。4、整体布局地下停车场系统的整体布局要考虑周围建筑物密集程度、路网形态、地面开发建设规划等多种因素的影响。目前，地下停车场的系统整体布局形态有网格状布局、辐射状布局、环状布局和脊状布局。本课程设计的地下停车场布局形式如图-3：图-3地下停车场布局形式5、等级划分我国现有的关于停车场建筑的分类分级标准有：中华人民共和国行业标准《汽车库建筑规范》中规定：汽车库建筑规模宜按汽车类型和容量分为四类并符合表1规定。表1汽车库建筑分类规模特大型大型中型小型停车数>500301～50051～300<50《地下汽车库建筑设计》中明确指出：当单个地下汽车库的建设规模确定后，还应按表2的规定进行地下汽车库的规模分级。表2不同车型地下汽车库的规模等级汽车库类型规模等等级小型车地下汽车库库中型车地下汽车库库一级

＞400＞100二级201～40051～100三级101～20026～50四级26～10010～25由以上两例可以看出，现有的停车场分类分级主要依据停车数量的多少来进行划分的。按照这种划分原则，本课程设计的地下停车场属于中型二级地下停车场。第四章地下停车场设计要点地下停车场系统组成要素设计是在地下停车场系统规划及等级划分的基础上，对系统的出入口、通道、辅助配套设施等进行的布局。通过对系统各项组成要素、关键尺寸及构造要求的研究，为进一步深化设计提供数据和理论依据。1、设计的基本要求一般以停放一台车平均需要的建筑面积作为衡量柱网是否合格的综合指标并同时满足以下基本要求：（1）适应一定的车型的停车方式、通道布置，并具有一定的灵活性；（2）保障一定的安全距离，避免遮挡和碰撞；（3）尽量做到充分利用面积；（4）施工方便，经济，合理；（5）尽可能减少柱网尺寸，结构完整统一。2、出入口设计设计原则（1）系统进口和出口的总数一般不小于系统停车单元的总个数；（2）出于安全及管理上的考虑，按照每300～400个泊位各设一个进出口；（3）进入系统比离开系统有更高的优先级别，入口数可大于出口数。3、坡道设计坡道设计原则（1）坡道应具有足够的通行能力，满足进出口的速度和数量的要求；（2）满足坡道在使用上的各种技术要求，保障行车方便，安全；（3）在保证基本要求的前提下，不应盲目增加坡道数量，和扩大坡道面积及净高；（4）同时应充分利用由坡道斜面形式的不规则内室空间；（5）坡道的结构应该简单，合理，并根据防范要求保证足够的坚固程度；（6）坡道的坡面应该具有防滑措施，同时应该考虑坡道内光线与地面光线的过渡措施；（7）有防护要求的地下车库，坡道结构应在防护区内，口部应采取与防护等级相应的防护措施。坡道类型直线型坡道直线长坡道：视线好、上下方便、切口规整、施工简便，实际采用较多。但占用面积和空间较大，常布置在主体建筑外，如图-4(a)。直线短坡道：使用方便，节省面积，但层数少的地下汽车库不能充分发挥这种优点，反而使结构复杂化，部分空间不好利用如图-4(b)。倾斜楼板坡道坡度≤5°，车辆的停放要与行驶方向保持60°以上角度，以防车辆滑动。倾斜楼板出地面部分不易处理，车辆在库内行驶距离较长，上层车辆要在下层中穿行，一般不适用于地下汽车库。图-4(c)。图-4坡道类型曲线形坡道占地面积小，适用狭窄地段，尤其多层地下汽车库的层间使用，易布置。但视线效果差，进出不方便，车辆需连续旋转，故须保持适当坡度和足够宽度以保证安全行驶，不适用于停放中型车的地下汽车库。混合形坡道直线段、曲线段相连。如先直线后曲线段，或进出直线、层间曲线螺旋坡道等。出入口汽车坡道最小净宽度《汽车库建筑设计规范》(下简称《汽设规》)规定,小型车(如无特殊说明下均以小型车为例),单车行驶3.5m,双车行驶6.0m。《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(下简称《汽防规》)规定,汽车坡道的疏散宽度单行4.0m,双行7.0m。因此,汽车坡道最小宽度,取上限,单车道不小于4.0m,双车道约为9.0m为宜。曲线坡道还应满足小型车转弯半径不小于6.0m的要求。4、坡度设计小型车汽车坡道的最大坡度《汽设规》规定,直线坡道15%(1:6.67),曲线坡道12%(1:8.33)。当汽车坡道的纵向坡度大于10%时,坡道上、下端均应设相当于正常坡道1/2的缓坡。缓坡直线坡段水平长度不应小于3.6m,曲线坡段水平长度不应小于2.4m,且曲线半径不应小于20m。大于10%的坡道设缓坡,是为了防止汽车的车头、车尾和车底擦地。缓坡坡度一定要保证是与它相连接的正常坡度的1/2(6%～7.5%),而不是其它值。实践中直线缓坡不如曲线缓坡实用,一是因为曲线缓坡(2.4m)比直线缓坡(3.6m)可以更短,二是曲线缓坡更平滑,更舒适。通过计算得知,当直线坡道高差大于0.72m时,曲线坡道高差大于1.08m时,设计缓坡距离会更短,更经济。当条件允许时,汽车坡道的舒适坡度应设计在8%～10%之间。曲线坡道还应在横向设计2%～6%的超高坡度,利用汽车重力平衡向心力,增加舒适性。超高设计要明确外环高,内环低,是由外环坡向内环。本课程设计的地下停车场为单行直线双车道，宽度为9m，直线坡度为15%。在坡道与地面周围路网交叉处设有曲线坡道，最小转弯半径为6m，其平面图如图-5：图-5曲线坡道5、车位及行车通道设计停车区停放形式和行车通道的确定以及各自的设计要求按照《汽车库建筑设计规范》（JGJ100-98）。此次车的停放方式式采用垂直式式停车，顺进进倒出型，选择小车型型作为地下停停车场的设计计依据，根据据表3。表3车型参数表项项目尺寸车型外廓尺寸（m）总长总宽总高微型车3.501.601.80小型车4.801.802.00轻型车7.002.102.60中型车9.002.503.20大型客车12.002.503.20铰接客车18.002.503.20大型货车10.002.504.00铰接货车16.502.504.00表4机动车停车场场设计参数此次选择垂直式（90°）停车前进停停车出车停驶驶方式，根据据表4知:通车道的最小宽度度Wd为5.5m，垂直通道道方向的最小小停车宽度We为5.3m，平行通车车道方向的最最小停车位宽宽度Lt为2.4m。典型的双向停车模模式是在车道道的两旁都布布置车位，不不管是垂直布布置的还是成成角度布置，垂垂直布置的模模式占用的宽宽度最大。当当车位的布置置从垂直向45°变化的时候候，整个停车车模式占用的的宽度逐渐减减小，但是当当车位的布置置角度增加的的时候布置的的效率会逐渐渐降低。设计计的效率与每每个车位的面面积有关。同同时考虑到柱柱网的布置，此此次选择垂直直式（90º）停车、斜斜列式相结合合和后退停车车前进出车停停驶方式，图图-6是垂直式式停车方式图图。图-6车辆进出方式图图-6车辆进出方式图前进停车、后退出出车时的行车车通道宽度作作图方法:（1）从汽车后轴作延长长线，量出r，得出回转转中心点O；（2）经过O点作与车纵轴平行行的线OX；（3）以M点为圆心，R+ZZ为半径，交OX线与O点；（4）以O为圆心，R为半径径作弧，与水水平线相交于于Y点；（5）从Y点起，加上安全距距离Z后作平行线线，即为行车车通道边线，此此线至车位外外缘线的距离离即为W；（6）以O点为圆心，R为半半径作弧，交交车外轮廓线线与N点，N点即为倒车车时开始回转转的位置。小型车车位规范规规定为2．4mx5．3m，微型车为2.2x44.0m。近些年，随随着经济发展展，有的地区区上述数据不不能满足部分分小型车的停停放需求。一一般按2．5mx5．5m设置车位，因因其基本可满满足现在市场场上销售的全全部小型车。另另外，停车位位应设车轮挡挡，提高停车车的安全性。对对于垂直式后后退停车方式式，车轮挡宜宜设于距停车车位端线为汽汽车后悬尺寸寸减200mm处，一般设设于距车位车车尾边线1．2m处，其高度度宜为150～200mm，车轮挡不不得阻碍楼地地面排水。6、柱距及柱网停车间柱距尺寸的的因素（1）需要停放的标准车车型宽度；（2）两柱间停放的汽车车台数；（3）车辆停放方式；（4）一定车型所要求的的车与柱、车车与墙之间的的安全距离和和防火距离；；（5）柱的横截面尺寸或或直径；（6）总尺寸在结构范围围内，并尽可可能取整数。柱网布置合理布置柱网，应应考虑不同停停车方式中停停车位和行车车通道的尺寸寸，还有结构构构件尺寸的的影响。常见见且停车效率率较高的是垂垂直式后退停停车。一般钢钢筋混凝土结结构的经济跨跨度在8.0m左右，每个个车位宽2.4m，3个车位的尺尺寸最接近8．0m，车库的最最经济柱净距距为7.2m（3x2.44m），随着车车辆大型化的的趋势，交警警部门要求车车位白线内净净宽为2.4m，则最经济济柱净距变成成了7.5m（3x2.44m+2x00.15m），考虑柱柱边长一般不不超过0.6米，一般采采用8.1m的柱距(不同车位数数可类推)。但供公共共建筑用的地地下车库考虑虑到车的流动动性、结构体体系等各方面面的因素建议议柱网适当加加大到8.4X88.4m或8.7xx8.7比较合适。最最经济的布置置是中间一个个车道，两边边两排车位。同同时，考虑经经济性，边跨跨柱网(进深最好是是半跨)最好是布置置停车位，这这样可以提高高通车道的利利用率(双侧停车)。一般布置置合理的地下下车库平均值值为30～40平方米／车车位。本次课程设计的车车位尺寸长为为6m，宽为1.88m，其中车位位之间相隔距距离为0.5m，柱距为8m。柱距最小小尺寸及柱网网设计分别如如图（图-77、图-8）：图-7柱网设计图图-8柱距最小尺尺寸图7、防火设计地下汽车库内部的的防火、灭火火措施，应满满足以下几点点基本要求：：（1）迅速发现和消除除火源，控制制火源的蔓延延；（2）及时隔绝火源，尽尽可能把火灾灾和火灾造成成的损失控制制在局部范围围内；（3）保证人员的安全全疏散和撤离离；（4）采取隔烟和排烟烟措施；（5）设置火灾自动报报警系统，使使灭火系统、通通风系统、排排烟系统、隔隔绝设施等均均（6）与自动报警系统统联系起来；；（7）禁止使用可燃性性建筑材料和和燃烧时产生生毒气的装修修材料；（8）保证防火、灭火火用水的水源源和消防用水水后的排除；；保证电源和和应急照明电电源。8、防水设计地下停车场建筑的的防水，应符符合GB500108、GB500208中相关的防防水技术要求求：（1）地下停车库结构构防水等级应应达到一级；；（2）地下停车库结构构应采用防水水混凝土，抗抗渗标号应参参照地下水头头高度选用，最最低标号为0．8Mpa；（3）地下停车库结构构的防水措施施，应根据不不同结构型式式和施工方法法选择，同时时应满足结构构本身的变形形和地基沉降降要求。9、地下车库通风与与排烟设计《汽车库、修车库库、停车场设设计防火规范范》规定：面面积超过2000㎡的地下汽汽车库应设置置机械排烟系系统，且排烟烟系统可以与与通风系统合合用；而防排排烟分区的最最大建筑面积积可达2000㎡，但防烟烟分区不应跨跨越防火分区区。地下停车库机械通通风系统宜采采用无风道诱诱导通风系统统方式，以保保证车库内的的良好换气，并并可避免通风风管道占用车车库的有限层层高，综合效效益和通风效效果好。地下车库采用无风风道诱导通风风系统时，根根据划分防烟烟分区的大小小，风机可合合用一台亦可可分别设置，不不论是哪种方方式，均须按按规范设置排排烟口，并由由消防中心控控制，有火灾灾信号时，开开启排烟口，排排烟系统上的的电动风阀，关关闭机房排风风口处的电动动风阀和切断断诱导风箱电电源，关闭诱诱导风机。10、停车场标牌牌、标线设计计停车场标牌、标线线设计需确保保参照《道路路交通标志和