天津市市政工程设计研究院天津300392
摘要:城市化进程不断加快,推进了市政工程的不断加深,综合管廊是市政建设中的基础设施之一,能够容纳多种地下管线,例如电网,通信网络,给排水网络,等等,所以对于城市综合管廊的设计工作就显得尤为重要。综合管廊的建设已经成为了城市基础设计建设现代化水平的重要标志之一,也是城市多种管线的有效载体,能够促进多种管线集中安置,做好统一,严格,高标准的管理,所以针对城市综合管廊的总体设计理论展开详细的探究意义重大。本文首先分析了城市综合管廊行业的概念以及国内外针对城市综合管廊研究的现状,然后分析了城市综合管廊的具体设计原则,最后分析了综合管廊总体设计的理论研究,对于提升城市综合管廊的总体设计质量,有一定的参考价值。
关键词:综合管廊;设计理论;设计质量;研究
前言
经济是不断发展的,城市化建设也在不断加快,城市人口的数量也越来越多,在这样的大环境下,想要促进城市健康发展,就需要做好城市基础设施建设,将各种存在的问题针对性的解决。综合管廊作为城市建设基础设施之一,其建设的数量以及形式也在逐渐增多,所以为了充分发挥城市综合管廊的优势,发挥其应有的价值,需要重视城市综合管廊设计工作,借鉴国内外的设计经验,促进综合管廊设计的有效性,最终的目的是保障城市化建设的进程不断加快,促进我国经济水平健康发展,提升人们的生活质量。
1综合管廊的行业概念及国内外研究现状
综合管廊,也就是在地底下建设集电力运输线、通信线路、燃气管道、供水管道等管线于一体的集约型隧道的总称。在综合管廊的设计中,一般通常配有专门的检修和监控系统。在我国各大城市的管廊规划设计中,主干管廊一般处于主要干道的中央下方,子干管廊往往设置在道路两侧的地底下方。从施工方式上看,城市综合管廊主要分为三种:其一,明挖法。明挖法在道路浅层空间综合管廊施工中应用较多;其二,暗挖法。这种方式主要在城市的中心地带或者需要挖掘较深层次的管廊建设中应用较多;其三,预制拼装法。这种方法应用跟上面两种的不同,主要是节约施工周期,适合应用在新城区的一些现代化工业集中区域或者是会展中心集中的区域。
在综合管廊设计工作不断完善和发展的过程中,其规模也在逐渐增加。在十九世纪初期,法国为了提升城市的环境质量,兴建了较多的综合管廊,主要对地下管线进行系统的管理。现如今,综合管廊无论是在管理还是在应用上都趋于成熟化。另外,西方的很多发达国家都建设了地下综合管廊。在我国,1958年北京建设了全国第一条地下综合管廊,2000年起上海、广州等一线城市也逐渐建设了地下综合管廊,但受投资费用及综合管廊建设设计规范缺少等影响,对比世界发达国家及地区,我国综合管廊建设发展滞后明显。据不完全统计,目前全国综合管廊建设里程仅约800公里。随着我国城市基础设施建设进程加快,建设地下综合管廊的需求日益凸显。2015年,我国已有69个城市启动地下综合管廊建设项目,铺设里程约1000公里,而且在建设的过程中应用到了智能化较高的电气技术,使得管廊建设工作的现代化程度逐渐增强。
2城市综合管廊的设计原则
2.1一般规定
综合管廊结构设计应满足使用年限不低于100年,管廊及配套建(构)筑物的安全等级不得低于二级,管廊主体的建筑防水等级不低于Ⅱ级,抗震设防类别应为重点设防类。
2.2结构设计应计算下列两类极限状态
2.2.1承载力极限状态
包括结构的承载力计算、结构整体稳定性验算(滑移、抗浮等)。
2.2.2正常使用极限状态
对结构构件分别按作用效应的标准组合或长期效应的准永久组合进行验算,保证构件裂缝开展宽度。
3综合管廊的设计研究
3.1综合管廊纳入管线设计理论
国内与国外对于综合管廊内纳入的管线(管道)种类大致相同,国外有将生活垃圾进行管道化输送到管道内并敷设在综合管廊内;国内综合管廊敷设的都是一般的管线(管道),国内外都敷设的管线(管道)有:
(1)通信管线:现城市人口密度大,人们的生活质量越来越高,需求量也越来越高,为了降低造价,人们选择架空,但是这种方式影响城市景观,现在逐渐被埋地代替。通信管线纳入综合管廊需要解决的问题是信号干扰等技术问题,然而随着光纤通信技术的普及,这样的问题可以避免。
(2)电力管线:随着各个城市经济实力的提升及对环境的要求逐渐严格,许多城市都建有不同规模的电缆沟和电力隧道。电力管线纳入综合管廊应解决的主要问题是防火防灾,通风降温。
(3)供水管道:一般的供水管道的材质为钢管、球墨铸铁管、PE管等,它承受一定的压力,在施工阶段需要用高于正常使用压力的两倍来试压,以确保安全,它的敷设形式有很多,如埋地、平管桥等多种形式。
(4)燃气管道:现如今国内对于燃气管道能否纳入综合管廊人们还很担忧其安全方面的问题,而规范也没有明确的规定,然而国外有将燃气管道敷设在综合管廊的工程实例,运行到现在也没有出现安全方面的事故。燃气管道如果设立独立舱室,管道的安装及维修方便很多,但是不经济。
(5)热力管道:对于热力管道一般只有在我国北方的城市才敷设,由于热力管道维修相对于其他管道(管线)维修较为频繁,所以将它集中的纳入综合管廊内,统一管理。但其占用空间较大,所以造价较高。
3.2综合管廊消防系统设计理论
综合管廊内其实还是挺危险的,因为其内部空间比较小而且是密闭的,所以要时刻注意观察电力管线(管道)的变化,避免产生电火花引起火灾的发生。火灾的发生还可能是因为燃气管道泄漏等其他可燃气体在综合管廊这个封闭的狭小的空间内聚集引起火灾。因而综合管廊应该注意通风口及消防设施的设计是否满足要求。若为自然通风,通风口间距不宜超过200m。由于一般的综合管廊建设规模都比较大,所以综合管廊内应该设置防火设施,一般的防火及灭火设施包括:
(1)灭火器:为了防止人员在检修时发生火灾,在综合管廊的每个防火分区的人孔和通风口处一般会设置手提式灭火器,以便灭火。
(2)水喷雾系统:分为干式系统和湿式系统。一般在敷设电缆、光缆的综合管廊宜设置湿式系统,其标准为防护冷却。
3.3综合管廊监控系统设计理论
综合管廊是一个城市的生命线,那么监控系统就是综合管廊的核心。监控系统主要监控的对象包括:火灾报警系统、通风系统、照明系统等。监控系统的位置尽量地邻近综合管廊的主线工程,以最短的路线将监控室与管廊相连接,以便出现问题能够及时地解决。
4结语
综上所述,城市化进程不断推进,使得城市规模以及城市人口数量在不断增多,城市发展需要利用大量的资源和土地,所以这些资源总量在不断减少,同时出现了一些问题,例如气道问题,水管道问题等等,这些问题表现的越来越突出对于城市化建设是非常不利的,不仅给工业生产带来了极大的干扰,对于人们的正常生活和工作也带来了极大的不变,严重影响了城市化进程的健康有序发展,在这样的大换几个下,城市综合管廊的理念应运而生,解决了很多城市化问题,促进了城市市政基础设施的有效建设,为城市的健康发展指明了新的方向。
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