時間:2023-10-12 16:12:18
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇地下建筑規(guī)劃與設(shè)計,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞:地下建筑;消防隱患;火災(zāi)撲救
城市在不斷發(fā)展,規(guī)模在不斷擴大,土地資源越來越少,建筑用地日趨緊張,導(dǎo)致高樓大廈日益增多,城市建筑不得不向高空和地下延伸。大量投入地下建筑工程不但可以很大程度的增加土地資源的利用率,緩解地面空間的壓力,而且有效提升了城市基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展水平。凡事都有利有弊,地下建筑有好的一面,也存在很大的安全隱患。地下建筑的空間相對封閉,與地面聯(lián)通部位少,火災(zāi)時煙氣難以排除,人員疏散與滅火救援存在很大難度。
1.地下建筑的概念與撲救難點
在地面下建造的場所和隧道可以籠統(tǒng)地稱為地下建筑,比如地下商鋪、地下停車場、地下影劇院、地下倉庫、人防工程;汽車、地鐵、火車,過江、過海、過山洞隧道等。
相對于地上建筑火災(zāi),地下建筑火災(zāi)在撲救方面存在以下幾處難點:
1.1煙霧多。地上建筑發(fā)生火災(zāi)大部分的煙霧可以從門窗排除出去,但地下建筑火災(zāi)產(chǎn)生的大量煙霧則難以排除,導(dǎo)致現(xiàn)場能見度極低,不利于火災(zāi)撲救。
1.2毒氣多,氧氣少。火災(zāi)燃燒能產(chǎn)生大量有毒氣體,消耗大量氧氣,地上建筑火災(zāi),有門窗可以換氣,地下建筑空氣流通不暢,有毒氣體難以排除,氧氣消耗大無以補充,毒氣彌漫,氧氣不足,人員危險極大,生存率低,火災(zāi)撲救危險。
1.3溫度高。火災(zāi)產(chǎn)生高溫?zé)煔猓叵陆ㄖ械母邷責(zé)煔怆y以散發(fā),現(xiàn)場溫度高,消防人員難以進入。
1.4滅火難。地上建筑火災(zāi),可攻擊點多,滅火容易。地下建筑入口少,內(nèi)部通行復(fù)雜,人員難以進入,水槍等難以攻擊火點,撲救難度大。
2.地下建筑的常見消防安全隱患
地下建筑在土建工程設(shè)計的時候,除了地下車庫、隧道、設(shè)備用房和配套用房外,大部分是待定規(guī)劃使用。這些待定規(guī)劃用房在工程竣工后才投入開發(fā)使用。在利益的驅(qū)使下,很多單位在這些規(guī)劃用房上胡亂更改、盲目設(shè)計,在使用過程中出現(xiàn)很多問題,以下是比較常見的幾個問題。
2.1地下建筑安全出口獨立性差。GB50045-95(2005年版)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》和GB50016-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中有關(guān)于居住部分的樓梯與非住宅部分的樓梯必須獨立設(shè)置的規(guī)定要求。但是部分建筑上面為住宅樓、地下為商業(yè)場所,常常借用住宅樓的疏散樓梯作為地下商場的安全出口,疏散通道的獨立性無法保障,發(fā)生火災(zāi)事故的時候,居民和地下商場人員同時疏散,導(dǎo)致疏散通道人員密度過大,不但疏散速度下降,而且極易造成踩踏事故。同時在實際管理和使用的過程中,有部分住宅樓居民為了自身防盜安全考慮,將場所的安全門在營業(yè)或使用期間上鎖,導(dǎo)致安全出口不能保障有效暢通,一旦發(fā)生火災(zāi),后果難以想象。
2.2 地下場所實際與設(shè)計不符,改動未按消防規(guī)范施工。大部分商業(yè)場所在裝修改造的工程中未按技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)實施,比如原設(shè)計為地下汽車庫,作為汽車庫最大防火分區(qū)可以是4000㎡,最不利點到最近的疏散樓梯的距離可為60m。如果改造為商場使用,防火分區(qū)面積只能是2000㎡,最不利點的疏散距離為30m;改造為公共娛樂場多或飯店、賓館使用,防火分區(qū)面積最大只有1000㎡。按照使用性質(zhì)的不同,防火分區(qū)的建筑面積和最不利點的疏散距離有所不同,改造過程中需要相應(yīng)的增加防火分區(qū)和疏散樓梯的數(shù)量,同時隨著防火分區(qū)的改變,消防設(shè)施中的自動噴水滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)也都需要改變。但是在實際改造過程中,為了節(jié)省成本,許多單位都是延用的原有設(shè)施,造成疏散樓道過少,造成火災(zāi)發(fā)生時疏散困難;同時在將原有大空間隔為許多個小房間時又沒有在每個小房間相應(yīng)的增加應(yīng)有的消防設(shè)施,自動噴水滅火存在盲點,不能在火災(zāi)初期階段及時滅火。
3.地下建筑的檢測與監(jiān)督
消防安全以防為主,對地下建筑要嚴(yán)格檢測,長期監(jiān)督。
由于地下建筑的復(fù)雜性,地下火災(zāi)的撲救難度,在檢測過程中需要嚴(yán)格把關(guān)。檢測前期需要查看相關(guān)手續(xù)文件,看該建筑是否依法經(jīng)過消防審核。檢測過程中嚴(yán)格核對圖紙,看現(xiàn)場有無改動和不符合項、改動有無設(shè)計院出具的變更說明;單點測試時每件消防設(shè)施的功能都要認(rèn)真檢測,聯(lián)動測試時每個系統(tǒng)都要正常運行。
地下建筑檢測驗收,投入使用后更需要相關(guān)部門的嚴(yán)密監(jiān)督。首先要確保地下建筑用途符合有關(guān)法律規(guī)定,無非法改造;疏散通道和安全出口是否通暢,防煙、封閉樓梯是否正常,各消防設(shè)施運行正常;消防管理是否到位,消防控制室24小時有人值班,消防實施定期維護、檢測,疏散和滅火應(yīng)急預(yù)案定期演練。
4.地下建筑火災(zāi)撲救淺析
消防控制室值班人員應(yīng)該第一時間發(fā)現(xiàn)火災(zāi),一名值班人員或者通知保衛(wèi)人員迅速前往現(xiàn)場核實情況;確認(rèn)火警后,留在消防控制室的值班應(yīng)立即將聯(lián)動控制系統(tǒng)調(diào)整到自動狀態(tài),同時撥打119,說明火災(zāi)發(fā)生的單位名稱、地點、起火部位等;然后值班人員應(yīng)使用火災(zāi)事故廣播通知有關(guān)部
門和人員組織疏散和自救工作。
如火災(zāi)擴大,在消防員趕到現(xiàn)場后,消防控制室值班人員應(yīng)詳細(xì)說明火災(zāi)部位、現(xiàn)場情況。當(dāng)?shù)叵陆ㄖ?nèi)有人員被困,需要搶救時,應(yīng)從地下建筑進風(fēng)的出入口處開始用多支水槍進行強攻,因為進風(fēng)口處的煙火要比出風(fēng)口處小得多。當(dāng)?shù)叵陆ㄖ?nèi)火災(zāi)大,火勢猛烈,溫度極高,消防人員難以進入,且確認(rèn)無人員被困或被困人員已無生還可能的情況下,為減少火災(zāi)單位和消防隊的撲救損失,避免不必要的傷亡,縮短滅火時間,可酌情采用全面封堵出入口、進風(fēng)口和排煙口的戰(zhàn)術(shù)方法,實施窒息法滅火。
【關(guān)鍵詞】地下建筑;危險源;材料;管控;
地下建筑是指人類合理開發(fā)和綜合利用天然形成的和人工挖掘的地下空間,隨著城市規(guī)模的不斷擴張,建筑用地的日益緊張,人們開始將目光轉(zhuǎn)移至地下,建設(shè)一系列地下建筑以緩和現(xiàn)代城市發(fā)展中的各種矛盾。相對于地上建筑,地下建筑具有不易通風(fēng)、排煙等特點,一旦爆發(fā)火災(zāi),將產(chǎn)生巨大的危害。在地下建筑防排煙系統(tǒng)中,除了要優(yōu)化空間布局和疏散節(jié)點以外,還需從危險源處著手,在良好控制危險源的情況下從根本上減少火災(zāi)的發(fā)生。
一、減少第一類危險源
地下建筑的第一類危險源來自于建筑材料、構(gòu)件以及室內(nèi)的可燃容物,因而在建筑設(shè)計時要對合理的控制和選擇此類物品。
1建筑材料的選擇
不同的建筑材料具有不同成分,如有的材料易燃,有的材料在著火后會產(chǎn)生大量濃煙。在地下建筑材料的選擇上要充分了解其在遇火后的物理力學(xué)、導(dǎo)熱、燃燒、發(fā)煙和潛在毒性等幾個方面的性能,根據(jù)需求選擇耐火性較好、潛在毒性較少的建筑材料。
1.1選擇耐火性較好的材料
建筑材料從燃燒性能上可分為不燃、難燃、可燃、易燃四種,難燃或非燃的材料一般具有較強的耐火性。考慮耐火性能較強的材料有助于提高建筑物承受火災(zāi)高溫的能力。在地下建筑的材料選擇上,可使用難燃的建材有PVC扣板或拼結(jié)接板、非阻燃木質(zhì)吊頂、非阻燃木材、木工板、膠合板、酚醛泡沫等,可使用的非燃的材料有花崗石、大理石等,選材時應(yīng)最大限度的考慮使用這些材料。
1.2選擇潛在毒性要少的材料
潛在毒性是指材料在燃燒或熱解過程中產(chǎn)生有毒氣體的情況。地下建筑中火災(zāi)中,有毒煙氣由于不易擴散往往造成很大的危害。材料的潛在毒性與主要與材料的化學(xué)成分有關(guān),建筑材料根據(jù)化學(xué)成分一般分成有機材料、無機材料以及復(fù)合材料三種。建筑中常用的木材、塑料、膠合板、纖維板等有機材料一般為可燃材料,混泥土、磚、石材、建筑陶瓷、建筑玻璃、石膏制品、建筑金屬等無機材料一般都是不可燃材料,復(fù)合板材等復(fù)合材料往往含有一定的可燃成分[[[] 中華人民共和國公安部.建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范.1996.06.]]。因而,在選材時根據(jù)實際情況考慮潛在毒性參數(shù)、燃燒性能、建筑美學(xué)等綜合因素合理搭配耐火較好、化學(xué)成分少的無機和復(fù)合材料。
2建筑構(gòu)件的選擇
在建筑中,建筑構(gòu)件具有承重和分隔等物理作用,如防火門、防火卷簾防火墻、隔墻、門窗、吊頂?shù)葮?gòu)件具有分隔屬性,梁、柱、屋架等具有承重屬性,沉重墻、樓板等則能起到雙重作用。在地下建筑中,承重構(gòu)件是支撐整個建筑的關(guān)鍵,而分隔構(gòu)件具有保證氣體流通和阻斷危險源的雙重作用,因而如果其防火性能不好,一旦發(fā)生火災(zāi),致使承重構(gòu)件倒塌和煙氣通過建筑構(gòu)件向外蔓延,將會致使災(zāi)害的進一步惡化。
在建筑構(gòu)建的選擇上,起承重和防火分隔作用的構(gòu)件,一定要選擇難燃或非燃燒體,免得其在火災(zāi)中坍塌,同時避免防火分區(qū)失去作用。起防火分隔作用的構(gòu)件不允許有孔洞,門窗以及管道等,如果防火墻上有門窗或孔洞的話,門窗或空洞一定要進行防火處理,如門和窗都有一定的耐火性能,材料一定選擇難燃或非燃燒性的,且有一定的密封作用或設(shè)置能自行關(guān)閉的甲級防火門、窗[[[] 經(jīng)富民.地下建筑防排煙策略研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2011年.]]。
3可燃容物的管理
從建筑材料和建筑構(gòu)件上進行防火處理能對一般的地下建筑起到很好的防排煙作用,但在容納了大量的可燃或易燃的商品的商業(yè)性的地下建筑中只做到這兩點是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。地下商場不可能做到使商品難燃或不燃,這就需要地下建筑在功能選擇時做好嚴(yán)格的管理,要盡量不使火災(zāi)危險潛在系數(shù)較高的商品出現(xiàn)在地下建筑里,如果這一點沒法避免,就要對這些商品進行集中控制管理,只有這樣才能有效的控制地下建筑中的第一類危險源。
二、管控第二類危險源
第二類危險源是導(dǎo)致約束、限制能量措施失效或破壞的各種不安全因素。在安全原理中,火災(zāi)事故的發(fā)生往往是由于不安全行為、人失誤等第二類危險源對第一類危險源的破壞。因而,嚴(yán)格管控第二類危險源有助于防止火災(zāi)的發(fā)生。
1集中布置危險源
出于實際的需求,地下建筑中很難避免危險源的出現(xiàn),比如在綜合性地下建商場中,出于吸引顧客和增加經(jīng)濟效益的目的,餐飲往往成為必不可少的一部分,這類商業(yè)設(shè)施大多數(shù)是帶有明火的危險源,是地下建筑潛在的火災(zāi)因素。對于這類在建設(shè)規(guī)劃中不能禁止的危險源,要進行了集中布置,同時還要對危險源所在區(qū)域采取相應(yīng)的防范措施,如采用難燃或非燃化等耐火性能較高的室內(nèi)裝修材料、規(guī)劃一定數(shù)量的隔離帶等,有效控制地下建筑中的明火危險源。
2合理設(shè)置防火分區(qū)
合理設(shè)置防火分區(qū),有助于提高對地下建筑中危險源控制。根據(jù)消防的相關(guān)規(guī)定,建筑面積不超過500O的小型地下建筑,在沒有特殊情況下可以不進行防火分區(qū)的劃分,但是在大型的地下建筑中,必須對不同的功能區(qū)嚴(yán)格劃分的防火分區(qū)。
地下建筑的防火分區(qū),應(yīng)根據(jù)不同的建筑形式區(qū)別對待,附設(shè)在地面建筑以下的地下建筑,一般以500O劃分為一個防火分區(qū),并且在設(shè)有自動滅火設(shè)備的情況下,可允許增加一倍的面積。地下電影院、禮堂的觀眾廳,防火分區(qū)最大允許面積不應(yīng)超過1000O,并且即使設(shè)有自動滅火設(shè)備,其最大允許使用面積也不得增加。事實上,在一些大型的地下建筑中,出于整體性的考慮,不宜設(shè)置過多的分隔,此時需要做一些特殊處理,如對商場的布置采取街道式布局,用耐火性能較強的防火卷簾代替防火墻。
景觀設(shè)計經(jīng)常遇到面對單建式地下車庫、地下商場等地下建筑建造屋頂花園的問題。尤其在用地緊張的大城市,利用地下建筑頂板之上的空間建造綠化景觀已經(jīng)成為把停車難和綠地不足兩個問題結(jié)合起來一并解決的最佳模式。在具體案例中,受地塊性質(zhì)、規(guī)劃控制指標(biāo)和停車位配置要求的影響,地下建筑頂板范圍面積占綠地總面積的比例不盡相同。一般情況下,多高層居住小區(qū)的這一比例為20%~40%左右,個別案例甚至接近100%,即所謂滿鋪地下車庫的做法。結(jié)合公共綠地廣場修建地下公共車庫或地下商場近年也日益常見,比如上海市近年新建的大中型綠地廣場,包括人民廣場、不夜城綠地、延中綠地等,均或多或少地布置了地下建筑。地下建筑屋頂花園本質(zhì)上屬于屋頂花園的一種。屋頂花園與一般地面花園,即露地造園的最大區(qū)別在于把植物種植于人工的建筑物或構(gòu)筑物之上,種植土壤不與大地土壤相連[1]。地下建筑屋頂花園與傳統(tǒng)意義的屋頂花園相比,也有很多特殊之處。過去主要考慮屋頂花園能夠在有限的城市空間里向盡可能多增加綠量,作為地面綠化的補充,以體現(xiàn)生態(tài)效應(yīng)為主。實際案例中,多數(shù)屋頂花園面積不大,覆土厚度僅幾十厘米,以種植草坪和小型灌木為主,硬質(zhì)景觀設(shè)施一般也僅限于簡單的園路。相比而言,地下建筑屋頂花園的面積范圍大得多,與地面綠地景觀連成一體,而且往往位于整個綠地景觀比較核心的位置。因此其綠地景觀效果對整體效果更加關(guān)鍵,設(shè)計及建造要求與地面花園逐漸接近。具體講,綠化種植方面,要考慮大中型喬木;硬質(zhì)景觀方面可能要考慮亭、廊、花架等景觀建筑小品,而樹池花槽、水景噴泉等這些地面花園常用的景觀設(shè)計元素都可能會出現(xiàn)在地下建筑屋頂花園里。在建成后的管理方面,也希望能夠采用與地面花園類似的一般管理,屋頂花園需要特殊維護管理的要求越低越好。這些都對地下建筑屋頂花園的景觀設(shè)計提出了全新的要求。
2地下建筑屋頂花園景觀設(shè)計
2.1制約因素
討論地下建筑屋頂花園景觀設(shè)計的問題,要清楚地認(rèn)識到地下建筑將對位于其頂板上部的花園景觀的設(shè)計造成諸多制約,從而在一定程度上限制了景觀設(shè)計創(chuàng)意的自由發(fā)揮。這要求景觀設(shè)計師更加熟練、透徹地了解這些制約因素,并掌握一些技巧方法,不讓這些制約因素約束了景觀設(shè)計的創(chuàng)意思維,以取得更好的景觀效果。諸多制約因素主要歸結(jié)于兩點:一是地下建筑頂板荷載的要求對頂板上所有軟硬質(zhì)景觀及人的活動所帶來的重量的限制;二是必須妥善解決好不與大地土壤完全相連的土壤蓄排水問題。
2.2植物布局
在一般性管理條件下,淺根性喬木需要的種植土及排水層厚度之和至少為1.2m,深根性喬木的這個數(shù)字為1.8m[2]。經(jīng)常面臨的問題是由于造價及其他限制,地下建筑頂板的覆土厚度整體比較薄,比如在有些案例中,地下建筑頂板結(jié)構(gòu)只能滿足0.6m(含排水層)的覆土,無法種植喬木。即便在滿足種植喬木覆土厚度的前提下,更厚的土層也有利于植物生長。但增加覆土厚度會增加造價,這不僅包括覆土層增厚帶來的地下建筑頂板均布恒荷載的荷載值增加,而且導(dǎo)致地下建筑埋深增加。覆土厚度往往成為在造價和綠化效果之間權(quán)衡的重點。景觀設(shè)計師不能簡單地一味要求增加覆土厚度,需要考慮如何在不增加、少量增加或局部增加覆土厚度的前提下進行設(shè)計。化解地下建筑頂板荷載導(dǎo)致的土層厚度對植物布局的限制,主要有下列方法可供參考。
(1)盡早確定布局方案,以便地下建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計在布置喬木樹林的位置局部加強結(jié)構(gòu),增加覆土厚度。
(2)地下建筑結(jié)構(gòu)采用反梁系統(tǒng)可以再不增加整體結(jié)構(gòu)埋深的前提下增加覆土厚度,可增加相當(dāng)于梁高50%~90%不等的覆土厚度。但需在土層底部反梁貼近頂板上表面位置埋設(shè)過水管,避免反梁圍成的“槽”無法排水。
(3)在沒有地下建筑的位置多布置喬木,即便地下建筑頂板范圍內(nèi)的綠量不足,總體綠量仍可保證。
(4)利用局部堆高的樹池種植喬木,并將樹池盡量布置在柱、梁的位置,對結(jié)構(gòu)造價提高的影響較小。日本的崎玉新都心櫸樹廣場[3]就是采用該做法的著名成功案例,設(shè)計師利用了地下建筑的制約因素,形成一種獨特的景觀效果。
(5)使用輕量土可以在荷載不變的前提下,增加土層厚度。一般的腐殖土容重為15~16kN/m3,而將田園土、草炭等材料按一定比例配方的輕量土容重僅為非輕量土的2/3左右,《種植屋面工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ155-2007)第4.6.2條列舉了多種可供選擇的輕量種植土配制比例及密度指標(biāo)[4]。另外,目前已經(jīng)有一些專業(yè)單位專門研發(fā)生產(chǎn)輕量土,成分性能等各項指標(biāo)更加有利于減輕重量和植物生長。使用輕量土需注意以下幾個要點。土層增厚但地下建筑頂板未降低,導(dǎo)致室外地坪標(biāo)高抬高,需妥善處理好豎向及地表排水;使用輕量土的種植,尤其在種植完成的最初階段,抗風(fēng)性更差,需提醒施工單位注意加強防護。
(6)采用屋頂花園防排水新材料新技術(shù),減少蓄排水層厚度。蓄排水層是屋面種植不可或缺的部分,一般所說種植土土層厚度均應(yīng)包括蓄排水層厚度,以淺根性喬木需要的種植土及排水層厚度之和至少為1.2m[2]為例,其中排水層厚度為0.3m,這里的排水層指的是傳統(tǒng)卵石排水層,如果將卵石排水層替換為排(蓄)水板,滲水盲管等新型排水系統(tǒng),厚度不到0.1m,這就使有效覆土厚度增加了不少。
2.3景觀建筑小品的布局
景觀建筑小品如亭、廊、花架的柱將對地下建筑頂板形成一個較大的集中力,如果這些柱沒有落在結(jié)構(gòu)梁或柱上,地下建筑結(jié)構(gòu)往往需要布置次梁來承受這個集中力,從而對地下建筑結(jié)構(gòu)布局體系造成較大影響,增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計工作量,增加了造價,造成頂板結(jié)構(gòu)不夠整齊美觀,甚至與地下建筑上部空間的管線布局沖突。所以景觀建筑小品的布局不能隨意,應(yīng)注意以下幾點。
(1)亭、廊、花架等景觀建筑小品盡量采用輕型結(jié)構(gòu)而非鋼筋混凝土或砌體結(jié)構(gòu),如鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu),不僅重量輕很多,而且環(huán)保、時尚。某些情況下,木結(jié)構(gòu)景觀建筑對下部結(jié)構(gòu)荷載影響很小,布局的自由度很大。
(2)不管采用何種結(jié)構(gòu)材料,都要盡量將景觀建筑的柱網(wǎng)與地下建筑柱網(wǎng)對齊。比如,布置四柱涼亭,最好其中一個柱與地下建筑結(jié)構(gòu)柱對齊,另外兩個柱位于梁上,還有一根柱子需要結(jié)構(gòu)布置次梁來承受。同時注意盡量采用與地下建筑柱網(wǎng)體系吻合度較好的方形或矩形平面來設(shè)計景觀建筑小品。
(3)結(jié)合地下建筑的人員出入口的地面構(gòu)筑物布置挑廊、花架等,比如利用出入口構(gòu)筑物未設(shè)入口的墻面設(shè)挑廊,增加的挑廊荷載可以與出入口構(gòu)筑物一并考慮,地面各類景觀及功能構(gòu)筑物的布局也比較簡潔。
2.4其他硬質(zhì)景觀元素的布局及做法
其他硬質(zhì)景觀元素的種類很多,主要包括,園路場地等硬質(zhì)鋪地及側(cè)石、花池樹池等種植槽墻或種植槽座墻、座墻座凳座椅、各種高度的景墻及擋土墻、矮柱及柱墩、花缽、小型雕塑、景觀燈柱等。高景墻、擋土墻、較大型的花缽雕塑等高度較高、體量較大的景觀元素對地下建筑頂板荷載的影響與景觀建筑小品類似,可能會對頂板形成較大的集中力,首先要盡量采用輕質(zhì)材料。如:采用木格柵制作的景墻;采用輕型鋼結(jié)構(gòu)框架外表干掛石板的景墻;采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊等輕質(zhì)材料砌筑的景墻(蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊的容重為5.5kN/m3,僅為腐殖土容重的1/3),等。高度較高的重力式擋土墻必須采用容重較大的材料砌筑,如塊石、實心磚,應(yīng)盡量避免在屋頂花園采用。如果不能有效地減小這類景觀元素的重量,就要考慮頂板結(jié)構(gòu)專門處理,應(yīng)參照景觀建筑小品的處理原則。高度很低、體量很小的景觀元素往往在硬質(zhì)景觀中占主體,數(shù)量多,分布廣,對景觀的靈活布局影響大,但對地下建筑頂板荷載的影響也比較小。鋪地及其構(gòu)造層的容重比腐殖土稍大,其他高出地面的元素如果布置在局部落低的區(qū)域,增加的重量正好可以由減少的土層厚度抵消。所以在景觀設(shè)計的具體操作中,尤其在初始方案階段,無需太多考慮這類元素對頂板荷載的影響,以便自由靈活布局,但定稿后應(yīng)該交地下建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)核。景觀設(shè)計師應(yīng)該對腐殖土、石材、常用砌筑材料等建筑材料的容重比較熟悉,以便在設(shè)計中隨時檢查景觀元素對地下建筑頂板荷載的影響。
2.5水景布局及做法
水景包括噴泉水池、瀑布跌水以及仿自然形態(tài)的溪流、池沼等。水景對地下建筑頂板荷載的影響與前面介紹的硬質(zhì)景觀元素類似,高大的瀑布跌水景觀必須考慮額外增加重量的影響,一般低矮的水池溪流與鋪地、花槽墻的情況基本一致。布置在地下建筑頂板的水景可以視為局部的蓄水屋面,由于長期蓄存較大量的水,容易對地下建筑頂板防水帶來隱患。在地下建筑頂板布置水景主要應(yīng)注意以下兩點。
(1)水景布局時注意水景面積不宜過大,尤其注意水面不應(yīng)跨越地下建筑頂板范圍線和變形縫位置,因為這些位置容易產(chǎn)生不均勻沉降和橫向伸縮,導(dǎo)致水景結(jié)構(gòu)的損壞。如果溪流等帶狀水體必須跨越地下建筑頂板范圍線和變形縫位置線時,可以將兩側(cè)的結(jié)構(gòu)分開成為兩個獨立的水景結(jié)構(gòu),采用埋設(shè)軟管連通水體,暴露的兩個相鄰的水景池壁可采用景石遮蔽。
(2)不可采用地下建筑頂板防水層剛性保護層作為水景的結(jié)構(gòu)池底。地下建筑頂板蓄水種植屋面防水層上面應(yīng)做設(shè)剛性保護層[5],剛性保護層一般采用50mm左右厚度的細(xì)石鋼筋混凝土,水景池壁與細(xì)石鋼筋混凝土剛性防水層的連接容易造成剛性防水層受力不均導(dǎo)致?lián)p壞。所以應(yīng)該在地下建筑剛性防水層以上,做包括池底、池壁的獨立水景結(jié)構(gòu)。這就要求景觀設(shè)計必須綜合考慮水面標(biāo)高、水深、水景結(jié)構(gòu)等因素。
2.6豎向地形設(shè)計
種植土層不僅作為綠化種植的基質(zhì),對種植土進行高低起伏有致的豎向地形塑造也是景觀創(chuàng)意的重要手段。這必然首先關(guān)系到種植土層增厚影響地下建筑頂板荷載的問題,即如何在不增加覆土厚度的前提下做出較鮮明的地形起伏效果。由于頂板荷載限制,地下建筑頂板覆土厚度即便增厚,一般也只能達(dá)到1.5m左右,能夠做地形起伏高差的尺度空間更小,可能只有幾十厘米,很難塑造豐富的地形效果。適當(dāng)提高堆土標(biāo)高,又不導(dǎo)致覆土荷載大幅度增加的辦法是采用“EPS”工法。“EPS工法”是近年來在軟土路基施工等領(lǐng)域采用的一種新型工藝,簡單地說就是利用比重很小的聚苯乙烯泡沫(EPS)板墊高路面,EPS板容重極小,僅為腐殖土容重的1/100~1/50。該工法自從20世紀(jì)90年代經(jīng)由國外引入我國,目前應(yīng)用廣泛[6]。引進到景觀領(lǐng)域,則可以利用EPS板墊高種植土,取得局部較大的地形起伏,而荷載增加很小,控制在結(jié)構(gòu)允許范圍之內(nèi)。
2.7防水與蓄排水
地下建筑屋頂花園作為地下建筑屋頂系統(tǒng),主要應(yīng)滿足3大功能:即防水、蓄排水、保溫隔熱。屋頂花園的種植土層本身就起到很好的保溫隔熱效果,所以無需象普通屋頂那樣專門設(shè)一道保溫隔熱構(gòu)造層。根據(jù)地下建筑的屋面防水等級,防水層合理使用年限、具體設(shè)防要求均有差別[5],種植屋面防水層明確要求合理使用年限不應(yīng)少于15年,應(yīng)采用二道或二道以上防水層[4],最上面一道防水層應(yīng)為耐根穿刺防水材料。再上面為剛性保護層,一般采用50mm厚度的細(xì)石混凝土內(nèi)配鋼筋網(wǎng)片,再上面就是蓄排水層和過濾層。蓄排水層對于地下建筑屋頂花園植物生長很重要,主要目的是改善種植土的通氣情況,使種植土的含水量適中[7]。傳統(tǒng)蓄排水層一般為100~300mm厚度的卵石或陶粒,出于增加有效覆土厚度考慮,應(yīng)盡量采用排(蓄)水板等新型材料。過濾層主要為了防止種植土進入排水層造成流失和排水層失效,一般采用200~400g/m2的土工布[4]。凹凸型排(蓄)水板結(jié)合土工布過濾層的做法目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用推廣,具體可參照《種植屋面工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ155-2007)及生產(chǎn)廠商提供的技術(shù)資料。在實際案例中,還經(jīng)常采用滲水盲管的做法。具體做法是在種植土底部,剛性保護層以上按照一定間距埋設(shè)滲水盲管支管,支管匯接入干管,再接入排水窨井。種植土中多余的水會滲入盲管,依靠水壓力排出。這樣就把過濾層與蓄排水層又結(jié)合在一起了,施工方便可靠,造價節(jié)省。上海君欣豪庭小區(qū)的地下建筑屋頂花園就采用滲水盲管蓄排水技術(shù),按照5m間距雙向布置滲水盲管。建成已有3年,植物生長良好。
關(guān)鍵詞:控制性詳細(xì)規(guī)劃、地下空間開發(fā)利用、控制要素
中圖分類號:TD853文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ;文章編號:
一、引言
在城市化發(fā)展過程中,城市發(fā)展初期城市空間的拓展是以城市向外擴張為依托,將城市周圍的農(nóng)田轉(zhuǎn)換為城市土地。當(dāng)城市發(fā)展到一定階段的時候,城市的發(fā)展模式也發(fā)生了改變,在城市增長中以較少的土地利用容納較多的城市人口,而地下空間開發(fā)被證明是拓展城市發(fā)展空間的有效途徑之一。為了避免地下空間被無序的開發(fā)和浪費,有必要在地下空間開發(fā)管理中引入控規(guī)的概念,來正確引導(dǎo)和控制地下空間開發(fā)。
二 、 控制要素和指標(biāo)體系
目前我們所編制的控規(guī)基本上都是規(guī)定地面的部分,而地下空間控規(guī)作為城市規(guī)劃的重要組成部分,它的制定不僅可以促進地下空間的可持續(xù)發(fā)展,而且也有利于整個城市的可持續(xù)發(fā)展。我們地面的控規(guī)實施了近20年,在其編制以及實施上已經(jīng)有了一套較為完善的理論,而地下空間控規(guī)一直沒有被主動納入城市規(guī)劃控制中,為了避免地下空間一旦形成就無法改變的現(xiàn)狀,我們認(rèn)為通過引入地下空間控規(guī)的概念,對地下空間的控制要素和指標(biāo)體系進行規(guī)定,這樣有助于地下空間開發(fā)的有序化和規(guī)范化。
對比國內(nèi)現(xiàn)有的一些相關(guān)的理論研究成果,控規(guī)體系中地下空間開發(fā)的控制要素主要有以下兩種:一種包括4方面要素(土地和空間使用、建筑建造、設(shè)施配套、建設(shè)開發(fā)管理),另一種包括5方面要素(土地使用、配套設(shè)施、建筑建造、空間引導(dǎo)設(shè)計、外部環(huán)境)。借鑒地面控規(guī)的內(nèi)容,我們不妨總結(jié)一下,前三點可稱之為強制(規(guī)定)性控制指標(biāo),也就是(土地使用、建筑建造和配套設(shè)施控制),后面幾點可歸納為指導(dǎo)性控制指標(biāo),就是(空間引導(dǎo)設(shè)計、外部環(huán)境、建設(shè)開發(fā)管理控制)
1、土地使用控制
包括地下空間使用控制和開發(fā)強度控制。地下空間使用控制是對地塊地下空間建設(shè)用途、位置、邊界范圍、兼容性等作出規(guī)定。開發(fā)強度控制主要是對地下建筑規(guī)模、地下建筑密度進行控制。
2、建筑建造
主要對地下構(gòu)筑物布置和構(gòu)筑物之間的關(guān)系做必要的技術(shù)規(guī)定,主要指標(biāo)包括開發(fā)深度(層數(shù)),豎向標(biāo)高、地下地上聯(lián)系的步行地面出入口、車型地面出入口以及開發(fā)中可能碰到的文物保護等。
3、配套設(shè)施
是城市成產(chǎn)、生活正常進行的保證,即是對地面居住、商業(yè)、工業(yè)、倉儲等用地上的公共設(shè)施和市政設(shè)施建設(shè)提出的地下配套定量要求,包括:
地下交通設(shè)施,主要指軌道交通、停車場等;
地下市政設(shè)施,主要指地下綜合管溝、變電站、能源站等;
地下人防設(shè)施,主要有指揮中心、人防專業(yè)隊等,人防建筑總量、配套人防工程使用性質(zhì)等指標(biāo),2011年浙江省住建廳出臺的《控制性詳細(xì)規(guī)劃人民防空設(shè)施編制標(biāo)準(zhǔn)》(DB33/T 1079-2011)對這方面的內(nèi)容作了詳細(xì)規(guī)定。
4、城市設(shè)計引導(dǎo)
以滿足人生理、心理需求為基本出發(fā)點,從安全、舒適、便利、健康等角度引導(dǎo)設(shè)計地下空間的空間形象,消除地下空間給人們帶來的不良心理影響,減輕人們在地下的心理壓力。
5、外部環(huán)境控制
通過限定污染物排放的最高標(biāo)準(zhǔn),來防治在建設(shè)活動中產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣、粉塵、有毒有害氣體、放射性物質(zhì)、噪聲、震動、電磁波輻射等對地下環(huán)境的污染和危害。
6、建設(shè)開發(fā)管理
地下空間的建設(shè)開發(fā)是長期過程,周全考慮政府主導(dǎo)和市場運作的可能開發(fā)模式,通過強化對建設(shè)開發(fā)過程的管理控制達(dá)到控規(guī)控制與規(guī)劃實施管理層面的對接。(開發(fā)步驟、管理方式、投資政策、開發(fā)模式和工程技術(shù)等)
這些指標(biāo)通過圖則表達(dá)方式進行整合表達(dá),包括圖紙、指標(biāo)圖表、設(shè)計引導(dǎo)條文三方面內(nèi)容,圖紙可標(biāo)注地下建筑范圍控制線、地上地下不行出入口、地下車行聯(lián)系通道、下沉廣場、天井天窗、配套設(shè)施等。指標(biāo)圖表需表達(dá)地下空間使用性質(zhì)、地下空間規(guī)模、地下建筑密度、開發(fā)深度、配建機動車泊位數(shù)量、人防工程及其他配套設(shè)施等控制性指標(biāo)。設(shè)計引導(dǎo)條文可提出地塊地下整體布局結(jié)構(gòu)和功能組合、地下建筑標(biāo)高與層高、地下聯(lián)系通道和出入口設(shè)計、與相鄰地塊的關(guān)系等。
三 、 結(jié)語
以上所涉及的只是在規(guī)劃層面上所談的內(nèi)容,但是在實際操作中我們又面臨法律層面上的問題,《物權(quán)法》第七十四條第二款規(guī)定:建筑區(qū)劃內(nèi),規(guī)劃用于停放車輛的車位、車庫的歸屬,由當(dāng)事人通過出售、附贈或者出租等方式約定。這條規(guī)定看似業(yè)主與開發(fā)商處于平等地位,因為車庫的歸屬可以通過合同的方式約定,但是實際上在出售、附贈或者出租的過程當(dāng)中開發(fā)商是占據(jù)絕對主動權(quán)的,因為要確定歸屬的話應(yīng)該在地下車庫建設(shè)之前也就是地塊開發(fā)之前就進行約定,而這幾乎是不可能的。退一步說,就算在地塊開發(fā)之前就做了約定確定歸屬,那這筆地下車庫建設(shè)成本也早已經(jīng)算到房屋建設(shè)里面去了,因為“羊毛出在羊身上”,實際上也就是開發(fā)商將地下車庫賣給業(yè)主。還有一個問題就是開發(fā)商在房地產(chǎn)開發(fā)的過程當(dāng)中如果要建設(shè)地下車庫的話就得增加一大筆成本,從而降低房產(chǎn)的市場競爭力,那么對于平陽這樣的小城鎮(zhèn)來說還是有很多業(yè)主不愿意買車庫,更不愿意把車停進收費車庫。所以很多時候開發(fā)商為了避免這些矛盾而不愿意去建設(shè)地下車庫,遇到非建不可的時候例如人防工程干脆也可以交個“異地建設(shè)費”給人防部門,讓他們自己選擇建設(shè)地點。而這恰恰給規(guī)劃和實施之間帶來了不可調(diào)和的矛盾。所以我們認(rèn)為必須通過一定的法律機制來協(xié)調(diào)這種矛盾,一方面,通過對地下空間開發(fā)土地出讓法律機制的完善,增加開發(fā)商的拿地成本,使開發(fā)商不至于一門心思奔容積率最大化去。另一方面,規(guī)定人防工程必須在一定的服務(wù)半徑范圍內(nèi)進行異地建設(shè),在控規(guī)中明確規(guī)定各個區(qū)域的人防地下室面積。以上是個人的一些粗淺看法,請大家指正。
注釋
參考文獻(xiàn)
張安,閆剛,謝瑞欣,張柳栩.控規(guī)體系中城市地下空間開發(fā)控制初探.城市規(guī)劃.2009,(2).
然而這種地下城僅僅還只停留在幻想之中,在現(xiàn)實中要建造科學(xué)的地下城系統(tǒng),離不開科學(xué)統(tǒng)一的規(guī)劃、建設(shè)和管理。例如,加拿大的蒙特利爾市,其30公里的地下街將眾多的地下車庫、地下廣場、地鐵車站、地下大型購物中心、地下人行道以及地面建筑150余個臨街出口等統(tǒng)一規(guī)劃連接成了網(wǎng)絡(luò)。這座地下城不僅采用了統(tǒng)一的排風(fēng)、除菌等大型設(shè)備,很多地方還用玻璃做了大型采光井和中庭,將自然光引入地下,不僅采光非常好,而且也打破了地下和地上的分隔。顯然,蒙特利爾市地下街應(yīng)該是北京學(xué)習(xí)和借鑒的一個好樣板。
近3萬個足球場面積的地下空間
北京地質(zhì)學(xué)會專家統(tǒng)計計算,北京可利用地下空間10米深度以內(nèi)達(dá)12000多個標(biāo)準(zhǔn)足球場,30米深度以內(nèi)則達(dá)到近3萬個標(biāo)準(zhǔn)足球場。如此巨大潛力的地下空間如何利用?對地上空間資源十分緊張的北京而言,這自然是個頗有吸引力的問題。
北京地質(zhì)學(xué)會資深專家、中外建城市規(guī)劃設(shè)計院總規(guī)劃師顧文選建議,地下空間從垂直方向而言,地下1層可開發(fā)商業(yè)、餐飲等具有較高盈利的商業(yè)空間,地下2至3層可開發(fā)為人防空間、停車空間、物流空間、市政設(shè)施空間等。
但是這些年北京市地下空間開發(fā)與利用所暴露出來的問題,其開發(fā)和利用常常缺乏整體性和系統(tǒng)性,很多地下空間的開發(fā)與利用都還沒有從整個城市規(guī)劃的高度去著手,也沒有從規(guī)劃的角度考慮局部區(qū)域的聯(lián)通問題,因此開發(fā)利用常常都是各自為政,這也導(dǎo)致地下空間的效用沒有得到很好的發(fā)揮。
事實也的確如此。清華大學(xué)土木工程系地下工程研究所高級工程師祝文君表示,北京市地下空間截至2011年底在用的4055萬平米中,停車和住人占主體,公益使用極少,缺應(yīng)急防災(zāi)和社會公共設(shè)施,商業(yè)等也不發(fā)達(dá)。
很多地下空間是進去容易出來難。“北京地下空間目前所面臨的問題,就如同走進地道戰(zhàn)的地道中,找得到入口,找不到出口。”祝文君說,為了科學(xué)開發(fā)利用北京市的地下空間,不少專家認(rèn)為,科學(xué)規(guī)劃、合理設(shè)計建造、科學(xué)管理已經(jīng)成為十分重要的事情。
如何規(guī)劃建設(shè)地下空間
顧文選表示,圍繞地鐵站點和其他大型地下空間,如何把地下商場、過街地道等地下系統(tǒng)和地下停車場、其他功能的各幢建筑物、周邊街區(qū)等聯(lián)系起來形成一個整體,是地下空間規(guī)劃的核心。
當(dāng)然,地下空間規(guī)劃應(yīng)盡量增加自然采光和通風(fēng),消弱本身的封閉感,強化人性化空間的塑造。其主要的處理手法有運用玻璃天棚或通過設(shè)置下沉式廣場來解決步行空間的日照、通風(fēng)和采光等問題。現(xiàn)在一些城市為減少地面步行系統(tǒng)的干擾,在中心區(qū)局部修建了下穿車行道路,北京也可以參照這樣的方式。
顧文選表示,建立貨物供給和廢棄物的儲運和裝卸地下通道,可以減少對地上空間活動的干擾,保障地面活動人群的安全,同時改善中心區(qū)的城市景觀。例如,大城市往往對貨運車輛進行限制,進入中心區(qū)往往是中小型貨車,數(shù)量較多且使用頻率高,貨車裝卸的地下化防止了對車行交通的干擾,貨車的小型化又為其進入地下創(chuàng)造了良好的條件。
地下防護空間也是考慮的重點,一般包括人防工程、 防空 、普通地下空間等部分。 需建立以片區(qū)人防指揮中心、疏散通道 、地下人防片及其他地下隱蔽
工程組成的城市人防工程體系。還需要考慮地震、水災(zāi)對地下空間的影響。另外地下空間還需要防止火災(zāi)、爆炸、空氣質(zhì)量事故等內(nèi)部災(zāi)害的發(fā)生。
雖然地下空間本身具有抗御多種外部災(zāi)害的能力,但地下環(huán)境的一些特點使其對內(nèi)部發(fā)生的災(zāi)害防御相當(dāng)復(fù)雜,災(zāi)害后果也非常嚴(yán)重,須設(shè)防火、防煙分區(qū),有完善的疏散出入口、疏散通道、中央防災(zāi)控制室、備用水源和電源用房等一系列設(shè)施。
另外,“北京作為國際大都市,缺乏標(biāo)志性地下建筑,應(yīng)該探索北京特色的標(biāo)志性地下建筑。” 清華大學(xué)建筑學(xué)院院長朱文一建議,北京可以建設(shè)標(biāo)志性地下建筑空間結(jié)構(gòu)。在已建成的地下建筑基礎(chǔ)上,可以沿8個方向創(chuàng)造8組標(biāo)志性地下建筑,形成未來北京城星羅棋布的地下建筑格局,即包括地下中關(guān)村、奧體地下公園、CBD地下城、望京地下街、首鋼地下城、麗澤地下街、垡頭地下區(qū)域和南苑地下公園。這可以讓北京一步步進入地下城時代,也會讓這些地方成為國內(nèi)外其他一些城市建設(shè)地下城市的樣本。
地質(zhì)因素,不可忽視的問題
當(dāng)然,開發(fā)地下空間,并不是想怎么開發(fā)就怎么開發(fā),地質(zhì)因素是開發(fā)建設(shè)中不可忽視的問題。
中國地質(zhì)大學(xué)教授孫進忠在接受記者采訪時表示,地下空間的開發(fā)與利用必須考慮地質(zhì)方面的一些問題,需要提前進行地質(zhì)方面的調(diào)查,例如地下水的因素就需要予以準(zhǔn)確地監(jiān)測。對于處于地震斷裂帶上的城市而言,地下空間的開發(fā)與地上工程相比更需要考慮具體地震斷裂帶的走向問題。
“另外據(jù)勘測,今天的北京城坐落在以永定河沖洪積扇為主,溫榆河、潮白河、泃河、大石河沖洪積扇為輔的北京小平原上。”北京市地質(zhì)調(diào)查研究院副總工程師呂金波表示,中心城區(qū)主要是位于永定河沖洪積扇上,由于北京城的建設(shè)和人口的迅速增多,地下20米以上的空間受到人為的擾動比較大。如何減少這種擾動,是不得不考慮的問題。
國家或地區(qū)國民經(jīng)濟各部門的生產(chǎn)建設(shè)都要落實到土地上,因此,土地利用的廣度,深度和合理程度,即為它的生產(chǎn)規(guī)模,水平的特點的集中反映。土地利用的目的是為了效益,隨著經(jīng)濟,社會的發(fā)展,城市的建設(shè)的加快,城市土地可用資源的減少,我們在向地上的空尋求發(fā)展的同時,必然要適度開發(fā)地下空間。
在發(fā)達(dá)的西方國家在空中和地下拓展生存空間方面取得了令人矚目的成果。1994年5月6日,耗資200億美元的英吉利海峽隧道的開通為地下建筑留下了光輝的一頁;斯德哥爾摩本世紀(jì)初就有了地下人行道,現(xiàn)在又有點地下音樂廳;為了緩和高不可攀的地價,日本政府和一些建筑公司積極推行地下建筑計劃,使其與地鐵樞紐或火車站連接;科隆可在一個容納2000人的地下廣場舉行交響音樂會;在蒙特利爾已經(jīng)建起當(dāng)今世界最大的地下城市――在400萬平方米的土地上建造了1600家商店,200家飯店,34家影院,兩座會展大廳,1600套住宅等,每天大約有500萬行人通過150個通道進出這個地下城。可見,發(fā)達(dá)國家的大城市對地下空間的利用更為引人注目。在我國借助于先進的建筑立體停車場已經(jīng)出現(xiàn);地鐵也不斷擴展。如上海的人民廣場充分利用地下空間建設(shè)地下車庫,商業(yè)街,地表則用于綠化。還有武漢王家墩商務(wù)區(qū)規(guī)劃設(shè)計了近1/4平方公里的地面無車區(qū),這是行人天地,可達(dá)“漫游”――欲達(dá)則達(dá)境界。車行線路走地下,確保快速通過,停車直入大樓底層。
但從實際情況看,目前我國城市地下空間的開發(fā)利用還只是部分的、無序的、單一的,這就需要加強城市地下空間開發(fā)利用的規(guī)劃管理。
一、武漢城市地下空間開發(fā)利用規(guī)劃管理的現(xiàn)狀
1、城市地下空間規(guī)劃管理缺少具體可操作的法律依據(jù),2008年01月01日開始施行的《中華人民共和國城鄉(xiāng)規(guī)劃法》主要就城鄉(xiāng)規(guī)劃區(qū)內(nèi)地表以上的規(guī)劃管理進行了規(guī)定,對城市地下空間的開發(fā)利用僅在第三章第三十三條作了原則性的規(guī)定,缺少可操作性。鐘對城市空間權(quán)的專門立法,在內(nèi)地尚屬空白,僅在規(guī)范空間利用的單行法規(guī)有所提及,如《中華人民共和國防空法》及《上海市規(guī)劃條例》《上海市民防工程管理辦法》各地相應(yīng)頒布的地方性法規(guī)等,對地下空間開發(fā)利用做出了規(guī)定,但這些規(guī)定商需相關(guān)實施細(xì)則的出臺才具備可操作性;2001年11月20日建設(shè)部第108號令了《建設(shè)部關(guān)于修改城市地下空間開發(fā)利用管理規(guī)定》的決定中,專章規(guī)定了城市地下空間的規(guī)劃、工程建設(shè)及工程管理相關(guān)內(nèi)容,為加強城市地下空間開發(fā)利用管理,合理開發(fā)城市地下空間的資源提供了法律依據(jù)。然而,相對于我國地下空間利用的復(fù)雜性和現(xiàn)實急迫性,這些法規(guī)條例的制定仍顯不足。
2、城市地下空間規(guī)劃管理缺少系統(tǒng)性。
目前,我國城市地下空間開發(fā)利用主要呈現(xiàn)以下幾種情形:一是附帶式使用地下空間。建設(shè)地上項目時,隨之一并建設(shè)地下建筑(主要為人防地下室或普通地下室等)。二是單一式使用地下空間。有關(guān)部門和單位需要在某一地域建設(shè)地下建筑時,僅就該項目進行規(guī)劃審查。三是重復(fù)式使用地下空間。這一點主要是指地下管線的鋪設(shè)。水、電、氣、電信、市政等部門和單位從各自需要出發(fā),各自開發(fā)地下空間,鋪設(shè)管線。有時,會在同一地點,先后出現(xiàn)數(shù)次重復(fù)開挖的情況。
3、城市地下空間規(guī)劃管理缺乏權(quán)威性。
目前規(guī)劃和人防管理部門僅對城市地下空間具體建設(shè)項目進行審查把關(guān),缺乏對城市地下空間的整體規(guī)劃和統(tǒng)籌安排。實際上,城市地下空間的規(guī)劃管理涉及到建設(shè)、規(guī)劃、交通、人防、電信、供電多個部門,目前,這些部門之間針對城市地下空間開發(fā)利用行為缺乏相互溝通,協(xié)調(diào)并行的有效渠道。即對城市地下空間的規(guī)劃管理缺少一個管理嚴(yán)格、運轉(zhuǎn)規(guī)范的綜合工作機制。
4、武漢市城市地下空間現(xiàn)狀開發(fā)利用的規(guī)模小,不配套
武漢市市域總面積8467平方公里,其中主城區(qū)建設(shè)用地面積約為678平方公里,根據(jù)研究部門對武漢市主城區(qū)工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、主要地質(zhì)災(zāi)害情況的調(diào)查,主城區(qū)96.3%建設(shè)用地可以進行地下空間開發(fā)。武漢市地下空間開發(fā)利用始于以備戰(zhàn)為目的人防工程建設(shè),隨著城市建設(shè)提升,武漢地下空間利用建設(shè)取得了長足的進步。但與國內(nèi)北京、上海等地下空間開發(fā)建設(shè)先進城市相比,仍存在較大差距,主要表現(xiàn)在:在地下空間開發(fā)強度較小。在類型與功能規(guī)模上,相對單一,以倉儲為主要類型,商業(yè)、服務(wù)業(yè)、交通停車等僅有一定比例,為城市服務(wù)功能缺乏。同時城市基礎(chǔ)設(shè)施地下空間開發(fā)尚有不足,地下市政管線廊道、城市中心區(qū)地下市政站點等類型有待突破。在形態(tài)與布局上,空間布局獨立分散,互相之間缺乏連通,地上空間與地下空間缺少有機聯(lián)系。因此,總體上評價目前武漢市城市地下空間開發(fā)利用水平尚處在初級階段。
二、從構(gòu)建和諧社會,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度,充分認(rèn)識加強城市城下空間開發(fā)利用規(guī)劃管理的重要性和必要
1、加強城市地下空間規(guī)劃管理是節(jié)約城市土地資源的需要。
隨著武漢市的不斷發(fā)展,城市建設(shè)項目日益增多,與有限的發(fā)展空間相比,原本緊張的土地資源顯得更為緊缺。現(xiàn)在雖然采取了一些積極措施,如:改造老舊城區(qū),建設(shè)地下交通設(shè)施,修建平戰(zhàn)兩用的人防地下室。然而,地下空間綜合利用,需要有序規(guī)范的規(guī)劃管理作為引導(dǎo)。
2、加強城市地下空間規(guī)劃管理是保護和改善城市生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展的需要。
科學(xué)、合理、適度規(guī)劃、開發(fā)、利用城市地下空間,這是發(fā)達(dá)國家遵循的一條城市建設(shè)原則。他們在抓好地表以上空間建設(shè)的同時,在地下建設(shè)共同溝,有計劃的將水、點、氣、通訊等管網(wǎng)分別固定在共同溝的上方、側(cè)方,共同溝的下方則用來排水;在地下建設(shè)部分交通設(shè)施、環(huán)保設(shè)施、生活設(shè)施等,這些地下建筑通過規(guī)劃管理,做到規(guī)模適度,布局合理,相互協(xié)調(diào),既保護了城市的生態(tài)環(huán)境,又利于人們的工作、生活。從現(xiàn)在起,武漢應(yīng)當(dāng)重抓好城市地下空間的規(guī)劃管理、科學(xué)、合理開發(fā)利用城下空間。這樣做,一是有利于加強城市綠化建設(shè)。通過利用地下空間,節(jié)約地表土地,做到地上地下都有綠化植物,從而增加城市綠化面積。二是有利于緩解地面交通壓力,改善市容環(huán)境。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,城市車輛逐漸增多,這種趨勢還將進一步擴張。從而造成城市地面交通擁擠,環(huán)境惡化。在地下建設(shè)交通設(shè)施,可以將部分車輛、人員分流道地下,緩解武漢市地面越來越重的交通壓力,改善市容環(huán)境。三是有利于改善管網(wǎng)建設(shè)各自為政的狀況。通過加強對地下空間的規(guī)劃管理,既可以相對集中、合并管網(wǎng)建設(shè),又可以節(jié)約建設(shè)資金及人力物力,減少管網(wǎng)建設(shè)帶來的重復(fù)開挖地下空間、環(huán)境污染、浪費資金等諸多不利。
3、加強城市地下空間規(guī)劃管理是兼顧各方要求,適應(yīng)城市經(jīng)濟社會發(fā)展水平的需要。
與城市地表土地使用一樣,城市地下空間的開發(fā)利用也存在著各處使用目的、使用空間不一樣的情況。如果需要開發(fā)利用地下空間的相關(guān)單位從各自的需要出發(fā),想怎么用就怎么用,勢必形成政出多門,各取所需的局面,造成地下空間開發(fā)利用的無序和混亂。因此,必須從城市長遠(yuǎn)發(fā)展的需要出發(fā),為廣大人民群眾及其子孫后代著想,加強管理,統(tǒng)一規(guī)劃,兼顧相關(guān)各方面的需要,科學(xué)、有序的開發(fā)利用城市地下空間。
三、從城市地下空間確權(quán)方面入手,大力加強地下空間開發(fā)利用的法律支撐與可操作性
地下建筑物、構(gòu)筑物的產(chǎn)權(quán)關(guān)系不明確,不能體現(xiàn)“誰投資、誰受益”,一定程度上影響了投資者的積極性。另一方面,在現(xiàn)實生活中地下空間的取得、使用、轉(zhuǎn)讓、租賃等情況卻客觀存在,由此引發(fā)的法律糾紛時有發(fā)生。同時地下空間建設(shè)管理部門的職責(zé)不明確,地下空間建成后使用的管理責(zé)任不明確。為了合理開發(fā)利用武漢市城市地下空間,實現(xiàn)地上地下協(xié)調(diào)發(fā)展,急需制定新的地下空間開發(fā)管理的管理規(guī)定。
土地權(quán)利以宗地為單位,輔之以規(guī)定建筑高度的開發(fā)利用軌道。隨著城市開發(fā)深入到地下空間,土地空間權(quán)三維管理應(yīng)運而生。
1、《物權(quán)法》關(guān)于建設(shè)用地使用權(quán)分層設(shè)立的規(guī)定
《物權(quán)法》第136條規(guī)定:“建設(shè)用地使用權(quán)可以在土地的地表、地上或者地下分別設(shè)立。新設(shè)立的建設(shè)用地使用權(quán),不得損害已設(shè)立的用益物權(quán)。”據(jù)此,在同一宗土地的不同空間可以分別設(shè)立地表、地上或地下三項建設(shè)用地使用權(quán),從而確立了建設(shè)用地使用權(quán)分層設(shè)立的制度。
據(jù)此,建設(shè)用地使用權(quán)的物權(quán)變動模式采取登記生效制度。同一土地之上分層設(shè)立多項建設(shè)用地使用權(quán)時,各權(quán)利的取得和范圍均取決于登記制度。而且,為避免權(quán)利人之間相互沖突,新設(shè)立的建設(shè)用地使用權(quán),不得損害已設(shè)立的用益物權(quán),權(quán)利之間孰先孰后也須以各自登記時間先后為判斷基準(zhǔn)。故登記制度對于分層設(shè)立至關(guān)重要。
但是,我國地下空間權(quán)屬登記存在以下三問題:(1)地籍管理模式落后。我國目前主要采用二維地籍模式,即通過平面土地測量,借助二維關(guān)系劃分個宗地彼此界限,在衡量單位上是以平方米來計算。而地下建設(shè)用地使用權(quán)登記時,不僅要登記土地四至界限,還要登記土地的上下空間,在衡量單位上是以立方米來計算。由于二維地籍不能全面地反映地塊或土地權(quán)利的三維位置和三維邊界,法律糾紛頻繁產(chǎn)生,有待改進。(2)地下建筑物登記困難。實踐中,一些地下建筑物因無法辦理登記,權(quán)屬不明,范圍不清,時常引起權(quán)屬糾紛,尤其集中于人防工程和地下停車場。而且,投資者也不能將其順利轉(zhuǎn)讓、抵押,影響其投資積極性,阻礙了城市地下空間開發(fā)。(3)登記事項不全面。由于二維地籍表達(dá)自身特有的局限性,他們對城市建設(shè)在三維空間內(nèi)的土地利用狀況沒有進行完全的登記、記載,對于城市地下空間建設(shè)日益增多的電纜、管道以及地下交通設(shè)施等建筑物和構(gòu)筑物在宗地圖和地籍圖上沒有或者記載不完全。抓緊研究制定土地空間權(quán)利設(shè)定和登記的具體辦法。因此,為實現(xiàn)定分止?fàn)帲_(dá)到物盡其用,構(gòu)建科學(xué)和精確的地下建設(shè)用地 登記制度勢在必行。
2、建立統(tǒng)一科學(xué)的地下空間權(quán)屬登記
《物權(quán)法》第10條第2款規(guī)定:“國家對不動產(chǎn)實行統(tǒng)一登記制度。統(tǒng)一登記的范圍、登記機構(gòu)和登記辦法,由法律、行政法規(guī)規(guī)定。”統(tǒng)一不動產(chǎn)登記機關(guān)乃大勢所趨。因此,不僅地下建設(shè)用地使用權(quán)和地表建設(shè)用地使用權(quán)應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一登記,地下建設(shè)用地使用權(quán)和地下建筑物所有權(quán)也應(yīng)當(dāng)由統(tǒng)一登記機關(guān)登記。地下空間每一層作為一個獨立宗地進行登記。建議地下建設(shè)用地使用權(quán)面積包括四周外墻厚度,并在宗地圖上注明每一層的層次和標(biāo)高范圍。此外,登記簿內(nèi)容應(yīng)區(qū)別對待。同一主體結(jié)合地面建筑一并開發(fā)建設(shè)的地下工程(結(jié)建工程),地下部門隨地表建筑一并辦理登記。獨立開發(fā)建設(shè)的地下工程(單建地下工程)應(yīng)當(dāng)單獨登記。
現(xiàn)在應(yīng)采取三維地籍對地下空間進行數(shù)據(jù)管理和空間確權(quán)。對此,有學(xué)者提出三種解決方案:(1)完全的三維地籍登記。這意味著引入三維財產(chǎn)權(quán)的概念。三維空間(領(lǐng)域)被細(xì)分為沒有交疊或空隙的三維實體(或三維小塊)。法律要素、不動產(chǎn)交易協(xié)議以及地籍登記應(yīng)當(dāng)支持三維財產(chǎn)權(quán)的建立和轉(zhuǎn)讓;(2)混合方案。這意味著保留二維地籍,并在二維地籍登記中通過登記三維自然物體進行三維狀況的登記。這就形成了一種二維地塊與三維自然物體進行三維狀況的登記。這就形成了一種二維地塊與三維物體的混合方案,維持了平面地塊與三維物體的關(guān)系;(3)現(xiàn)行地籍登記體系中的三維注釋。這意味著保留二維地籍,同時加上外部注釋表明三維狀況。最簡單的方法是在登記中(管理登記簿與地籍索引圖)貼上三維標(biāo)簽。完全的三維地籍登記雖然形象直觀,與三維空間實體在幾何上的特征一致,但技術(shù)難度部大,成本搞。二維地籍加三維注釋操作簡易,實施成本低,可以作為權(quán)宜之計。
最后,應(yīng)當(dāng)擴大登記對象。登記事項不全面的癥結(jié)在于我國地下空間的多頭管理模式。目前,國土資源、城市規(guī)劃、建設(shè)、電信、電力、公用、民防、公安消防、抗震、水利防洪、綠化、環(huán)保、水電、國防、文物保護等各行政管理部門分別對地下空間相關(guān)的開放利用行使管理職權(quán)。各部門按照各自的發(fā)展需要自行建設(shè)的地下建筑,缺乏整體性、協(xié)調(diào)性和系統(tǒng)性,從而導(dǎo)致長期重復(fù)施工。我國應(yīng)當(dāng)建立地下空間利用信息共享機制。登記機關(guān)不僅應(yīng)將地下停車場、商業(yè)服務(wù)設(shè)施、物資倉儲等經(jīng)營性建筑物登記在冊,還應(yīng)涵蓋市政管道、民防工程、地鐵場站等公益性建筑物。
四、是正確處理地下與地上的關(guān)系
城市地下空間不是孤立的,它與地上空間緊密相連,相互依存相互制約。在進行城市地下空間規(guī)劃管理時,必須兼顧地上各種建筑、設(shè)施及資源的安全;反之,在進行地上空間的建設(shè)時,也應(yīng)考慮地下空間的使用,兼顧地下資源、設(shè)施的保護。總之,必須正確處理地下建設(shè)和地上建設(shè)的關(guān)系,綜合考慮如何保護城市的歷史、文化、旅游、環(huán)境等資源,如何保護和改善城市生態(tài)環(huán)境,做到地上地下建設(shè)同步發(fā)展,相得益彰。
五、結(jié)語
關(guān)鍵詞:地下空間;開發(fā)利用;鄭州市
中圖分類號:P641 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
現(xiàn)階段城市發(fā)展土地資源緊張,資源利用率低下,交通擁擠,環(huán)境污染,生態(tài)失衡,以及城市人口的大量涌入與城市用地緊張之間的矛盾是21世紀(jì)人類面臨的挑戰(zhàn)之一。為了緩解這一矛盾,土地地下空間的利用成為了一種必然趨勢。城市地下空間的合理、科學(xué)、經(jīng)濟、有效利用是提高城市與地下開發(fā)建設(shè)的協(xié)調(diào)和諧性,提高城市綜合防御及安全性,改善城市地下空間資源開發(fā)利用,建設(shè)生態(tài)城市的重要途徑。
一.鄭州市地下空間利用的現(xiàn)狀分析
據(jù)《鄭州市(1997~2010)土地利用總體規(guī)劃》,鄭州市是全省人均耕地面積最少的城市,同時又面臨建設(shè)發(fā)展的重大任務(wù),使得土地供求形勢相當(dāng)嚴(yán)峻。[1]鄭州市中心城市建設(shè)用地面積由2000年的132平方千米將增加到2010年的189平方千米,人均城市建設(shè)用地為78平方千米,去除不可用的土地,土地資源儲備已十分有限。由此看來,鄭州市土地地下開發(fā)利用是非常迫切而又必要的一項工程。
二.鄭州市地下空間利用的意義
1.充分利用土地資源,減少土地資源的浪費
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市化進程不斷加大,鄭州是河南的省會,鑒于這一優(yōu)勢,使得越來越多的人口涌入城市,城市人口密度越來越大,為了城市更加合理的接納外來人員,緩解人口壓力與土地利用之間的矛盾,充分利用土地地下空間資源顯得越發(fā)迫切。
2.緩解交通壓力與環(huán)境污染
一方面,截至2005年鄭州市增加431臺全新開公交線路28條,更新、增加公交車輛431臺,年末實有公交汽(電)車2727輛,比上年增長14.0%,城市公交客運量達(dá)5.5億人次,增長28.0%。[2]
另一方面,隨著人民生活水平的提高,私家車也越來越流行。所以,行路難,停車難,交通擁擠,進而引起交通事故的頻發(fā),根據(jù)鄭州市中原區(qū)法院的相關(guān)統(tǒng)計,每年審理涉及電動車的交通事故案件近百起,占全部交通事故案件的80%,以及汽車尾氣排放所致的空氣污染等問題蜂擁而至。所以,修建地鐵,地下車庫,緩解交通壓力和一定程度上解決環(huán)境污染刻不容緩。
3. 開發(fā)利用地下空間能夠擴大新的使用空間
開發(fā)利用地下空間能夠滿足人們更多的需求,尤其是一些大型的地下建筑,如公共圖書館、會展中心、體育場館、等設(shè)施。在現(xiàn)代化城市迅速發(fā)展的時期,這些地下建筑適時的彌補了地上資源利用的不足。同時也緩解了社區(qū)居民住宅、生產(chǎn)及生活設(shè)施的用地緊張問題。
鄭州市土地地下空間利用應(yīng)考慮的問題:
自然因素
地下空間大都被巖土層包圍,內(nèi)部空間有其特殊性。地下空間自然環(huán)境的現(xiàn)狀還是令人堪憂的,尤其表現(xiàn)在空氣質(zhì)量差,新風(fēng)供應(yīng)不足,二氧化碳濃度偏高,灰塵,微生物總數(shù)高等。鄭州地區(qū)屬暖溫帶大陸性氣候,夏季炎熱多雨,地下空間潮濕,人們進入地下空間,普遍感到陰暗,壓抑,時間久了,會影響到人們的身心健康。
技術(shù)因素
在開發(fā)利用地下空間的時候,因為技術(shù)上的難度,發(fā)生的重大事故屢見不鮮。鄭州市地勢西部高,東部低,成階梯狀,由山地、丘陵向平原過渡。由于這一特殊的地形,進一步加大了工程技術(shù)上的難度,因此,鄭州市應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的地勢特征因地制宜,靈活采用工程技術(shù)里的挖掘技術(shù),支護技術(shù),防水技術(shù)以及地下鋼筋混凝土澆筑技術(shù)。
綜上,由于地下建筑內(nèi)部空間環(huán)境質(zhì)量的特殊性,與地上建筑空間環(huán)境有著較大的差異,需要更多地依靠人工手段加以控制和改善。我國以往未重視地下空間開發(fā)及其內(nèi)部空間環(huán)境質(zhì)量的改善,一些有關(guān)地下建筑空間環(huán)境質(zhì)量調(diào)查的研究也表明,現(xiàn)有地下建筑內(nèi)部空間環(huán)境的現(xiàn)狀不能讓人滿意,大部分達(dá)不到應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn),尤其表現(xiàn)在空氣品質(zhì)差、二氧化碳濃度、灰塵、微生物總數(shù)偏高、氡濃度偏高、室內(nèi)異味明顯,夏季和梅雨季濕度大,潮氣促使霉菌、細(xì)菌和病毒的生長、天然光線不足,從而造成了長期以來形成的地下建筑環(huán)境不如地面建筑環(huán)境的認(rèn)識與感受。因此,系統(tǒng)地研究、開發(fā)地下空間環(huán)境改善與保障技術(shù)是一個重要而緊迫的問題。[3]
鄭州土地地下空間開發(fā)利用的對策:
制定可行的法律 科學(xué)規(guī)劃
地下空間的開發(fā)利用是城市現(xiàn)代化進展的一個重要體現(xiàn),但是城市建設(shè)應(yīng)該嚴(yán)格遵循相關(guān)法律法規(guī),什么建筑應(yīng)該建在什么那地方,不同的建筑應(yīng)該建造什么樣的規(guī)格,都得有法可依,使得工程建設(shè)有章可循,否則會導(dǎo)致地下空間開發(fā)的無序性,這樣反而會造成地下空間資源的極度浪費和環(huán)境破壞以及污染。因此,行政立法是必須的。
(2)各類地下空間開發(fā)利用的關(guān)鍵技術(shù)也不能忽略。如:地下巖土工程施工技術(shù)、地下建筑暖通空調(diào)技術(shù)、人員疏散性能化設(shè)計技術(shù)。日本為了適應(yīng)大深度地下空間開發(fā),其采用的盾構(gòu)技術(shù)法已經(jīng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平,這對我國是一個很好的借鑒,鄭州也應(yīng)該根據(jù)自身的地勢特征開發(fā)適合自己的技術(shù)方法。
(3)政府的扶持也是不可或缺的,根據(jù)國家統(tǒng)計局公布的第五次全國人口普查主要數(shù)據(jù)第二號公報顯示,河南省人口達(dá)9256萬人,是我國人口最多的省份。[4]因此,為了緩解鄭州市人口壓力,政府應(yīng)該扶持土地地下空間利用的建設(shè),解決人口與土地供應(yīng)緊張之間的矛盾。
結(jié)語:城市地下空間的利用,是現(xiàn)代化都市發(fā)展的必然趨勢,但是土地地下空間的利用也不能盲目,更不能急于求成。應(yīng)該綜合考慮各種因素,如自然因素,技術(shù)因素等。另外,也需借鑒國外的成功經(jīng)驗。另外,地下空間開發(fā)在任何時候都要以保護環(huán)境為前提,不能以舍棄環(huán)境為代價開發(fā)地下空間。相信,鄭州市土地地下空間的開發(fā)利用會取得很好的效果。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵字】市政工程;給排水;施工技術(shù)
隨著低碳社會理念的逐漸深入人心,居民對于生活質(zhì)量的追求也越來越向高層次發(fā)展進步,這不僅僅體現(xiàn)在人們?nèi)粘5纳钕硎苤校求w現(xiàn)在生活的方方面面,其中包括生活用水的來源及生活污水的排放。大多數(shù)的城市居民都向往著生活在干凈清潔的城市環(huán)境中,并且飲用健康、無污染的純凈水,在進行污水排放時盡量不污染到河流和植被。要實現(xiàn)這個愿望,市政工程在進行給排水施工管理時必須要十分嚴(yán)謹(jǐn),充分考慮到城市居民的需求。給排水的施工涉及到很多方面,包括人、材、物、時間、空間等方面,在任何一個方面出現(xiàn)疏漏都是不可行的。因此,必須加大力度進行市政工程的給排水施工技術(shù)管理。
1 節(jié)水、節(jié)能方面的問題與對策
節(jié)水、節(jié)能是當(dāng)今低碳社會新形勢下的一個新要求,人們對于生活質(zhì)量的要求引導(dǎo)他們對節(jié)水、節(jié)能進行高度的重視。當(dāng)然,作為政府來說,更應(yīng)該加強對節(jié)水、節(jié)能方面的重視,政府在進行市政工程給排水的建設(shè)中,必須要將節(jié)水、節(jié)能問題擺在重要的位置。
1.1存在的問題
節(jié)水是當(dāng)前市政工程給排水的一個重大工程。但是,在進行給排水的施工管理過程中仍然存在著或大或小的問題。
一方面,在給排水管道的建設(shè)中,由于在進行輸水管路的施工時不夠謹(jǐn)慎和認(rèn)真,施工方法上存在嚴(yán)重的錯誤,施工工藝也存在大大小小的問題;同時,由于工作人員對混凝土的早期養(yǎng)護沒有進行充分的重視,輸水管路的材料也存在著很大的問題;另外,在進行輸水管道的設(shè)計時,也存在一些不足,使得輸水結(jié)構(gòu)存在一些安全隱患。在這些問題的圍繞之下,輸水管道會產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象,嚴(yán)重影響節(jié)水、節(jié)能措施的施行。
另一方面,在管道輸水的過程中,管道、閥門及其他的一些給水的配件附近會出現(xiàn)往外冒水的現(xiàn)象,嚴(yán)重浪費水資源。如果輸水管道是埋在地下的,同時又缺乏嚴(yán)格的管理的話,就會造成更加嚴(yán)重的漏水和環(huán)境污染的問題。
1.2應(yīng)對的措施
在進行給排水管道的建設(shè)時,應(yīng)該從設(shè)計開始,一直到建設(shè)、施工完全實施嚴(yán)格把關(guān)的策略,在設(shè)計時嚴(yán)格考慮多方面問題,對將會存在的一些問題進行思索并對這些問題進行避免;在選取材料時盡量選取堅固、不易損壞的材料,在進行混凝土的早期養(yǎng)護時,也要對其達(dá)到充分地重視,堅決不讓其影響之后的施工;在施工過程中更是要嚴(yán)格把關(guān),精心施工。只有在這些方面都做得足夠令人滿意,才會避免管道漏水現(xiàn)象的發(fā)生。
在管道、閥門及其他的一些給水配件方面,其解決措施是采用先進科學(xué)技術(shù),使用國家規(guī)定的先進的管道材料。現(xiàn)今的社會中,采用了新型的科學(xué)技術(shù)的塑料管材已經(jīng)不斷被大多數(shù)地區(qū)投入使用,其類型也是多種多樣的,這些新型的塑料管材由于其本身的材質(zhì)具有高度的塑變性,可以使得管道的滲漏現(xiàn)象得到大大降低。
2 消火栓系統(tǒng)的給水方式要科學(xué)實用
隨著時代的不斷進步,人們對于人身及家庭安全的重視度越來越高,因此滅火系統(tǒng)的確立在我國消防系統(tǒng)中的地位越來越顯示出其重要性。在很多建筑內(nèi)部都設(shè)立了消防栓系統(tǒng),大大增加了建筑內(nèi)部的安全系數(shù),同時使人們對于建筑失火的危險有了自我保護的工具。在設(shè)立消防栓系統(tǒng)的同時,其對于不同建筑物的給水方式也大不相同。
2.1多層建筑消火栓的給水方式
對于不超過七層的建筑來說,若室內(nèi)的消防豎管為兩條或是超過兩條時,應(yīng)該至少將兩條豎管相連組成環(huán)裝管道;對于超過七層的建筑來說,若是在建筑內(nèi)部設(shè)立環(huán)裝管道,在工作時所面對的困難較多,因此可采用一條進水管,采取支狀管網(wǎng)的鋪設(shè)方式。
對生產(chǎn)、生活和消防合并使用的進水管來說,應(yīng)該充分保證生產(chǎn)、生活用水量達(dá)到最大時還能夠使消防用水得到充分的滿足;若是消防專用的進水管,應(yīng)該完全保證其進水量,即應(yīng)保證100%的進水量。
2.2分區(qū)的消火栓給水方式
對于高度超過50米的建筑物來說,一般的消防車難以對建筑內(nèi)部的消防栓進行供水,在這樣的情況下,就應(yīng)立足于自救,采用分區(qū)給水的方式。在不同的環(huán)境下,根據(jù)建筑物高度的不同,可采用不同的分區(qū)方式,基本分為并聯(lián)分區(qū)和串聯(lián)分區(qū)兩種方式。根據(jù)供水設(shè)備和供水方式的不同,并聯(lián)分區(qū)又可分為并行供水和減壓供水兩種方式。
3 科學(xué)規(guī)劃地下建筑物的防火系統(tǒng)
對于地下建筑物來說,由于其內(nèi)部的可燃性裝修材料較多,同時大部分地下室的面積較小,很容易造成火災(zāi)的發(fā)生。毋庸置疑,地下建筑物防火系統(tǒng)的設(shè)立不容小覷。
3.1地下建筑物的防火分區(qū)
地下建筑物防火分區(qū)的面積設(shè)置對于民用建筑地下室的使用來說,起著至關(guān)重要的作用。
考慮到一些民用建筑的地下室使用較為簡單,如消防水泵房、消防控制室、配電室、雜物間、庫房等等,很多設(shè)施都僅僅是為了滿足與地上設(shè)施的配套使用,因此民用建筑的地下室標(biāo)準(zhǔn)面積應(yīng)被確定為500平方米為宜。
一些被用作辦公室但是人員聚集稀少的的民用地下建筑物,其面積可設(shè)置為1000平方米,其防火系統(tǒng)可參照地上的防火系統(tǒng)進行設(shè)立,同時在地下應(yīng)盡量設(shè)置相關(guān)的排煙系統(tǒng)以及火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。
對于一些被用做展覽或是營業(yè)的公共場所的地下建筑,可以適當(dāng)?shù)財U大到4000平方米,同時防火系統(tǒng)要盡量嚴(yán)密,并設(shè)立相當(dāng)嚴(yán)格的排煙系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。
3.2地下建筑物的消防給水
地下建筑物在進行消防給水時采用了多種方式,常用的一般為直接給水方式和設(shè)有水泵的給水方式。
直接給水方式不設(shè)置水泵和水箱,在給水時直接通過室外消防給水管網(wǎng)進行取得。這種給水方式具有的優(yōu)點是構(gòu)造簡單、投資少,但是也具有不穩(wěn)定性,由于建筑物內(nèi)部沒有進行消防儲水,在室外消防給水管網(wǎng)沒水的情況下或是對建筑物要求較高的情況下,這種給水方式是不適合的。
設(shè)有水泵的給水方式相對于直接給水方式來看,建筑物內(nèi)部設(shè)置了水泵和水箱,在發(fā)生火災(zāi)時,消防系統(tǒng)可直接從內(nèi)部的水泵或是水池中取得消防水源進行滅火,避免了直接給水方式中沒有水源的危險性。
4 人防地下室的管道和排水設(shè)計
人防地下室即人民防空地下室,其對于管道和排水、防火等方面的要求更加嚴(yán)格。
4.1人防地下室的管道問題
從管道的材料方面來說,人防地下室作為商場、車庫進行使用時,其消防給水管道應(yīng)該嚴(yán)格采用鍍鋅鋼管,并對其做相應(yīng)的防腐處理。穿過人防圍護結(jié)構(gòu)的消防管道應(yīng)采用熱鍍鋅鋼管,其生活用水管道應(yīng)采用不銹鋼管、鋼塑復(fù)合管或是銅管。
在管道鋪設(shè)方面,防空地下室內(nèi)部的給水管道,可設(shè)于吊頂內(nèi)、管溝內(nèi)或是沿墻明設(shè),同時可以直接鋪設(shè)于地下,但是在鋪設(shè)之前,需將管道進行防腐處理,并且進行相應(yīng)的管理。
4.2人防地下室的排水設(shè)計問題
在進行排水設(shè)計時,為了滿足地下室平時所需的功能,由于地下室與室外的排水系統(tǒng)一般相連,因此污水是相互流通的,很容易發(fā)生倒灌現(xiàn)象,在排水的設(shè)計上更是要十分謹(jǐn)慎,應(yīng)在自流排水管上和增壓排出管上設(shè)立止回閥和閘閥,防止倒灌現(xiàn)象的發(fā)生。
低碳理念下為了適應(yīng)人們的生活需求的提高,市政工程在給排水方面需要注意的方面還有很多。在進行技術(shù)管理時,應(yīng)做到面面俱到,努力為居民服務(wù),使居民生活質(zhì)量得到明顯提高。
參考文獻(xiàn):
地下空間資源的特點
所謂地下空間是指在地表以下的、天然形成的或人工開發(fā)形成的空間。除地下溶洞和地下暗河等通過自然力作用形成的地下空間外,其他地下巖土都是實體,并不存在空間。所以,自然狀態(tài)下的地下空間資源只是一種潛在的資源,而且是一種不可再生的且儲量較豐富的寶貴資源。
科學(xué)開發(fā)利用和管理好地下空間資源,首先要正確認(rèn)識這一資源的四大特點。一是資源的潛在性。二是環(huán)境的互補性。地下空間具有隔離性、隱蔽性、恒溫恒濕性、穩(wěn)定性等特點,這些特點是地面空間所不具有的,因而具有互補性。三是效益的綜合性。地下空間開發(fā)利用后一般表現(xiàn)為綜合效益,包括經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益和防空防災(zāi)效益。四是建設(shè)的不可逆性。表現(xiàn)在:淺層地下空間開發(fā)不可能在地面高層建筑完工后進行,必須同步開發(fā);完工后的處于巖土介質(zhì)包圍中的單個建筑不可能像地面建筑那樣容易拆除和改建;群體地下建筑完工后其布局不合理也無法進行調(diào)整。因此,不僅地下建筑設(shè)計要考慮好方方面面的需要,進行精心設(shè)計,而且地下空間開發(fā)利用規(guī)劃也必須具有整體性、協(xié)調(diào)性和前瞻性。
地下空間資源的開發(fā)特征
1863年,英國倫敦地鐵的建成及運營是人類近代史上大規(guī)模開發(fā)利用城市地下空間的里程碑,也是城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。從那以后,城市地下空間的開發(fā)得到了長足的發(fā)展。
地下空間的開發(fā)呈現(xiàn)空間上多層次化、功能上多樣化的特征。
地下建筑從大型建筑向地下的自然延伸發(fā)展到復(fù)雜的地下綜合體,再到與地下快速軌道交通系統(tǒng)相結(jié)合的地下街系統(tǒng)。與此同時,地下建筑的內(nèi)部空間環(huán)境質(zhì)量、防災(zāi)措施以及運營管理都達(dá)到了較高的水平。
地下市政設(shè)施從地下供、排水管網(wǎng)發(fā)展到地下大型供水系統(tǒng),地下大型能源供應(yīng)系統(tǒng),地下大型排水及污水處理系統(tǒng),地下生活垃圾的清除、處理和回收系統(tǒng),以及地下綜合管線廊道。
地下空間的開發(fā)規(guī)劃從專項規(guī)劃入手,逐步形成系統(tǒng)的規(guī)劃;從城市中某個區(qū)域的綜合規(guī)劃入手,走向整個城市和某些系統(tǒng)的綜合規(guī)劃。地下空間的開發(fā)呈現(xiàn)出空間上多層次化、功能上多樣化的特征。
地下綜合管線廊道,是指將設(shè)置在地面、地下或架空的各類公用管線集中容納于一體,并置于地下,同時留有供檢修人員行走通道的隧道結(jié)構(gòu)。北京中關(guān)村西區(qū)的公共設(shè)施地下部分共有3層,總建筑面積超過40萬平方米,分為綜合環(huán)廊部分和空間開發(fā)部分。其中綜合環(huán)廊地下一層為車道,構(gòu)成西區(qū)的交通大動脈;地下二層為物業(yè)用房;地下三層為水、電、氣、通信等能源信息管廊,為各地塊建筑物開發(fā)提供了良好的公共設(shè)施支持。
系統(tǒng)發(fā)達(dá)的地下步行道系統(tǒng),把地下快速軌道交通和商業(yè)串聯(lián)在一起,不僅改善交通、節(jié)省用地,還改善環(huán)境、保證了惡劣氣候下生活的便利。加拿大多倫多的地下步行道系統(tǒng),以其龐大的規(guī)模、方便的交通、綜合的服務(wù)設(shè)施和優(yōu)美的環(huán)境享有盛名。該系統(tǒng)共有4個街區(qū)寬、9個街區(qū)長,地下連接了停車庫、旅館、電影院和購物中心,還連接著市政廳、聯(lián)邦火車站、證券交易所、地鐵車站和30座高層建筑的地下室。此外,該地下步行道系統(tǒng)中還布置了幾處花園和噴泉,共有100多個地面出入口。
大型地下綜合體地下空間的開發(fā)在舊城的改造再開發(fā)中發(fā)揮重要作用。法國巴黎的列?阿萊地區(qū)曾經(jīng)是一個交通擁擠的食品交易和批發(fā)中心,經(jīng)過成功改造后,它變身為一個多功能的以綠地為主的公共活動廣場,其中的商業(yè)、文娛、交通、體育等多種功能設(shè)施被安排在廣場的地下空間,形成一個大型地下綜合體。該綜合體共4層,總面積超過20萬平方米。
城市地下空間的開發(fā)可保護環(huán)境和景觀,法國巴黎盧浮宮擴建工程就是保護古典建筑的成功典范。設(shè)計師巧妙地利用拿破侖廣場下的地下空間,使古典建筑向地下自然延伸,不僅拓寬了盧浮宮博物館的展覽空間,還為盧浮宮增添了獨具特色的“金字塔”風(fēng)情――在廣場中央和兩側(cè)設(shè)置了3個大小不等的錐形玻璃天窗。
地下工程的關(guān)鍵技術(shù)
我國在地下空間開發(fā)過程中,發(fā)展了非常成熟的地下工程技術(shù),其中具有代表性的是下列三項技術(shù):
1.明挖技術(shù)(基坑技術(shù))
隨著我國地下空間的發(fā)展,地下工程建設(shè)項目的數(shù)量和規(guī)模也迅速增大,產(chǎn)生了大量的深基坑工程,并形成了種類齊全的多種基坑圍護開挖技術(shù)。基坑工程的設(shè)計理論、計算方法也得到不斷改進,基坑工程的設(shè)計規(guī)范也有一定的發(fā)展。上世紀(jì)90年代以來,基坑工程規(guī)模不斷加大,深度不斷加深,與建筑物等已有設(shè)施距離越來越近,推動了深基坑工程的設(shè)計向更高水平邁進,使我國基坑工程的設(shè)計施工進入環(huán)境設(shè)計階段,促進了時空效應(yīng)基坑工法的生產(chǎn)與應(yīng)用,并達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
2.暗挖技術(shù)(以隧道設(shè)計施工技術(shù)為代表)
在我國,大量的線形地下空間均是以暗挖法形成的。其中兩項關(guān)鍵技術(shù),適于軟土(巖)地區(qū)的盾構(gòu)法與適于硬土(巖)地區(qū)的新奧法(及礦山法)在我國均有較大的應(yīng)用與發(fā)展。
3.托換技術(shù)
我國城市的密集與空間的緊張,在地下空間開發(fā)利用中,遇到大量的設(shè)施沖突、空間交叉及文物和環(huán)境等需要保護的情況,由此促進了托換技術(shù)的發(fā)展。托換技術(shù)是解決對原有建筑的地基需要處理和基礎(chǔ)要加固的問題,和解決在原有建筑基礎(chǔ)下需要修建地下工程以及鄰近需要建造新工程而影響到原有建筑物的安全等問題的技術(shù)總稱。
開發(fā)地下空間的意義
有利于集約使用城市土地資源,拓展發(fā)展空間。地下空間開發(fā)利用,可使城市的部分功能由地上轉(zhuǎn)入地下,實現(xiàn)由“二維”向“三維”轉(zhuǎn)變,能夠極大地提高城市土地的空間利用率,緩解城市發(fā)展與土地資源緊張的矛盾。實踐表明,充分合理開發(fā)城市地下空間,至少可增加城市空間面積30%左右。
有利于發(fā)展城市低碳經(jīng)濟,節(jié)約能源。地下空間具有一定的恒溫保溫性,地下建筑物能量消耗比地面建筑明顯要少。有資料顯示,地下建筑相對于地上建筑的節(jié)能率,服務(wù)性建筑可達(dá)60%,倉庫達(dá)到70%。此外,地下空間獨具的熱穩(wěn)定性和封閉性,對貯存某些物資極為有利,如地下油庫、糧庫和冷藏庫等,其中地下冷庫比地面的運行費用低25%~50%。
有利于市政設(shè)施優(yōu)化,緩解城市交通矛盾,有利于改善城市生態(tài)環(huán)境。近年來,城區(qū)行車難、停車難、行路難等問題日益突出。如能科學(xué)地開發(fā)利用地下空間,特別是合理修建地鐵、隧道和地下過街人行道、商業(yè)街、地下停車場等,將會較好地解決此類問題。
有利于經(jīng)濟繁榮,增加就業(yè)崗位。地下空間有效開發(fā)利用,不僅方便了群眾生活,還可大大增加就業(yè)崗位,改善和促進民生。例如,哈爾濱市建成了23個地下商業(yè)街,總面積達(dá)80萬平方米,年營業(yè)額超過30億元,解決13萬人就業(yè)。
有利于防空防災(zāi)一體化建設(shè),提升城市綜合防護能力。地下空間相對于地面上難以抗御的外部災(zāi)害,如戰(zhàn)爭空襲、地震、風(fēng)暴等,有較強的防御能力,可以作為災(zāi)害時的避難空間、防災(zāi)物資的儲備倉庫及救災(zāi)安全通道和疏散通道等。如1976年唐山大地震,地面死亡人員達(dá)25萬人,而在地下空間(礦山)作業(yè)的2.5萬人無一傷亡。同時,隨著現(xiàn)代城市的高密度化和生活水平的高標(biāo)準(zhǔn)化,城市生命線工程的供給設(shè)施、管線建設(shè)越來越多,如果結(jié)合人防工程修建共同溝,有利于減少馬路的反復(fù)開挖以及施工對交通和城市居民生活的影響,便于維護、檢查和拆換,從而極大地提升城市基礎(chǔ)設(shè)施的抗毀能力。
利用大深度地下空間為城市蓄水排洪
2012年7月21日,北京遭受到61年一遇的暴雨侵襲。根據(jù)7月26日報告,已有77人死亡,10 660間房屋倒塌,160.2萬人受災(zāi),經(jīng)濟損失116.4億元。這場暴雨不僅給北京脆弱的排水體系又一次毀滅性打擊,同時也給全國的城市管理和市政設(shè)計者們敲響了警鐘。
由于強降水或連續(xù)性降水超過城市排水能力,城市內(nèi)產(chǎn)生積水災(zāi)害。如今,周期性城市內(nèi)澇已成為制約城市發(fā)展的一塊心病。心病還需心藥醫(yī),根治周期性城市內(nèi)澇必須改變以往排水體系滯后發(fā)展的思路,建設(shè)先進的地下排水體系。大深度地下蓄水排洪體系不失為一個好的選擇。該體系是建于大深度地下空間內(nèi)(地下40米以下)的地下大型蓄水排洪網(wǎng)絡(luò),包括大型地下泵站、大深度排水隧道(地下河川)、大型地下蓄水庫以及大型地下污水處理站等設(shè)施。它可以作為現(xiàn)有排水及防洪體系的強有力補充,與原有體系一起構(gòu)成城市高效、完備的排水網(wǎng)絡(luò)。
國外許多城市都采用大深度地下蓄水排洪體系,作為城市大型排水設(shè)施。相比于淺層的排水體系,大深度排水體系具有以下幾方面優(yōu)勢:首先,大深度地下空間由于其空間容量巨大,適宜容量巨大的大直徑隧道和大體積地下水庫。其次,大深度隧道修建對地表已有建筑的影響很小,一定程度上避免了淺層地下空間因線路改造導(dǎo)致的多次開挖。此外,將城市排水體系引入大深度地下空間,有助于解放淺層地下空間,緩解目前淺層管線密集的現(xiàn)狀,提高地下空間的豎向利用效率。
因此,無論從改善淺層現(xiàn)狀還是從提高城市防洪排水能力角度,建立大深度防洪排水系統(tǒng)都具有其必要性。隨著城市地下空間開發(fā)熱度不斷升溫,開發(fā)大深度地下蓄水排洪體系對于研究城市地下空間開發(fā)利用具有重要的戰(zhàn)略意義和實踐價值。
國外城市地下蓄水排洪體系的先進經(jīng)驗
巴黎大深度下水道 早在19世紀(jì)霍亂爆發(fā)時期,法國巴黎就開始設(shè)計建設(shè)大深度下水道。如今,修建在巴黎城市50米以下的下水道長達(dá)2 347千米。2.6萬個下水道蓋、6 000多個地下蓄水池均有統(tǒng)一編號,由1 300多名專業(yè)人員負(fù)責(zé)維護。位于塞納河畔的巴黎下水道還設(shè)有博物館,供游人參觀。
慕尼黑地下儲水庫 德國慕尼黑擁有2 434千米長的排水管網(wǎng),其中布置了13個地下儲水庫,充當(dāng)暴雨進入地下管道的中轉(zhuǎn)站。下暴雨時,地下儲水庫有706 000立方米的容量,暫時儲存雨水,然后將雨水慢慢釋放入地下排水管道。在地上,慕尼黑不斷擴大灘涂、河流兩岸的濕地和綠地,以減少河水對兩岸的壓力。德國許多城市里受壓不大的道路,普遍采用透水性地磚,不僅解決了積水,還能補充地下水,減少揚塵。
東京“地下神殿” 1992年~2007年,日本投資2 400億日元(約合200億元人民幣),在東京北郊琦玉縣境內(nèi)建設(shè)名為“首都圈外郭放水路”的巨型分洪工程。該工程位于地下50米,是一條全長6.3千米、直徑10.6米的巨型隧道。隧道連接著東京市內(nèi)長達(dá)15 700千米的城市下水道。隧道通過5個高65米、直徑32米的豎井,連通附近的江戶川、倉松川、中川、古利川等河流,作為分洪入口。隧道末端有一個高25.4米、長177米、寬78米的大型蓄水池。在這里,4臺燃?xì)廨啓C驅(qū)動大型水泵,將水以200立方米/秒的速度排入江戶川,再排入大海。這項工程被譽為世界上最先進的排水系統(tǒng),全程使用計算機遙控,并在中央控制室進行全程監(jiān)控。工程建成當(dāng)年,相關(guān)區(qū)域遭水浸的房屋由最嚴(yán)重年份的41 544家減至245家,浸水面積由27 840萬平方米減至65萬平方米。
芝加哥深隧蓄水 以芝加哥為代表,美國在20世紀(jì)70年代就鼓勵興建深隧蓄水系統(tǒng),以解決城市防洪和雨水利用問題。美國設(shè)有強制性防城市內(nèi)澇的法律,城市新開發(fā)區(qū)域必須強制實行“就地滯洪蓄水”,并制定了詳盡的城市內(nèi)澇防范、治理措施以及問責(zé)手段。這些條例規(guī)定,新開發(fā)區(qū)的暴雨洪水洪峰流量不能超過開發(fā)前的水平。
大深度地下蓄水排洪體系發(fā)揮的功能
排水功能 當(dāng)現(xiàn)有排水管網(wǎng)超負(fù)荷時,打開大深度排水系統(tǒng),合流制管道中的溢流就可以排入深層排水隧道內(nèi),再通過大型地下泵將水排入主要干流或大海。
蓄水功能 在深層排水管網(wǎng)終端設(shè)置閥門,利用大直徑隧道的巨大空間貯水,同時興建大型蓄水庫,將雨季的大量降水引入水庫內(nèi)儲存,供旱季使用,大大提高城市水資源利用率。
泄洪功能 對于洪澇災(zāi)害較嚴(yán)重流域,大型深層地下隧道可以連通洪水流域上的主要河流,通過閥門控制,將過量洪水引入地下隧道,再排入大海。
污水處理 體系終端和蓄水庫旁興建大型地下污水處理站,將隧道及水庫內(nèi)的儲水進行凈化處理,部分可作為城市供水循環(huán)使用,既可以節(jié)約土地,又可減輕二次污染。
我國地下空間開發(fā)利用展望
隨著我國經(jīng)濟、科學(xué)技術(shù)水平發(fā)展、城市化水平的提高及城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的貫徹,開發(fā)利用城市地下空間越來越表現(xiàn)出巨大效益和潛力,我國城市地下空間開發(fā)利用必將向現(xiàn)代化、國際化、科學(xué)化的方向發(fā)展。具體說來,我國城市地下空間開發(fā)利用事業(yè)將出現(xiàn)下述幾個發(fā)展趨勢:
1.綜合開發(fā)利用的趨勢。城市地下空間開發(fā)利用將不再是滿足某一單項功能,將立足于城市的整體建設(shè)與功能要求,是多項城市功能的整合共容,如滿通、商業(yè)、供給與環(huán)境等的大型綜合體。同時,也不再是一種空間形態(tài)的孤立,而是由點、線、面、體等多種形態(tài)的空間靈活組合貫通的有機的、豐富的空間整體。
2.規(guī)劃與設(shè)計理論的發(fā)展。建立在城市可持續(xù)發(fā)展與城市三維立體發(fā)展的戰(zhàn)略思路上,將地下空間作為城市三維發(fā)展的一個維度,地下空間規(guī)劃與設(shè)計理論將會逐步充實完善,其將指導(dǎo)城市科學(xué)地向地下延伸。
3.開發(fā)技術(shù)的發(fā)展。我國目前的地下空間開發(fā)的土木技術(shù)已接近或處于世界先進水平,但涉及到一些關(guān)鍵輔助設(shè)備等技術(shù),如機具技術(shù)、計算機與電氣控制技術(shù)、自動化技術(shù)等等,與世界先進水平還有大的差距,會影響到地下空間開發(fā)的規(guī)模與成本,將來隨著對引進技術(shù)的消化吸收和加大研制開發(fā)的投入,將會逐步縮小這些差距。
4.法規(guī)與管理維護越來越完善。不僅有完備的法規(guī)、政策及管理措施和先進的維護技術(shù)水平,還將形成一整套推動地下空間綜合開發(fā)利用的實體和管理部門。
5.環(huán)境要求與環(huán)境控制將被更加重視,相應(yīng)技術(shù)工藝日益成熟。無人的城市地下空間設(shè)施會更加安全、高效,有人的城市地下空間設(shè)施會更加舒適、美觀,地下空間內(nèi)環(huán)境中的造景、幻境及地面環(huán)境模擬等技術(shù)會大大發(fā)展。同時,將更多地從環(huán)境保護、城市景觀保護和歷史文物保護的角度開發(fā)利用城市地下空間。
6.新工藝與新材料不斷涌現(xiàn)。為了降低城市地下空間開發(fā)的成本與難度,并適應(yīng)多種形態(tài)的地下空間的組合,滿足多種設(shè)施功能的交叉與共容,高效、經(jīng)濟的施工工藝將會不斷產(chǎn)生,尤其是機械挖掘技術(shù)與施工自動化技術(shù)會有較大進步。同時,新的建筑裝飾材料尤其是地下防水與環(huán)境改善的材料也會不斷涌現(xiàn)。
結(jié)語
開發(fā)城市地下空間是實現(xiàn)城市經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境、資源相協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑,在解決城市交通擁堵、提高土地集約化利用、改善環(huán)境污染等方面可以發(fā)揮巨大的作用。合理開發(fā)利用地下空間,我國尚處于起步階段。唯其如此,地下空間發(fā)展的可行性也就更大。所以,必須以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),以城市總體發(fā)展戰(zhàn)略為依據(jù),學(xué)習(xí)借鑒發(fā)達(dá)國家的成功經(jīng)驗,以改革創(chuàng)新的精神,統(tǒng)籌兼顧,形成配套的法規(guī)政策體系,逐步建立健全城市地下空間開發(fā)利用的運行機制,加快我國城市地下空間開發(fā)利用步伐。
我國歷史上的地下空間開發(fā)利用主要分為如下幾類
1.窯洞居住
早在4 000年以前,以我國黃河流域的山西、河北、河南、陜西、甘肅省為中心,當(dāng)?shù)鼐用褚言谶|闊的黃土地帶上建造地下窯洞,這些窯洞一直沿用發(fā)展至今,主要分為下沉式和靠山式:下沉式是從地表向下挖5米~6米深、邊長10米的正方形下沉式院子,然后從院子橫向挖洞造房;靠山式窯洞則從斜面或斷崖上橫向挖洞造房,多數(shù)朝南。目前,我國擁有世界上最多的地下建筑群體,主要集中在隴東、陜北、豫西、晉中南、冀北和內(nèi)蒙中部等6個地區(qū),寧夏和青海的部分地區(qū)也有,與隴東窯洞近似。這些地區(qū)約有200個縣,居住在窯洞的總?cè)丝诠烙嬘? 500萬~4 000萬人。根據(jù)各地的自然和社會條件不同,居住在窯洞中的人口占總?cè)丝诘谋壤卸嘤猩伲篌w上是越向西北,比例越高,向東南則漸少,基本上與黃土高原的上層厚度和氣候的變化趨勢一致。
2.宗教建筑
在我國封建社會這一漫長的歷史時期中,建造陵墓和滿足一些特殊宗教要求的建筑是地下空間開發(fā)利用的重要方面。具有代表性的有殷朝王墓、始皇陵、明陵等大墳?zāi)埂?/p>
3.倉庫
利用地下空間作為倉庫,在我國由來已久。1971年,在洛陽市東北郊發(fā)掘出一座古代地下糧庫,系隋朝建造(7世紀(jì)),一直使用到唐朝,庫區(qū)面積600米×700米,以后逐漸發(fā)掘出的半地下糧倉近200個。這是我國很早就利用地下空間作為倉庫的例證。到了現(xiàn)代,盡管保冷、保溫技術(shù)發(fā)達(dá),但在我國北部用于儲藏土豆、紅薯的地窖及地下糧庫,仍在大量建造。
4.采掘與水利建筑
我國是世界上最早進行采礦的國家。《天工開物》一書是中國古人闡述有關(guān)地下采礦工程方面的較早文獻(xiàn)。
此外,在水利工程方面,也有開發(fā)地下空間的事例,如陜西褒城的石門隧洞,陜西大荔縣修建洛水渠時,曾發(fā)現(xiàn)有給水隧洞,規(guī)模都非常大。這說明,我國古代在生產(chǎn)建設(shè)中,曾致力于地下空間的開發(fā),尤其是施工技術(shù)方面,當(dāng)時處于世界領(lǐng)先的地位。
5.軍事
1地下結(jié)構(gòu)逆做法特點以及不足
從以上的分析可以看出,地下室逆做法施工與傳統(tǒng)施工方式相比有以下幾點優(yōu)勢:地下與地上建筑可以同時進行,大大縮短了工程工期;不用設(shè)置工程樁,從而減少了工程施工成本;基坑開挖造成的形變較小,減小了對周圍建筑的影響。另外,采用逆做法施工技術(shù)還可以簡化施工工序,節(jié)省土方開挖以及防水層費用,從而有效的降低施工成本,提高了工程的經(jīng)濟效益。雖然逆做法施工與傳統(tǒng)施工方法相比有很多優(yōu)勢,但是逆做法施工仍然有一些不足:第一,施工空間小,不利于大型機械施工。逆做法施工對基坑的開挖是在封閉的空間中進行的,再加上降水井的影響,因此基坑開挖無法使用大型開挖機械。另外,建筑行業(yè)還缺少小型、靈活的開挖機械,因此逆做法施工基坑開挖的工作難度大。第二,采用逆做法施工后,基坑支護是地下室結(jié)構(gòu)的一部分,因此在施工過程中不能隨意調(diào)整支護,從而導(dǎo)致施工僵化,一旦出現(xiàn)問題很難應(yīng)對。第三,逆做法施工還沒有普及,沒有一套完整的施工故障應(yīng)對體系。傳統(tǒng)的建筑施工方法經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,人們已經(jīng)對其無比熟悉,并且對施工過程中常見的故障問題也形成了一套完整的應(yīng)對方案。然而逆做法施工是近年來才開始興起的施工方法,并且大多是被當(dāng)做一種特殊施工方法對待,人們對其還不熟悉,所以對于施工中可能出現(xiàn)的故障問題并不了解,因此一旦出現(xiàn)問題就有可能造成嚴(yán)重的工程事故。
2逆做法施工技術(shù)分析
2.1地下建筑逆做法施工的要點分析逆做法施工中不但關(guān)系到工程的施工安全而且還關(guān)系到建筑質(zhì)量,因此在采用逆做法進行施工時要注意以下幾點:第一,做好連續(xù)墻的設(shè)計與施工。由于逆做法施工中支護結(jié)構(gòu)不但起到支護作用而且還是地下建筑結(jié)構(gòu)的一部分,因此施工方在設(shè)計時除了要考慮到施工支護要求外,還要考慮到地下建筑的整體結(jié)構(gòu)規(guī)劃。地下連續(xù)墻是對地下施工的臨時支護,而且還是地下室外墻的一部分,因此施工方要注意地下連續(xù)墻的設(shè)計。地下連續(xù)墻的布置方式有復(fù)合墻、單一墻、重合墻、以及分離墻四種,施工方要充分考慮到連續(xù)墻的不同布置方法從而采取正確的設(shè)計。通常情況下施工方要結(jié)合施工期的長短、連續(xù)墻的負(fù)荷狀況以及地下結(jié)構(gòu)規(guī)劃對連續(xù)墻進行設(shè)計。連續(xù)墻的施工中施工方首先要在預(yù)定位置,沿著建筑物結(jié)構(gòu)的邊緣,利用挖沖槽設(shè)備開挖溝槽并且用泥漿護壁,然后施工方在溝槽內(nèi)設(shè)置鋼筋籠,最后用水泥混凝土進行澆灌,從而形成連續(xù)墻。第二,設(shè)計建立合理的豎向支撐體系。豎向支撐體系是由一些立柱和柱樁構(gòu)成的,作用是與連續(xù)墻一起負(fù)擔(dān)地下施工以及地上施工的荷載,因此豎向支撐體系的構(gòu)建務(wù)必要仔細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)。豎向支撐體系中柱樁數(shù)量和位置要根據(jù)地下室結(jié)構(gòu)以及施工方案要求計算獲得,具體來說在構(gòu)建豎向支撐體系時要考慮到以下幾點:施工方應(yīng)該對地下工程的整體結(jié)構(gòu)、地上工程結(jié)構(gòu)以及工程最大負(fù)荷進行仔細(xì)分析,然后在進行豎向支撐體系的設(shè)計與布置;另外只有在結(jié)構(gòu)柱完成且達(dá)到工程的設(shè)計要求后,施工方才能拆除臨時立柱。第三,控制基坑形變以及工程樁沉降。對基坑開挖時,基坑周圍的土體應(yīng)力釋放,從而造成基坑壁的形變,進而引起整個地下工程樁形變位移,這會給工程施工造成很大的安全隱患,同時也是建筑產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題,所以施工方要對基坑形變以及工程樁沉降進行控制。另外,逆做法施工與常規(guī)施工有很大不同,因此施工方要注意地下室結(jié)構(gòu)節(jié)點的施工設(shè)計。2.2地下連續(xù)墻的施工技術(shù)分析正如前文所說,地下連續(xù)墻施工是逆做法施工的重要組成部分,因此本文就以地下連續(xù)墻施工為代表,分析其施工技術(shù)工藝。以下是連續(xù)墻施工流程:第一,設(shè)置導(dǎo)墻。施工在開挖槽溝前要先沿著預(yù)先設(shè)計的連續(xù)墻縱軸線開挖導(dǎo)溝,然后設(shè)置導(dǎo)墻。將合適規(guī)格的鋼筋混凝土板作為導(dǎo)墻的頂板以及底板,并且用紅磚砌成導(dǎo)墻主體。導(dǎo)墻施工過程中,施工方要嚴(yán)格控制導(dǎo)墻與連續(xù)墻位置之間的誤差。第二,開挖槽溝。在導(dǎo)墻施工完畢后,施工方要使用專業(yè)的成槽機開挖槽溝。在槽溝開挖過程中,施工方要加強泥漿管理,按照合適的配比配備泥漿并定期對泥漿性能進行測試,從而確保泥漿護壁取得預(yù)期效果。第三,鋼筋籠結(jié)構(gòu)的制作與吊放。施工方要根據(jù)設(shè)計圖紙以及具體的施工要求選擇合適的鋼筋制作鋼筋籠。通常情況下先將鋼筋籠在施工現(xiàn)場進行平地組裝,在鋼筋的接頭處采用閃光接觸對焊,同時施工方要將鋼筋籠下端主筋向內(nèi)彎曲,以免鋼筋籠劃傷槽壁。在吊放鋼筋籠時,施工方要確保鋼筋籠對準(zhǔn)槽孔,垂直放入槽溝內(nèi),以免鋼筋籠劃傷槽壁造成槽溝坍塌。第四,混凝土澆注。施工方要按照工程要求以及配比預(yù)制合適的混凝土,要確保混凝土達(dá)到工程強度要求。施工方要嚴(yán)格控制混凝土澆注的時間,混凝土澆注的整體時間要控制在4小時以內(nèi),同時澆注間隙時間要保持在15分鐘以內(nèi),最大不能超過30分鐘。
3逆做法施工技術(shù)的發(fā)展
逆做法施工技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用時間還比較短,應(yīng)用不夠成熟,因此逆做法施工技術(shù)還具有很大的改進空間。國內(nèi)各建筑企業(yè)一直以來都在對逆做法施工技術(shù)進行改進。例如:對于地下室層數(shù)較多的建筑施工,施工方一般采用連續(xù)墻與外墻合一的連續(xù)墻支護方式,這樣不但能夠起到很好的支護效果而且還可以減少工程施工對周圍建筑的影響,從而使地下工程經(jīng)濟合理。另外,在情況允許的時候,施工方大都采用臨時圍護的支護方式,這樣也可以有效降低工程成本,提高工程經(jīng)濟效益。總之,逆做法施工可以大大縮短地下工程施工,提高工程經(jīng)濟效益以及施工安全性,是一種有很大發(fā)展?jié)摿Φ墓こ淌┕ぜ夹g(shù)。并且隨著國家以及建筑行業(yè)的重視,逆做法施工技術(shù)將會取得巨大的發(fā)展。
4結(jié)語
逆做法施工是一種新興起的地下工程施工方法,并且通過有關(guān)實踐驗證,這種方法不但能夠確保地下工程施工安全,而且可以簡化施工工序,縮短工程工期,從而降低工程成本,提高工程經(jīng)濟效益。本文首先逆做法施工進行了簡單分析,指出了逆做法的優(yōu)點與不足,然后以連續(xù)墻施工為例對逆做法施工技術(shù)進行了詳細(xì)分析,最后對技術(shù)的發(fā)展進行了舉例說明,說明了逆做法施工具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
作者:謝民 單位:四川恒億達(dá)建設(shè)工程有限公司
作者:張雪松 單位:中國石油大學(xué)儲運與建筑工程學(xué)院
合理選取教學(xué)內(nèi)容東南大學(xué)龔維明等合編的《地下結(jié)構(gòu)工程》內(nèi)容強調(diào)原理性和基礎(chǔ)性,同時注重現(xiàn)代性,納入了最新的專業(yè)知識和發(fā)展趨向,通過整合的方法有效地進行了知識精簡,不僅適應(yīng)了較少的學(xué)時要求,更重要的是淡化細(xì)節(jié)了解,強化學(xué)習(xí)概念和綜合思維。該教材重點突出,深入淺出,加強了各章之間的銜接。筆者經(jīng)過近年的教學(xué)經(jīng)驗和探索,結(jié)合我校土木工程本科培養(yǎng)課程設(shè)置情況和學(xué)生的實際情況,選取東南大學(xué)出版的《地下結(jié)構(gòu)工程》作為主要授課教材,同濟大學(xué)編著的《地下建筑結(jié)構(gòu)》作為輔助教材,即授課內(nèi)容以前者為主,著重講解地下結(jié)構(gòu)工程的概念、基礎(chǔ)理論,反映地下結(jié)構(gòu)的成熟成果與觀點,參考后者的基本概念和理論作為有效的補充,并作為學(xué)生自學(xué)的重要參考書。
有效地利用多媒體技術(shù)在地下建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)課教學(xué)中必須引入新的教學(xué)模式,尤其是多媒體技術(shù)的應(yīng)用,應(yīng)注重有機結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué),發(fā)揮二者優(yōu)勢,提高教學(xué)效果和水平。筆者經(jīng)過8年來的教學(xué)實踐,在地下建筑結(jié)構(gòu)課程中采用多媒體教學(xué),首先發(fā)揮“多”媒體的特長,教學(xué)中合理穿插實物、工程實例、施工現(xiàn)場的圖片、動畫、視頻等,把以前需大量語言描述的教學(xué)內(nèi)容形象而高效地傳授給學(xué)生,不僅節(jié)約了課堂時間,彌補了教學(xué)內(nèi)容多而課時少的矛盾,更重要的是給與學(xué)生一個形、色、質(zhì)并存的教學(xué)空間,幫助他們對實際工程進行感性的認(rèn)識。教師的講解應(yīng)注重知識體系的邏輯性,將分散的知識點合理地整合成有機體系,引導(dǎo)學(xué)生有目的的思考和學(xué)習(xí)。例如,盾構(gòu)襯砌技術(shù)作為地下隧道暗挖施工的重要技術(shù),目前雖已經(jīng)廣泛應(yīng)用于地鐵施工,然而在中小城市是無法實現(xiàn)現(xiàn)場認(rèn)識實習(xí)的,利用多媒體教學(xué)手段,讓學(xué)生觀看各類盾構(gòu)機的構(gòu)造和施工工作流程,幫助學(xué)生對盾構(gòu)工程的認(rèn)識和理解。同時應(yīng)注意,在這些感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上,教師應(yīng)適當(dāng)提出問題,及時地啟發(fā)學(xué)生總結(jié)各類支護結(jié)構(gòu)的特點和適用性,掌握盾構(gòu)結(jié)構(gòu)的特點和工作性能,通過板書的形式讓學(xué)生和教師一起思考并總結(jié)。通過這樣的教學(xué)方式,課堂教學(xué)信息豐富,學(xué)生思考積極性提高,尤其是學(xué)生課堂內(nèi)外主動地思考問題的情況明顯多了。
注重引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)教師在教學(xué)過程中應(yīng)該以學(xué)生為本,針對大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和特點,注重引導(dǎo)學(xué)生的自主學(xué)習(xí),需做到以下幾點:其一,精心設(shè)計學(xué)習(xí)過程。教師應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生整合知識能力,具體地說應(yīng)針對每次課堂教學(xué),首先明確學(xué)習(xí)目的和教學(xué)要求,引導(dǎo)學(xué)生有的放矢的學(xué)習(xí);其次,教學(xué)過程的設(shè)計應(yīng)符合認(rèn)知規(guī)律,對教學(xué)的內(nèi)容組織成合理的知識體系,形成較好的順序性和邏輯性;最后,課堂內(nèi)開展上節(jié)所述的教學(xué)活動后,提出問題,開展堂內(nèi)答疑、課后思考及課下討論的方式,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。比如針對不同的地下工程結(jié)構(gòu)類型,分別列舉國內(nèi)外著名的工程實例進行分析,使學(xué)生加深對到各類地下結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工知識的理解,接著采用假設(shè)、提問等方法,讓學(xué)生思考后作出判斷和解釋,啟發(fā)學(xué)生自主思考、比較分析相近地下結(jié)構(gòu)工程類型的適用性和設(shè)計施工的異同,增加課堂的趣味性,提高學(xué)生的求知欲。其二,創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍。教學(xué)中重點講授基本概念、基本原理和難點,留給學(xué)生較多的時間自學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,同時為了讓學(xué)生有效自學(xué),可指定自學(xué)的內(nèi)容,并精心設(shè)計若干思考題,讓學(xué)生在自學(xué)完后展開堂內(nèi)討論,這樣做不僅能夠充分進行知識交流,更創(chuàng)造了寬松、自由的課堂環(huán)境,師生就能進入一種樂學(xué)的境界,就會感到課堂是一種享受。這個過程教師的角色應(yīng)注意合理的轉(zhuǎn)換,確保傳授正確的專業(yè)知識的同時建立教師和學(xué)生之間平等、和諧的教學(xué)關(guān)系。其三,合理的考查方法。合理的考核方式,既能如實綜合反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,也能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性。筆者進行的考核方式為,把課程的總成績分為平時考評成績和課程成績兩個部分,平時考評成績包括平時出勤、作業(yè)(形式可以是解題、小論文、課內(nèi)測試等),課堂討論等,其成績占總成績的20%或30%;課程考試成績以書面文獻(xiàn)綜述和作綜述報告為主,其成績占總成績的80%或70%。文獻(xiàn)綜述的要求以任務(wù)書的形式布置,其內(nèi)容如:文獻(xiàn)綜述范圍可在以下各項(某種深基坑支護結(jié)構(gòu)、盾構(gòu)結(jié)構(gòu)、頂管法施工、沉井基礎(chǔ)或沉管結(jié)構(gòu)等)中選擇其一,根據(jù)選題閱讀五篇以上的相關(guān)文獻(xiàn),綜述中應(yīng)介紹與主題有關(guān)的背景資料、結(jié)構(gòu)的工作原理、施工工藝以及該技術(shù)在某個實際工程中的應(yīng)用、參考文獻(xiàn),書面文獻(xiàn)不少于5000字,制作報告幻燈片做文獻(xiàn)綜述報告。制定明確的考核標(biāo)準(zhǔn),主要根據(jù)學(xué)生書面文獻(xiàn)綜述的質(zhì)量、現(xiàn)場報告情況以及答辯情況三個項目進行打分。這種考核方式的試行,明顯提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,學(xué)生不僅在專業(yè)課程中加深了理解,而且具備了一定的查閱資料、文獻(xiàn)綜述、制作幻燈片和現(xiàn)場報告等方面也提高了水平,受到學(xué)生的好評。
地下建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)根本目的在于,使學(xué)生掌握一定的地下結(jié)構(gòu)基本理論和工程技術(shù),為其從事地下建筑設(shè)計與施工打下良好的基礎(chǔ),適應(yīng)工程建設(shè)的需要。教師應(yīng)遵循合理的教育模式,有意識地規(guī)劃專門知識領(lǐng)域的教學(xué),使地下建筑結(jié)構(gòu)教育達(dá)到教學(xué)的根本目的。
關(guān)鍵詞:抗浮,排水盲溝
0.前言
在寸土寸金的今天,開發(fā)地下工程已是大勢所趨。隨著地下工程的增多、加深,地下建筑物的抗浮也越來越得到人們的重視。由于地下水的賦存、補給關(guān)系存在很大的不確定性,基巖裂隙水的流動及補給方式更是復(fù)雜,大量帶有純地下室的高層建筑、地下車庫及下沉式廣場的興建,使得抗浮問題非常突出。主要問題表現(xiàn)在:①正確確定抗浮設(shè)防水位成為一個牽涉造價、施工難度的關(guān)鍵問題,②對孔隙水壓力的考慮不周全,影響到建筑沉降分析、承載力驗算、建筑整體穩(wěn)定性驗算等一系列問題[1]。
目前工程中常用的建筑物抗浮措施有:采用底板設(shè)置抗浮錨桿、抗浮樁,壓載之類的方法來被動的抵抗水浮力。本文主要介紹一種能利用擬建場區(qū)的地理優(yōu)勢,采用盲溝疏導(dǎo)地下水,達(dá)到結(jié)構(gòu)自重抗浮的目的,并在青島多個項目中得到成功運用,根據(jù)已竣工項目的成本核算,該工藝能比傳統(tǒng)的抗浮錨桿、抗浮樁降低至少50%以上的成本,而且從根本上解決了建筑物的抗浮問題。
1.與傳統(tǒng)抗浮工藝的對比
壓載抗浮[2]的原理是增加結(jié)構(gòu)的自重,利用結(jié)構(gòu)自重來抗浮。這就要求增加覆土厚度或增加底板厚度,這種做法簡便直接,對地下結(jié)構(gòu)的抗浮也很有效。但基礎(chǔ)埋深勢必會增加,地下水浮力也會相應(yīng)增加,于是部分所增加的結(jié)構(gòu)自重與增加的水浮力所抵消,所以在抗浮設(shè)計時應(yīng)認(rèn)真核算。
抗浮樁[1]是利用樁體自重和樁側(cè)摩阻力來提供抗拔力,以起到抗浮的作用,是一種常用的抗浮技術(shù)措施,不過抗浮樁大多與主體結(jié)構(gòu)中的柱子相連,使抗浮樁的間距較大,需要很厚的底板才能抵抗抗浮力所產(chǎn)生的附加彎矩和剪力,因此造價很高。
抗浮錨桿[2]是通過錨側(cè)巖土層的摩阻力來實現(xiàn)抗浮的。由于抗浮錨桿采用高壓注漿工藝,漿液能更好的滲透到巖體中的孔隙與裂隙中,與抗浮樁相比,錨桿側(cè)摩阻力較樁側(cè)摩阻力大,更有利于抗浮,而且造價低,施工便捷,在工程建設(shè)中已迅速推廣。
降排截水技術(shù)[2]是在條件許可的前提下,采用降水、排水或截水等處理措施直接排除隱患。在地下水豐富、土體滲透系數(shù)較大的地區(qū)進行深基坑開挖時,為防止降水造成的地面塌陷或臨近建筑物沉降而常使用截水措施,如止水帷幕截水法。科技論文。永久性盲溝排水降壓法是一種主動抗浮方法,盲溝排水使地下水位一直維持到某一標(biāo)高,使底板不受或僅受很小的水浮托力,在滿足抗浮要求的同時還能適當(dāng)減少底板厚度。為避免和減少地下水浮力對深基礎(chǔ)施工的各階段帶來的不利影響或破壞,降排水或截水方案是常用的技術(shù)措施。
本文介紹的就是降排截水技術(shù)中的盲溝排水降壓法。科技論文。排水盲溝疏導(dǎo)地下水工藝是在地下建筑外墻四周或底板下部,系統(tǒng)的布置永久性的排水盲溝,形成無阻礙的地下水滲流通道,從而有效的減小甚至消除地下水對建筑物的影響。只要能確保盲溝通道內(nèi)的水能流出,盲溝的標(biāo)高可隨意調(diào)低,從而可有效的減小地下水賦存方式不確定所帶來的風(fēng)險。與壓載混凝土抵抗浮力的工藝相比,施工難度小、造價低、進度快;與抗浮錨桿、抗浮樁相比,造價低、進度快,并可與土方回填同步施工,不單獨占用工期。
2.排水盲溝的使用條件
系統(tǒng)的布置排水盲溝,疏導(dǎo)地下水工藝目前在抗浮工程并未得到廣泛的運用,它受到場區(qū)地理條件、賦水大小、上部結(jié)構(gòu)及地下室占地面積等限制,需要同時具備以下條件:
1)地層賦水及土體滲透系數(shù)不宜太大,較適用于基巖地區(qū)及滲透系數(shù)較小的粘土、粉質(zhì)粘土地區(qū)。
2)排水盲溝頂標(biāo)高應(yīng)在臨界水位以下(可滿足結(jié)構(gòu)自重抗浮時的水位標(biāo)高),且場區(qū)四周有順暢、永久的出水口。
3)地下建筑物占地面積不宜過大,占地面積過大水阻勢必加大,易造成盲溝堵塞,水流不暢.
4)如建筑物底板標(biāo)高高于出水口,可在底板下同時增加排水盲溝,結(jié)合外墻四周的盲溝可更有效控制地下水。
3.成功案例分析
3.1工程概況
青島市中心某工程共3個樓座,1#、2#樓為24層高層,3#樓為地上4層的商場,整體下設(shè)2層地下室。建筑面積74633m2,基底絕對標(biāo)高42.8m,其中1#、2#樓采用樁基礎(chǔ)形式,3#樓利用天然地基做為持力層。
3.2建筑場地周邊環(huán)境
整個場區(qū)地勢呈北高南低。北側(cè)為一條小區(qū)規(guī)劃路,規(guī)劃路絕對標(biāo)高55.5m;南側(cè)為已經(jīng)通車的交通要道,絕對標(biāo)高48.0m~51.0m,南側(cè)人行道下有一條4.0m*1.8m的永久性泄洪暗渠,暗渠頂標(biāo)高46.5m。(見標(biāo)高關(guān)系圖)
3.3水文地質(zhì)條件
場區(qū)地層揭示主要為:新近回填土、粉質(zhì)粘土、強度較高的角礫層、風(fēng)化基巖,其中局部有煌斑巖脈。地下水主要為第四系孔隙潛水,主要賦存于填土及角礫層中。從勘察報告中看,水位呈北高南低狀,常見水位標(biāo)高47.11m~48.65m,勘察建議地下水抗浮水位按51.0m考慮。
結(jié)合建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計,對水頭浮力進行了計算,計算結(jié)果為只要地下水位能保持在47.5m以下,即可利用結(jié)構(gòu)自重來解決抗浮問題。
3.4排水盲溝設(shè)計要點
3.4.1設(shè)計思路
車庫開挖未回填前,地下外墻與基坑坡面間會形成一道無側(cè)限的地下水通道,四周的地下水絕大多數(shù)會匯集到基坑內(nèi)。回填后,如回填骨料滲透系數(shù)大,依然會形成滲流通道,對建筑物的抗浮極其不利。因此如何有效的截流并保證使用年限是疏水抗浮設(shè)計的關(guān)鍵。
a、利用場地高差及基坑大放坡開挖的優(yōu)勢,在地下室墻外側(cè)設(shè)置一道永久性疏水盲溝,并與南側(cè)的地下泄洪暗渠相連。
b、阻隔場區(qū)環(huán)境水的垂直入滲路徑,減小地下水及降雨對樓座的影響。疏水盲溝標(biāo)高以下采用滲透系數(shù)小的粘性土分層回填并夯實。
c、為保證在使用年限內(nèi),疏水盲溝能保持順通,每50m設(shè)置一沉砂池及檢修井。
3.4.2盲溝設(shè)計(見疏水盲溝剖面圖)
a、布置于地下外墻與坡面之間,盲溝頂絕對標(biāo)高47.50m,通道尺寸500*500,自北側(cè)中間位置向兩側(cè)分流,坡度0.1~0.2%。
b、盲溝采用磚砌,頂部采用預(yù)制板覆蓋。磚及預(yù)制
蓋板預(yù)留滲水孔,孔徑小于1cm。
c、盲溝外側(cè)鋪設(shè)一道土工膜布,土工膜布外采用粒徑
1~2.5cm的級配石子做為反濾層。
d、石子反濾層外再鋪設(shè)一道土工膜布。
e、疏水盲溝底部采用粘土分層回填并夯實,夯實系數(shù)不小于0.94,并鋪設(shè)厚度不小于100mm的素凝土墊層。出水口設(shè)置濾水蓖子,防止碎石流失。
f、每50m設(shè)置一沉砂池和檢修井,檢修井以不影響室外景觀和管網(wǎng)為宜,盡量布置在建筑拐角處。
4.結(jié)語
目前,該項目已經(jīng)封頂,排水盲溝的使用也歷經(jīng)了2個雨季,地下室未出現(xiàn)開裂、隆起等現(xiàn)象,排水盲溝內(nèi)水流順暢,未出現(xiàn)淤堵、損壞等情況。采用排水盲溝疏導(dǎo)地下水進行結(jié)構(gòu)抗浮,為該工程節(jié)約了近200萬的投資。
排水盲溝由于其工程造價低、施工簡單并能從根本上解決地下建筑物的抗浮問題而得以成功運用,但由于缺少更多的成功經(jīng)驗及使用的局限性并未得到大的推廣。科技論文。因此對該工藝的使用應(yīng)慎重,要因地制宜,針對具體工程項目,認(rèn)真分析場區(qū)的水文、地質(zhì)、周邊環(huán)境,確保抗浮方案合理、有效、經(jīng)濟適用。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張在明,孫保衛(wèi),徐宏聲.地下水賦存狀態(tài)與滲流特征對基礎(chǔ)抗浮的影響[J].土木工程學(xué)報.2001;34(1):73-78
[2]曾國機,王賢能,胡岱文.抗浮技術(shù)措施應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J].地下空間. 2004;24(1):105-109