地下空间结构(精选12篇)
地下空间结构 篇1
1 引言
随着经济和社会的快速发展, 地下空间已成为重要的城市空间资源。为了更好地整合城市现有的地下空间资源, 科学、安全、高效地开发地下空间以及建立良好的地下交通空间环境, 建设者更加要改变建设地下交通空间的设计思路, 让地下交通空间建设进行一次全方位的华丽转身。
2 地下交通空间的现状和问题
欧洲国家地下交通空间建设的特点是规模较大、功能丰富, 空间的布置也注重人性化。城市建设把许多功能特别是交通转入地下, 地面实行步行化或做街心花园、绿化广场等, 这样不仅扩大了城市空间容量, 缓解了城市交通矛盾, 而且美化了城市环境。日本地下街已从早期简单的地下通道两侧布置商店演变成了包括多种城市功能, 有交通、商业及其他设施共同组成的相互依存的地下综合体[1]。除此之外, 日本还非常重视地下空间的环境设计, 并且, 地下空间的环境质量可以和城市地面环境媲美。
在这一进程中, 我国沿海城市借鉴了国外大城市发展的经验, 在地下交通空间建设的方面已经取得了一定的成绩。例如北京西单地下综合商业中心、上海人民广场地下商业街和最近建成的北京奥运地铁支线。但是, 我国在大规模的城市更新改造中, 地下公共交通空间的设计开发仍然存在着问题, 明显地存在地下交通空间黑暗、杂乱、给人不安全感;空间内部环境相对缺乏对人的关怀;地上与地下交通空间缺乏联系性, 没有形成完整系统, 降低了其城市作用;地下交通空间设计与当地文化的脱节;特别是一些西部城市的地下交通空间尤其存在这样的问题。
3 地下交通空间开发的华丽转身
当地下交通空间作为未来城市不可缺少的交通空间环境之一, 我们的地下交通空间的建设者就应该打破以往的单一的模式, 让地下交通空间在未来的建设中来一个华丽转身;让身处地下交通空间的人们在享受便捷交通的同时, 也能有视觉上、精神上美的享受;让恐惧、不安、脏乱这些代名词远离地下交通空间。
3.1 地下交通空间设计与当地文化结合
北京政府为保证在奥运期间的地面绿化率和交通顺畅, 特别为奥运会开设了位于北京南北中轴线的地铁支线, 它把巨大的交通人流放到地下空间里, 提高了奥运中轴线的整体环境。支线共设四车站, 每个站内设计都充满了民族文化气息和时代气息。例如, 森林公园站和奥林匹克中心站分别用了森林和运动主题;奥林匹克公园站站内也实现了与商业的零距离衔接。奥运支线的起点站北土城站紧邻元大都土城墙遗址, 青花瓷便自然成了该站的设计主题。奥运地铁支线在不同的地铁站体现不同地段的城市面貌, 起到了合理区分不同线路的作用, 同时呼应了北京绿色、科技、人文奥运的主题。
莫斯科地铁一直被公认为世界上最美丽的地铁。车站的内部装饰, 被誉为地下艺术长廊。大厅内到处充满了当地的民族风情, 各种浮雕与别致的灯饰, 堪与富丽堂皇的宫殿媲美。同时, 地铁内还以当地名人、历史事件作为建造的主题。显而易见, 莫斯科地铁站的文化环境也是城市文化环境的一部分, 体现了城市历史和文化的延续。
3.2 地下交通空间设计与视觉、听觉艺术结合
在美国有一条名为“Jack Conn”的地下步行隧道, 它和桥梁系统连接了俄克拉何马市中心的23座建筑。隧道最初形成时间是1972到1984年, 随着时间的逝去, 年久失修的地下空间已满足不了现代人的活动要求。于是, 俄克拉何马政府决定重新改善这里的环境质量和公共形象, 以吸引更多的人流, 缓解城市上空的拥挤。
“Jack Conn”的地下步行隧道内部设计结合音乐, 彩灯和历史主题展厅, 并利用色彩作为导视系统, 使得整个地下空间充满了视觉感、韵律感和教育性。此设计荣获芝加哥雅典娜博物馆2008年美国建筑奖。
3.3 地下交通空间设计与景观艺术结合
日本国土狭小, 城市用地十分紧张。积极拓展城市地下空间是日本城市风貌再开发的另一个特点。大阪的长掘地下街商业街内很注重光的引入;其次, 内部集美食城、服装城、时尚城和若干不同主题的休闲广场, 如观月广场、瀑布广场、艺术画廊等[2]。长掘地下街为人们营造了一个富有活力的空间环境。给人印象最深的就是水的艺术化造景和采光玻璃顶上流淌不息的“河水”。设计师通过高明的手段告诉人们这里历史上的长掘河虽已消逝, 但记忆却是真实而新鲜的。人们走在地下街里, 环境怡人, 使人不易感到疲劳。
3.4 地下交通空间设计与绿化生态结合
20世纪80年代, 上海人民广场地下商业空间的开发使广场的地上、地下空间得到了协调发展。地下商业街与地下过街道、地铁站直接相连, 其内部采用下沉广场和采光中庭的设计方式消除地下商业街的压抑, 恐惧感。商业街顶部的空间被设计成了露天休息广场, 里面种植了大量的绿化。在上海这个寸土寸金的城市, 地下空间既缓解了城市地面的压力, 也创造了舒适宜人的环境。上海人民广场是上海市中心地区唯一的城市绿地休息广场。这种良好的购物环境, 吸引了大量市民前来休闲、购物, 这里已经成为上海市内最受市民欢迎的公共活动场所。来此购物的市民进出方便、舒适, 客源十分踊跃。
4 重庆在地下交通空间设计中的探索
作为西部城市的重庆在地下交通空间的开发上也进行了一次全方位的转变, 除了实现轨道交通“九线一环”的建设目标外。10条轨道线路将遵循“一线一主题”原则, 换句话说就是每条线路都打造出一个有突出主题的文化风景线。例如, 1号线展现人文风情, 2号线感受巴渝文化, 3号线讲述寻常百姓, 4号线体现友好城市, 5号线品味印象重庆, 6号线畅游巴山渝水, 7号线演绎群英浩萃, 8号线体现古镇映辉, 9号线展现民间文化, 环线:重庆记忆。设计者将这些文化主题合在一起就能呈现完整的重庆印象。同时, 地下交通站内的文化设施建设形式也多种多样, 有壁画、浮雕, 还有整个站内的涂鸦, 这些手法成功地将时尚与文化有机结合在了一起。这样的建设打破了地下交通空间以往总是给人黑暗、阴冷、单调、不安全的印象。地下交通空间建设也不再是简单的地面空间的补充, 还扮演了城市历史文化展现、传播的角色。
5 结束语
“21世纪是地下空间的世纪[3]。”由于城市的高速发展, 城市建设“向地下索取空间”是城市可持续发展的必然之路。因此, 合理开发地下空间, 协调人与自然、、人与社会、人与城市之间的关系, 再度成为城市设计的重点。希望设计师在政府的引导下, 着重在设计中处理好城市地下交通空间的环境关系, 让未来的城市地下交通空间开发来一次华丽的转身。使其在功能上、视觉上和心理上形成有机的联系, 这样才能保证地下交通空间的城市景观质量。
摘要:随着地下空间越来越成为未来城市不可缺少的空间, 地下交通空间的开发更加要探索出全新、完善的设计方法。本文通过举例国内外优秀的设计方案, 希望能够对今后的地下交通空间的开发起到借鉴的作用。
关键词:地下交通空间,开发,转变
参考文献
[1]束昱.地下空间资源开发与利用[M].上海同济大学出版社, 2002.
[2]童林旭.地下空间与城市现代化发展[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.
[3]陈志龙, 王玉北.城市地下空间规划[M].东南大学出版社, 2005.
地下空间结构 篇2
本工程为15层R.C框架结构,静压桩基础,一层地下室,地下室建筑面积为1963m2,底板面标高:①~⑦轴-3.6m,⑦~⑩轴-4.8m。轴以北、⑧~⑩×~轴、④~⑤×~轴地下室为露天,顶板面标高为-0.80m,其上覆土,其余地下室顶板面标高为±0.00。地下室车道入口位于东面。抗震设防分类为丙类建筑,采用设防烈度为7度,框架的抗震等级为2级。地下室部分为六级人防地下室,部分为非人防地下室。底板、外墙及顶板混凝土强度等级C30,抗渗等级为S6,在⑤~⑥轴间设后浇带一道,宽2.5m。地下室底板采用筏板式结构,地下室外防水采用JS复合防水涂料。地下室施工时段为:2003年6月1日至2003年12月26日。
在施工过程中,我司严格贯彻执行“质量为本,安全 规范。
对于施工中进场的商品混凝土,我司严格按照验收的规定对每一车混凝土进行验收,安排专人对每车混凝土进行抽测坍落度,超出设计坍落度值的当车混凝土坚决予以退场处理。并且按照规定在现场监理工程师的见证下留置了混凝土试压块及抗渗试块,送往有资质的检测机构检验全部合格,有效地保证了混凝土结构施工的质量。
地下室的后浇带于2003年11月8日浇筑完成,地下室外防水施工于11月16日完成。为了争创样板工程,我司还委托了有资质的检测机构到施工现场对混凝土结构受力钢筋保护层厚度进行检测,随机抽检了地下室顶板两块、梁两条,所检测的结果符合设计要求及验收规范的规定。
在整个地下室工程施工过程中,现场监理工程师坚持旁站监理,天河区质监站、设计、监理单位给予大力支持,市结构工程评优小组、市文明样板评选小组也亲临现场检查指导,对工程质量、安全文明施工给予了很高评价,使我司得以严格掌握标准,加强控制,把质量问题消灭在施工过程当中,有力地保证了工程的施工质量,为争创样板工程打下了坚实的基础。
汕头市潮阳建筑工程总公司 项目经理:
地下空间规划初探 篇3
关键词城市;地下;空间;规划
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)012-0218-01
随着经济社会的不断发展和城市化进程的加快,城市人口剧增,导致了环境污染、交通堵塞等问题,给城市造成了巨大压力,为解决这些问题,合理开发利用城市地下空间,使城市地下空间既能服务城市,又能造福子孙后代,成为现代地下空间规划者们思考的难题。
1地下空间的特点
1)节约能源。地下空间具有良好的密闭性、稳定的温度环境和蓄热作用,具有节约能源的特点。2)节约土地。地下空间具有十分丰富的空间资源,合理规划地下空间,有利于節约城市用地,改善城市交通,减轻城市污染,如将车流、人流、商业等组成高效的地下系统;在地下统一处理废气而不污染空气等。3)防震减灾优越性。地下空间建筑具有较强的防震减灾的功能,可有效地防御包括核武器在内的各种武器的杀伤力破坏作用,对地震、旱、涝、风、雪自然灾害及爆炸、火灾等灾害的抵御能力较强,对化学品事故和火灾的蔓延可以有效的控制。4)改善城市环境。将部分商业建筑、公共交通引入地下空间,可以把大量人流分流到地下,缓解城市拥堵的状况,同时减少了噪音的污染,提高了城市运营效率;缓解地面上用地紧张、房价过高等不利于城市发展的问题,降低城市建筑密度,改善地面建筑采光;可以提高城市绿化面积,改善城市热岛效应,因此,合理开发地下空间,可以有效改善城市的社会环境和自然环境。5)合理安排地下产业和建筑。由于地下空间自然光线不足,与室外环境相隔绝,对防水防潮要求高,并且密闭性好,使用寿命长,因此可以在地下空间内安排部分产业和建筑,如粮油库、油气库、易燃易爆剧毒物仓库、毛纺织等粉尘较多的行业、指挥中心、精密仪器生产用房等。这对提高产品效益和城市空间利用是十分有利的。
2地下空间规划的原则
1)着眼当前。从我国城市发展现状来看,地下空间开发的重点应该在城市的中心区,轨道交通站点周边等急需通过地下空间开发缓解交通压力、改善城市环境、促进集约发展的地区,尽量提高土地资源利用效率。在地下空间开发时要根据城市的发展制定中长期发展规划,开发地下空间要采取复合式的开发,即将过去已建的地下人防工程、地下室经过改造,作为适合的建筑使用;同时在规划地下公共服务配套设施时,要考虑到战时人防的作用,在平时一些经济效益好,能发挥战略效益的重要广场、路口等地方规划人防地下室,提高经济效益的同时也改善了城市的交通;在修建高层住宅时修建地下停车库,兼做人防工程使用;在道路交叉口规划多功能综合通道,集管网综合、地下交通、商业等功能为一体。规划地下空间工程目的是既充分利用的地下空间,节约了土地,改善了城市环境和交通环境,从长远来看,同时也为城市水、电、气等生命工程的安全防护、防震减灾、战时人防打下了坚实的基础。所以在制定地下空间规划时,要根据城市的整体规划制定中长期的规范方案,地下空间才能发挥平战结合的功能。2)统一规划。城市的统一规划就是对地面、地下立体进行有效分配,使两者相互补充和支持,促进城市地上地下空间的协调发展,创造有序的城市生活空间环境。因此地下空间规划要适应于城市的整体规划,如为了改善城市社会环境和交通环境进行城市整体规划时,地下空间规划就要考虑到将地面上部分人流和公共交通引入地下空间,减少地面人流量和车流量,提高地面上绿化面积;根据城市整体功能和布局,将不适合在地面上的建筑和产业引入到地下空间,这些都是地下空间规划要服从于城市整体规划,这样才能改善城市的社会环境和交通环境。3)相互制约。建筑工程需要多个专业共同合作才能使这个建筑发挥良好的社会和经济效益,当前在地下空间规划涉及到了给水、排水、电力、电讯、人防和地下工程等专业,由于各个专业联系较少,缺乏沟通和复合型专业技术人才,导致计划与规划脱节,各个专业配合较少,造成地下空间规划难以达到预期效果。所以要加强各个专业的相互沟通,在满足专业技术的条件下,可以将各个专业所需的功能在地下空间中得到合理分配,如各个专业合理配合,规划人防疏散和地下公共交通相结合,各种管道埋置合理,一物多用的地下空间。在各个专业的配合下,可以节省投资,提高防灾减灾的功能。
3地下空间规划的实施建议
1)实现良性循环。在制定地下空间规划时,要严格论证可行性,并符合城市整体规划。在规划地下空间时,要合理统筹公共活动、地下道路交通、地下市政、民防等功能之间的关系,处理好各个系统之间的关系。在地下空间使用中,将城市地上空间活动引入地下空间,形成城市生活的中心和综合交通枢纽,在地下空间承担这些功能的时候,检查和其他功能的协调能力,及时发现问题,不断改进,让地下空间能发挥良好的作用,做到平战结合。地下空间在运营中,在满足战时人防功能的前提下,要将地上人流和交通引入到地下空间,改善城市社会环境和交通环境,并发挥好地下空间的经济效益,这样才能实现地下空间的可持续发展。2)分步实施。在地下空间规划工程得到可行性验证后,防止各项工程一拥而上,这不利于地下空间的规划和城市整体规划的实施。要采用逐步施工、分步实施的方法,既保证了地下空间规划的实现,有不会破坏城市整体规划。
4地下空间规划应处理好的几个关系
1)“地上”与“地下”。城市统一规划是对地上、地下的立体进行有效分配,这就需要地下空间规划者们处理好地上与地下之间的关系。在规划上要考虑到地上环境的承载能力、交通现状、经济因素等多方面的原因,为保证城市空间的环境,保证建筑密度和建筑采光,将部分人流引入到地下空间,通过地下的公共交通带动地下商业的发展,产生经济效益。规划时要遵循一下原则:上下结合原则,保证地上和地下成为一个整体为城市服务;以人为本原则,保证人在地上,物在地下,即人的长时间活动在地上,短期行为在地下;上下对应原则,为满足城市功能的需要,要保证管网在地下,部分交通在地下,改善地面社会环境和交通环境。2)“封闭”与“开敞”。为了改善地下空间的环境质量,要根据需要将地面上的阳光通过安装露天玻璃等方式引入地下,合理规划地下景观,保证地下空间的空气质量和人们的视觉感官,让人们在地下空间活动时如同在地面空间一样。3)“平时”与“灾时”。所谓“平时”是指城市发展中为满足日常生活而进行的地下空间活动。“灾时”则是指在遇到各种灾害或战争等情况下,地下空间所发挥出的作用。城市是社会经济发展的产物,是提高人民生活质量的地方,具有重要的战略意义,所以在进行城市统一规划的时候,要考虑到地下空间的经济效益和人防功能,制定详细的预防各种自然灾害和战争的方案,在保证经济平稳发展的前提下,保障人民生命财产不受这些灾害侵害。
5结束语
在经济社会不断发展和城市化水平不断提高的今天,大规模开发利用地下空间已势在必行。在进行地下空间规划和开发时,要科学、合理、高效的利用这些宝贵的资源,在提高城市经济效益的同时做好人防工程,对提高城市用地效率,减少城市灾害损失,实现城市的可持续发展具有不可估量的作用。
参考文献
[1]耿永常.城市地下空间建筑,2006.
[2]王文卿.城市地下空间规划与设计,2000.
地下空间结构预制拼装技术综述 篇4
1 地下预制拼装特点及发展现状
目前, 国内外都在地下工程预制技术方面有了日趋成熟的研究, 对地下预制拼装技术的研究主要是为了改善结构的施工质量, 尽量控制材料的使用量, 尽量缩减地下工程的资金投入。在地下预制拼装技术得到重视和发展的今天, 预制技术的标准化、工业化发展是地下工程发展的重要特征。
地下工程建设选取材料方面, 从传统来说, 混凝土结构是地下工程建设中最常见的结构形式之一。混凝土结构同样也在地下结构预拼装中得到广泛的使用, 其中最为普遍的结构形式有盾构隧道管片拼接结构、地铁车站拼装结构等等。相比较于传统的混凝土结构, 型钢结构也越来越广泛的应用到地下结构预制结构中, 型钢结构拥有众多混凝土不具备的优点, 例如型钢结构有更好的可塑性、韧性也更加轻薄, 施工更加方便等。预制结构具有很多优点, 以预制柱为例, 它的优点主要有以下几个方面:
1) 从混凝土原材料控制清水柱的外观色泽:预制清水柱可在相对固定的时间内全部完成, 确保使用的砂石料、水泥、外加剂等是同一批次的材料, 从材料源头保证预制柱的外观质量;
2) 预制柱相对现浇柱来说, 选择性多, 预制的外观质量差的柱子可调到非公共区域使用, 确保公共区立柱外观质量的优越性;
3) 预制柱在相对固定的场地内预制, 钢筋下料、钢筋绑扎、混凝土浇筑和振捣由固定的熟练人员操作, 避免因人为原因造成外观质量缺陷。
2 地下预制拼装结构应用
2.1 预制柱的步骤
地下预制拼柱装技术在施工过程中的步骤如下:
第一步, 施工结构底板及梁钢筋, 预埋预制柱底座, 严格控制安装精度;
第二步, 施工结构底板后, 安装站台层预量钢结构, 厂家派人现场焊接;
第三步, 浇筑后做底板上翻梁混凝土;
第四步, 施工结构中板模板支架, 加固立柱, 硔浇筑前安装站厅层预制立柱。施工结构中板及中板下翻梁混凝土;
第五步, 施工结构顶板及定梁混凝土。完成后拆除立柱保护膜及保护板材, 施工完成。
地下预制拼接技术已经在很多工程设计中得到应用, 例如公路和铁路隧道的修建, 使用地下预制拼装技术有效提高了施工效率以及质量, 地铁车站以及地下停车场的修建也会用到这个技术, 下面具体对地铁和车库在应用这项技术的使用进行讨论。
2.2 地铁车站预制拼装
地铁车站的现场装配预制化的实现主要靠装配式地铁车站技术的应用, 从而达到工业化的生产, 并且能够实现工程质量的有效提升, 缩短工程建设周期, 减小对工程周边环境的影响, 取得更多更好的社会经济效益。预制化在地铁车站的应用方面俄罗斯处于领先的地位, 俄罗斯通过长期的实验和研究现场测试等, 使用单拱结构建成了俄罗斯第一个地铁双层换乘枢纽。该结构由众多钢筋混土构建组成, 装配式是上层结构和道路下的支撑结构。众多构件都是由混凝土浇筑而成。在上述装配式预制拼装实例中, 结构使用了很多矩形的断面形式, 地铁车站的底部使用的混凝土整体现浇, 其他部分如边墙等都用到了密肋板形式, 这种方案非常有利于减轻重量和拼装。
国内也有采用预制拼装技术的实例, 长春市地铁2 号线是国内首次装配式车站的实验。该地铁车站主体车站是310 米, 装配段占188 米, 现浇段有122 米。装配段的结构由宽2 米的7 个预制构件组成, 共有94 个。由于长春市首次使用了地铁的装配式技术, 因此定制合理的拼装工艺以及这些工艺所达到的安全、质量、环保、效率等方面的要求需要我们认真思考和总结。
由于预制装配式地铁车站的预制构件自重大、形状特殊, 需要制定合理的拼装工艺以确保其安全高效地完成施工。因此科学的车站拼装形式和合理步序是确保预制装配式地铁车站流水化施工的前提条件。预制构件的自重大、形状特殊的原因必须要求在吊装构成中提前进行受力计算, 保障在吊装过程中避免裂缝的出现。合适的拼装地位法要求对不同的预制构件进行分别制定, 特别是一些顶板预制的定位, 需要用专门的拼装设备进行配合。
2.3 微型地下智能停车库预制拼装
我国目前的停车问题已经日益严重, 停车设施的落后不利于经济的发展和交通畅行。城市中心的停车问题更加严重, 虽然已经在加快停车设施的修建, 但是修建速度远远不能满足越来越多的汽车。这导致市中心同时成为大量的车流量以及停车问题最严重的区域。在解决这种停车场分布不均交通不畅的问题时, 我们要增加智能微型地下车库的建设和使用。
预制拼接技术在智能微型地下车库的使用, 为车库的修建提供了一种新型更加集约的方式, 这种方式具有高效、环保、安全等等特点。它能够突破现有的城市片面停车场和目前正在使用的地下立体车库的缺陷和不足。智能微型停车场的围护系统采用预制化拼装构件可以使其结构定性, 避免每次设计花费的时间。同时还能匹配地下水位高度, 在较高区域可以用钢板预制结构, 钢板预制结构可以防水, 耐久性更强。而在水位较低的区域使用钢板复合结构, 它相比于钢板结构成本更低, 施工周期更短。
3 地下预制拼装结构展望
地下结构预制拼装以及模块化的设计和研究到目前为止还不是很成熟, 还有很多的不足需要进一步研究和探讨, 我们还需要更多经验在以后的工程实践中借鉴, 解决这些问题将推动地下结构预制拼装技术的大力发展。由于地下施工受到众多因素影响, 施工复杂程度很大, 因此不能将地上建筑设计的结构和计算理论照搬, 需要对计算理论进行探索。发展初期的地下工程结构设计完全没有参考的经验, 长期的工程实践之后, 地下结构受力、形变等特点才逐步被发现和认识, 之后才有了将地层对结构受力变形的约束特点作为依据的设计计算理论, 并且随着电子信息技术的大力发展, 以及对地下结构力学分析研究的深入, 设计计算理论得到了长足的发展, 为地下预制拼装技术提供了保障。
在推动地下结构拼装预制的发展的过程中, 不仅要从技术问题入手, 同时更需要观念和管理理念入手。根据我国当下的国情, 应该出台相应的政策和规定, 为地下预制拼装技术从立法、投资、规划等方面进行支持和指导。在未来, 我国经济发展不断进步, 城市发展不断加速, 地下结构工程也会越来越多。采用地下结构拼装技术也应该及时总结, 及时反思, 发现实践中的不足, 扬长避短, 在后续工程实践中改进, 提高建设水平和质量, 同时也要关注对环境影响, 实现可持续性的发展。在技术方面, 对于不同材料、不同环境、不同地质条件的情况应该要不断研究, 使用新型材料前要分析力学特征, 增强对地下拼接技术防水和抗震方面的研究。
4 结语
地下结构预制拼装技术因具有施工速度快、占地少、节省劳动力、低碳环保等优点, 成为未来地下空间结构发展的重要趋势。然而, 目前的发展状况来讲还是有很多的不足, 我们必须不断研究和探讨地下预制拼装技术在不同工程结构中的应用, 不断发展设计计算理论为工程实践提供理论支持。促进地下预制拼装技术向标准化、预制化、标准化和工业化方向发展, 做出更好更快可持续发展的地下工程建设。
参考文献
[1]谢辕轩.预制装配式地铁车站拼装技术研究[J].科技与企业, 2015, 01:255-256.
[2]油新华, 耿冬青, 许国光, 马庆松, 郭建涛.地下工程工业化建造发展进程及技术创新[J].建筑技术开发, 2015, 01:15-18.
[3]马建, 孙守增, 赵文义, 王磊, 马勇, 刘辉, 张伟伟, 陈红燕, 陈磊, 魏雅雯, 叶飞.中国隧道工程学术研究综述·2015[J].中国公路学报, 2015, 05:1-65.
地下结构工程施工小结 篇5
一、工程概况
本工程位于东莞市松山湖北部工业区D区科技二路,为一类高层办公建筑,总建筑面积71903.735 m2,地上25层(其中首层及二层为裙楼、3~25层为塔楼)、地下1层,建筑总高度为98.25m,用地面积18142.388m2,占地面积8079.8 m2,建筑高度95.0m,耐火等级为一级,抗震设防裂度为6度,结构类型为框架剪力墙结构(屋面为钢构架),屋面防水等级为II级。
建设单位„„„„„„„„东莞市泰通科技实业有限公司 设计单位„„„„„„广东建筑艺术设计院有限公司 勘察单位„„„„„„„„广东省湛江地质工程勘察院 监理单位„„„„„„„„广州市云兴建设监理有限公司 承建单位„„„„„„„„安徽省工业设备安装公司
监督单位„„„„„„„„东莞市和松山湖建设工程质量监督站(属两级监督)
本工程分为塔楼和裙楼两部分,其一,地下1层,地上25层,塔楼基础工程桩59根,采用冲孔灌注桩,桩径1200、1300、1600、1800mm,桩尖需到达中风化花岗岩,中风化花岗岩的饱和单轴抗压强度为21MPa,净桩长约17~40米,入岩深度不小于1米,孔底沉渣厚度小于100,桩身混凝土等级为C30,承台混凝土等级为C35。其二,裙楼基础采用挡土墙下条形基础和柱下独立基础,天然基础,基础持力层为砂质粘性土,承载力特征值为200Kpa,部分区域基础开挖后为淤泥质土,对软基采用搅拌桩处理后承载力不得小于180KPa,基础混凝土强度为C35P6,裙楼地下室底板采用300厚C35防水板,防水板下钻设抗浮锚杆,地下室剪力墙、柱采用C60砼。
本工程地下室为一层,分为塔楼和裙楼部分,按照施工平面划分为四个施工段,第一施工段○2~○11Χ○A~○D轴(塔楼),第二施工段○1~○13Χ○D~○Q轴裙楼的复合地基部分,第三施工段○13~○21ΧF~○Q轴为天然地基部分,第四施工段○12~○21Χ○A~○F轴为天然○地基部分,与抗浮锚杆施工交叉施工。地下室外壁顶板结构全部完成后,开始进行外壁防水施工。地下室外壁的防水层施工完成并验收后,才进行基坑土方回填。由于本工程地下室分四个施工段进行“流水作业”施工。
地下结构为一层,设有地下消防水池、车房、机房及设备用房等。地下室底板标高为-6.0m。地下室设有中心筒电梯井,设有上下车道及消防楼梯等。在整个基础施工过程中按图纸设计、变更、施工规范及施工方案要求施工,并对每一车混凝土进行坍落度检测;对进场钢材进行见证送检,确保工程质量达到优良。
二、施工方法及材料使用
1、建筑物定位是根据市规划局及提供的座标点放线,确定建筑物的位
置。为了保证定位正确,工地采用经纬仪放出建筑物位置和轴线、放线后
除了自行复查外,并请监理单位现场人员再进行复核,确保无误后,才进 行基础工程施工。
2、为了保证工程质量,首先必须做到材料质量符合设计要求,全部到达合格,所以工地一直坚持选用优质正品的材料,强调采购人员不得购买不合格材料,收料员不准验收不合格的材料,施工人员不得使用不合格的材料。特殊材料必须先行通过建设单位现场人员同意签认后才能购买和使用,共同把好材料质量关。整个工程所使用的水泥、钢材、砂、石、砌块,水电材料都有出厂合格证,并进场时提前送检合格后才能使用。,同时在浇混凝土前检查各种材料的质量保证资料,配合比设计报告、配料通知单和混凝土搅拌质量记录都符合要求后才允许施工。在施工过程中严格控制混凝土的坍落度以确保混凝土的施工质量。我们深有体会,严把材料质量关是保证工程质量的前提,为创建优工程提供条件与保证。
3、认真搞好框架结构,是整个工程中的关键,同时也关系建筑 物的百年大计。我工地一向重视框架工程施工,同时关键关地基的承载问题,第一是砼一定要达到设计强度,第二是控制住工程的质量通病,最重要环节要立好四角柱、控制垂直度,要测出水平点,控制楼平面,保证梁平柱直,垂直、平整度不超过允许偏差;第三杜绝孔洞、麻面现象。从模板安装,钢筋制作绑扎、灌注混凝土用量挂牌,按配合比规定各种材料标明用量,避免错乱,在捣混凝土时,指定质量员专门负责在现场监督,并按次序用振动棒或平板振动器振动,保证混凝土密实度。由于这样,这一大楼不论在混凝土强度上、外观上都满足了设计要求。
4、做好隐蔽工程的验收签证工作,凡要进行隐蔽验收的工程,都按照规定程序事先报请监理或建设单位现场人员进行验收签证手续。所有工程,钢筋绑扎安装等需要隐蔽的工程,在单项工程完成后,先进行自检,经自检合格后,提前一天通知建设单位人员、现场监理人员及有关单位人员一起检查验收,待验收合格并办理隐蔽工程签证后,才进行隐蔽下一工序施工。
三、工程质量情况
本工程一开始,甲、乙双方就明确确定为合格工程,并提出“以优良为起点,鲁班工程为目标”及“高标准,严要求、抓质量、创样板”的口号,以创鲁班工程的要求进行技术交底,挑选劳动力,安排施工,使工程能够按照样板工程的标准顺利进行。在整个施工过程中,严格执行国家施工规范和按建设单位提供的设计图纸和工程变更通知精心施工,自始至终把质量放在第一位,一手抓材料质量一手抓施工质量。在工地管理方面,建立岗位责任制,加强管理,明确责任,责任落实到每一人,提高管理人员对创鲁班工程的认识,加强他们的信心和责任心。在工程施工方面,做好安全与工程技术交底,提出了每一项工程的质量要求和操作方法,多次组织有关人员到去年被评为鲁班工程的地方参观学习,吸取创鲁班工程的经验,取人家的长处补我们的不足,一件一件学回来用在自己的工地上。在工人调配方面,挑选优秀班组到本工程施工,发现不能胜任创样板时立即调换,每一工序都安排熟练工人负责施工,不允许学徒工单独操作,并建立施工自检,质量员复检,有的工程还要建设单位现场人员进行检查验收做到层层把关,确保质量,可以说这一幢大楼的工程质量十分令人满意的。经过工地和公司技术人员自检,公司初步评定为优良等级工程。
四、创建文明施工工地
工地除了加大力度抓工程质量外,还抓文明施工,创建文明工地, 使这工程被评为优良工程的同时,被评为文明施工工地也是我司的一个目标,因此,做好文明,也是我工地的一个目标,为了使工地在文明方面达标工地作了多方面的工作。工地实现围栏标准化,现地硬底化、封闭安全美观化,场地整洁化。在施工安全上,根据工地四周的实际情况,设置安全网和搭设安全平档板。五口搭上档板,几个月的施工过程没有发生较大的工伤事故。在工地管理上,由于施工场地比较宽,着重材料有计划地堆放和防止“七害”现象在工地发生,订立宿舍管理制度,遵守管理规则,遵守新兴县有关规定办理外来人员的暂住手续,在施工中尽量减少施工噪音等等。在卫生清洁上,工地大门设置洗车槽及工地四周排水沟,使工地污水能畅通排出不留积水。严禁在施工现场大小便,每天有专人打扫卫生,保持工地四周干净,完工后清理干净场地。几个月来,在新兴县城管部门的支持和监督下,我工地管理人员的努力下,工地在文明施工方面都得到各单位好评。
保证质量的前提下及做好文明安全施工条件下,我司都能按施工计划工期完工,在工程质量、文明施工、安全生产及进度中得到建设单位的满意,证明了我司管理人员及工人对该工程发挥了充分干劲及工作务实的精神,做到了人尽其才,物尽其用,达到良好的经济效益,按期按质地完成工程施工任务。该分部工程评定合格。
安徽省工业设备安装公司
地下空间权登记之完善 篇6
关键词:地下空间权;用益物权;登记
中图分类号:D923.2 文献标识码:A 文章编号:1673-2596(2015)11-0104-03
一、引言
第二次世界大战以后,随着经济、人口的几何式增长,与地表资源有限性形成冲突。伴随着科技手段的不断进步,人们对土地的立体利用,尤其是地下空间的开发进行多样化、多层面扩张。地下空间权随着土地利用的复杂化而生,将建筑物与构筑物发展至地面下,从而形成了复杂的地下空间利用状态。地下空间比地表空间受到更多因素的限制,比如地表结构,土地成分,地下状况等。现今对于地下的空间利用体现在三个方面,一是能源、存储设施,包括能源运输管道、能源存储设备、地下电力运送系统、地下发电所、变电所、地下仓库等;二是城市基础设施,比如地铁、地下停车场、上下水道、地下共同沟、污水处理厂、地下水池等;三是娱乐设施,有地下商业街、地下体育设施、地下游乐园等。完善地下空间权登记制度,首要是定性地下空间权的性质,其次对登记制度加以完善。
二、地下空间权的性质
(一)地下空间权为用益物权
我国《物权法》规定,“本法所称物权,是指物权人依法对特定的物享有直接支配和排他的权利,包括所有权、用益物权和担保物权”。其中,所有权包括国家所有权、集体所有权和私人所有权。用益物权包括土地承包经营权、建设用地使用权、宅基地使用权和地役权。所有权是指“所有权人对自己的不动产或者动产,依法享有占有、使用、收益和处分的权利”。用益物权是指“以支配标的物的使用价值为内容的物权,或者说是权利人对他人所有的物依法享有占有、使用和收益的定限物权”《物权法》第一百三十六条规定:“建设用地使用权可以在土地的地表、地上或者地下分别设立。新设立的建设用地使用权,不得损害已设立的用益物权。”由此看来,地下空间权现在包含于建设用地使用权之中,其性质归属于用益物权。在我国土地的所有权有两种,国家所有权和集体所有权。地下空间权虽然属于土地空间的一部分,但不应当定性为所有权,而应当定义为用益物权。理由如下:
1.地下空间权是他物权。用益物权是一种他物权,而所有权是一种自物权。自物权是对自己的物的支配权,因此是最全面、最完整的物权。在权利来源上,自物权来自于权利人对于物权的取得,而他物权来自于物权人的授权,他物权只能建立在自物权之上[1]。自物权和他物权的区分标准在于,权利客体是否属于权利人所有。在他人所有之物上设立的物权,就是他物权[2]。地下空间权的利用并不需要取得完整的物权,而只需要获得他人的授权,通过合同等方式取得国家或者集体所有的土地的利用即可。如果地下空间权为所有权,那么意味着只有国家和集体才能够作为地下空间权的主导者,这显然是不符合地下空间权的开发实际和利于经济的发展趋势的。
2.地下空间权是定限物权。用益物权是定限物权,所有权是完全物权。换句话说,用益物权的适用是有限制的,包括使用范围和期限等,而所有权是没有限制的,所有人享有完全的权利。地下空间权在使用时根据使用的目的设定一定范围,并且多由合同约定而附有期限。此外,地下空间的开发可能会有不同高度的多种功能同时存在,如果不对使用加以限制,一方面可能过度使用,对所有人的权利造成侵犯,另一方面存在安全隐患,比如2014年10月,南京南站附近一家开发商在没有摸清地下情况,在打桩时将地铁三号线的隧道打穿,若再向下15厘米就将搭载接触网上,直接打到高压线上。若此时三号线在运行中,可能造成车毁人亡的重大事故。由此可见,对于地下空间权要严格限制以减少安全隐患和财产损失。
3.地下空间权取得方式在法律上有限制。所有权的取得方式具有多样性,既可以是原始取得,也可以是继受取得。只要采取合法的方式,都可以取得所有权;而用益物权的取得方式在法律上是有限制的,有的是通过合同设定的方式,也有的必须通过登记才能合法取得[3]。我国《物权法》第四十七条规定:“城市的土地,属于国家所有。法律规定属于国家所有的农村和城市郊区的土地,属于国家所有。”《物权法》第五十八条第一款规定:集体所有的不动产包括:“法律规定属于集体所有的土地和森林、山岭、草原、荒地、滩涂。”由此来看,土地所有权为国家和集体原始取得,而地下空间权是以开发地下权为目的的开发者与所有者通过协商,并且通过合同,甚至是登记才能够取得。从公共利益的角度来看,首先地下与地上的利益紧密相关,如果地下空间权的取得不由法律所限制,有可能会造成无人看管或者是使用不明的情形,在进行地上的开发利用时,如设计楼层高度或者建筑物重量,无法预估地下风险性因素,使危险性大量增加,甚至无法适用,从而损害公共利益和经济效用。其次,地下平行面和垂直面之间联系紧密。通过法律所限制的方式取得有助于信息的公开,从而在开发地下空间权时提高空间的利用率,比如对于一个地下的区域来说,水平上,管道贯穿东西,地铁连接南北;垂直上,依次存在地下商场,地下车库,彼此并行不悖。
(二)地下空间权应当独立
对于空间使用权是否应当独立,存在三种看法。一是“否定说”,此种观点认为空间权包含于建设用地使用权之中。二是“独立说”,此种观点认为“空间适用权是一种独立的用益物权,因为空间的使用权能够通过公示的方法加以确认、转让、抵押等,并且空间的利用价值越来越高,将空间使用权作为一种独立的用益物权,有利于进一步提高对空间的利用。”[4]三是“综合权利说”,此种观点认为,“空间使用权并不是物权法体系中一个新的物权种类,而是对在一定空间上所设定的各种物权的综合表述。”[5]
“否定说”对于地下空间权的独立性完全否定,会造成地下空间权只能够在建设用地规划时加以开发,不利于地下空间的独立开发,更不能与之分立。“综合权利说”将地下空间视为各个权利的集合,在实际适用上的执行力较弱,不能够对于地下空间权的开发提供足够的依据。本文赞成“独立说”,有两点理由。首先,空间独立性。在建设用地使用权确定后,地下空间可能出于公共利益为国家使用,比如修建地铁或者建设管道,也可能出于私益买卖而出售空间由他人使用形成债权债务关系,比如地下商铺、地下游乐场的开发。地域上,一个地下空间权可能跨入不同的所有权领域,但是根据“一物一权”原则,在空间使用权上只能有一次登记,所以要求地下空间权与建设用地使用权要相互分离才得实现。其次,独立登记效用。地下空间权登记一方面是以法律规定的形式对地下空间权的承认,使地下空间权转让与建设用地使用权相分离,使得空间使用人享有物权法的法律保障。另一方面具有公示效用,使得权利人能够有效的对抗第三人,也有助于地下空间的安全保障和高效利用。
三、登记制度之完善
登记具有不动产物权公示功能。对地下空间权进行公示公信有利于向善意第三人表征权利的存续和变更。从一般规则出发,地下空间权的物权登记首先需要遵循《物权法》有关传统登记的规定,如登记审查、异议登记、预告登记等。根据使用用途和主体的不同,不同的地下空间权应当采取不同的制度来予以规范。根据主体来划分,分为公主体和私主体。无论是何种主体,都应当通过登记来取得公示的效果。究其原因,地下空间范围难以确定,在横向纵向不同层面上往往随着经济社会的发展而趋向于高效率的开发利用,如果不加以公示,难以保证多样的利用方式的安全,也会增加开发的风险,从而阻却地下空间权的开发。但是登记的效力应当加以区分。公主体为登记对抗主义,私主体为登记生效主义。就公主体而言,其开发的用途为公共用途,包括交通设施,基础设施,人民防空和其他。公主体的公共用途涉及利益广泛,为维护开发安全,没有登记不影响合同效力,只不得对抗善意第三人。私主体一般出于盈利的目的,包括地下商城等。私主体的地下空间权可以流转,没有登记不得生效,强制地下空间权的公示,从而维护交易秩序和地下开发安全。
具体的登记方法在实践中因地区而异。2002年,浙江省政府颁布的《浙江省土地登记办法》以及 2003年颁发的《浙江省土地登记办法实施细则》要求将地下空间使用权定性为土地使用权,依法进行登记,并核发地下空间使用权证书,但具体如何登记并没有给出更加详细的规定。在《深圳市城市地下空间使用条例》中规定:“如果在先取得了土地地表上的权利,那么就可以推定该土地使用权人同时取得该土地的地表以下的空间的权利”,由此来看,地下空间权拟制为土地所有权人所有,地下空间权使用者通过登记生效来取得地下空间权。可借鉴《深圳市城市地下空间使用条例(送审稿)》的做法,认定:“地表土地使用权已出让或划拨的,并批准建设建筑物、附着物的,视为土地使用权人已取得该宗地表以下至建筑物、附着物的最深基础平面以上的地下空间权;除此以外的地下空间由政府依法出让。地下空间利用人要取得一定的地下空间,必须交纳一定数额的出让金,并进行登记,领取《地下空间利用权证书》,其对地下空间的利用不得超出登记范围,也不得妨碍土地使用权人行使其权利。”2015年3月1日生效的《不动产登记暂行条例》中,明确将建设用地使用权[6]列为登记内容,而且在第八条中将“空间界限”作为不动产登记簿的必要记载事项。可见,建设用地使用权分层设立,划清了权利的边界的重要性。对于地下空间权利范围的登记要求越来越明确,本文赞成独立的将地下空间权加以登记,源于其为独立的用益物权。不仅应当颁发地下空间权证书,更应该建立电子化的全国联网登记,确保登记信息的互通和查询的便捷。
对于登记的范围,应当以建设规划和出让合同作为标准,可操作性强,并且认为在确立合同时已经充分考虑对空间的高效利用。对于登记的具体内容,作为立体权利,地下空间权的区分登记不仅应当记载不动产的标记、位置、关于权利人及其取得原因、登记目的、权利上负担等常规事项,还应当增列高度、深度、层楼、形式、特约事项等栏位配合,并在土地面积的数据和图形之外,增加三维立体空间图,以实务中常用的水平投影最大面积图标明其平面面积,三维立体空间图标明周边相邻关系、空间位置、起止深度等要素[7]。对于登记中的参照标准要根据不同地区的具体规定来执行,由于地下空间在地表难以直接预测,可以用较永久性工作物为估测依据来增强公示效果,比如公用建筑或者标志性建筑对地下空间范围加以定位。
四、结语
将地下空间权定性为独立的用益物权与其特征相符合,强调其独立性有助于促进地下空间权的开发利用,在法律制度上的承认使得地下空间权利人获得物权上的保护,推进地下空间权的高效利用。完善登记制度保障转让地下空间权的安全性,同时避免多层多样利用地下空间产生的安全隐患。公私主体的分别为登记对抗与登记生效效力有助于维护公共利益与私下交易安全,登记范围由建设规划和出让合同确定具有实际操作性,具体的登记事项由于地下空间隐蔽性的特点从而增加三维立体空间图,较永久性工作物等来增强公示效果。
参考文献:
〔1〕〔3〕王利明.物权法研究[M].北京:中国人民大学出版社,2013.1:774,775.
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〔5〕梁慧星.中国物权法研究[M].北京:法律出版社,1998.591.
〔6〕《不动产登记暂行条例》第5条.
〔7〕马栩生.论城市地下空间权的物权登记规则[J].法学杂志,2010(8):36-38.
地下空间结构裂缝产生原因及控制 篇7
钢筋砼结构出现裂缝是不可避免的, 在保证结构安全和耐久性的前提下, 裂缝是人们可接受的材料特征。近十多年来, 随着钢筋砼结构的长大化和复杂化, 以及商品砼的大量推广和砼强度等级的提高, 结构裂缝出现机率大大增加, 有些已危及结构的安全性和耐久性, 有的地下工程裂渗已影响其使用功能。建设部对此十分重视, 召开多次学术研讨会, 工程界各方专家提出许多技术措施, 认为控制裂缝是个系统工程。针对地下工程裂渗比较普遍的现象, 我国研制许多新型防水材料, 建设部提出今后主要开发应用环保型的中、高档防水材料, 刚柔结合, 全面提高我国防水工程的质量和耐久性。
2 结构裂缝产生的原因
结构裂缝产生的原因很复杂, 根据国内外的调查资料, 引起裂缝有两大类原因, 一种由外荷载 (如静、动荷载) 的直接应力和结构次应力引起的裂缝, 其机率约20%;一种是结构因温度、膨胀、收缩、徐变和不均匀沉降等因素由变形变化引起的裂缝, 其机率约80%。裂缝发生与材料、设计、施工和维护有关, 现作以下分析。
2.1 材料缺陷
在变形裂缝中收缩裂缝占有80%的比例, 从砼的性质来说大概有:
干燥收缩。研究表明, 水泥加水后变成水泥硬化体, 其绝对体积减小。每100克水泥水化后的化学减缩值为7~9ml, 如砼水泥用量为350kg/m3, 则形成孔缝体积约25~30L/m3之巨。这是砼抗拉强度低和极限拉伸变形小的根本原因。研究表明, 每100克水泥浆体可蒸发水约6ml, 如砼水泥用量为350kg/m3, 当砼在干燥条件下, 则蒸发水量达21L/m3。毛细孔缝中水逸出产生毛细压力, 使砼产生“毛细收缩”。由此引起水泥砂浆的干缩值为0.1~0.2%;砼的干缩值为0.04~0.06%。而砼的极限拉伸值只有0.01~0.02%, 故易引起干缩裂缝。
2.2 温差收缩
水泥水化是个放热过程, 其水化热为165~250焦尔/克, 随砼水泥用量提高, 其绝热温升可达50~80℃。研究表明, 当砼内外温差10℃时, 产生的冷缩值εc=△T/α=10/110-5=0.01%, 如温差为20~30℃时, 其冷缩值为0.02~0.03%, 当其大于砼的极限拉伸值时, 则引起结构开裂。
2.3 塑性收缩
砼初凝之前出现泌水和水份急剧蒸发, 引起失水收缩, 此时骨料与水泥之间也产生不均匀的沉缩变形, 它发生在砼终凝之前的塑性阶段, 故称为塑性收缩。其收缩量可达1%左右。在砼表面上, 特别在抹压不及时和养护不良的部位出现龟裂, 宽度达1~2mm, 属表面裂缝。水灰比过大, 水泥用量大, 外加剂保水性差, 粗骨料少, 振捣不良, 环境温度高, 表面失水大等都能导致砼塑性收缩而发生表面开裂现象。
2.4 自生收缩
密封的砼内部相对湿度随水泥水化的进展而降低, 称为自干燥。自干燥造成毛细孔中的水分不饱和而产生负压, 因而引起砼的自生收缩。高水灰比的普通砼 (OPC) 由于毛细孔隙中贮存大量水分, 自干燥引起的收缩压力较小, 所以自生收缩值较低而不被注意。但是, 低水灰比的高性能砼 (HPC) 则不同, 早期强度较高的发展率会使自由水消耗较快, 以至使孔体系中的相对湿度低于80%。而HPC结构致密, 外界水泥很难渗入补充, 在这种条件下开始产生自干收缩。研究表明, 龄期2个月水胶比为0.4的HPC, 自干收缩率为0.01%, 水胶比为0.3的HPC, 自干收缩率为0.02%。HPC的总收缩中干缩和自收缩几乎相等, 水胶比越小自收缩所占比例越大。
2.5 减水剂的影响
人们发现, 自八十年代中期推广商品 (泵送) 砼以来, 结构裂缝普遍增多, 这是为什么呢?除了与砼的水泥用量和砂率提高有关外, 人们忽视了减水剂引起的负面影响。例如过去干硬性及预制砼的收缩变形约为4~6×10-4, 而现在泵送砼收缩变形约为6~8×10-4, 使得砼裂缝控制的技术难度大大增加。研究表明, 在砼配合比相同情况下, 掺入减水剂的坍落度可增加100~150mm, 但是它与基准砼的收缩值相比, 却增加120~130%。所以, 在《砼减水剂》规范GB138076-97中规定掺减水剂的砼与基准砼的收缩比≤135%。
2.6 砼后期膨胀出现裂缝, 主要是:
水泥中游离Ca O过高, Ca (OH) 2体积膨胀所致;水泥中MgO过高, Mg (OH) 2体积膨胀所致;水泥和外加剂碱含量过高, 与集料中活性硅等发生碱-集料反应所致;有害离子Cl-、SO4、Mg++等侵入砼内部, 导致钢筋锈蚀或形成二次钙矾石膨胀破坏所致。
2.7 结构物在任意内应力作用下, 除瞬
间弹性变形外, 其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。砼拉徐变时对抗裂有利, 一般可以提高钢筋砼极限拉伸值50%左右。而砼压徐变很小, 一般把收缩变形与徐变变形的计算一并加以考虑。砼收缩经验公式很多, 但是, 实际工程所处条件变化较多。一般采用如下任意时间砼收缩计算公式。
式中M1.M2……Mn-为水泥品种、骨料, 水灰比、温度、养护和不同配筋率等修正系数。
2.7.1 设计问题
钢筋砼结构是由砼和钢筋共同承担极限状态的承载力, 结构设计师根据地基情况, 静、动荷载、环境因素、结构耐久性等控制荷载裂缝。这里不作讨论。从国内外有关规范可知, 对结构变形作用引起的裂缝问题, 客观上存在两类学派:
第一类, 设计规范规定很灵活, 没有验算裂缝的明确规定, 设计方法留给设计人员自由处理。基本上采取“裂了就堵、堵不住就排”的实际处理手法。
2.7.2 施工管理问题
砼配合比设计是否科学合理, 水泥与外加剂是否相适应, 砂石级配及其含泥量是否符合规范要求, 砼坍落度控制是否合理, 这些都影响到砼的质量及其收缩变形。
砼浇筑震捣不均匀密实, 施工缝和细部处理马虎, 会带来结构开裂的后患;过震则使浮浆过厚, 抹压又不及时, 则砼表面出现塑性裂缝, 十分难看。
边墙拆摸板过早 (1~3d) , 砼水化热正处于高峰, 内外温差最大;砼易“感冒”开裂。
砼养护十分重要, 但许多施工单位忽视这一环节, 尤其是墙体和柱梁的保温保湿养护不到位, 容易产生收缩裂缝。某些露天构筑物尽管当地湿度很大, 但由于吹风影响, 加速了砼水分蒸发速度, 亦即增加干缩速度, 容易引起早期表面裂缝。这也许是夏季比秋冬季, 南方比北方出现结构裂缝较多的原因。
2.7.3 对维护缺乏认识
我们发现不少结构是在浇筑完3~6个月, 甚至在1~2年内出现裂缝。除荷载问题外, 主要是环境温度和风速引起的收缩变形所致。有些地下室不及时复土;上部结构不及时做好封闭;出入口长期敞开, 屋面防水层破坏不及时修补等。这些与施工和业主对结构维护缺乏认识有关。钢筋砼结构与其他物件一样都存在“热胀冷缩”的特征, 尤其超长结构更为明显, 所以, 应重视已浇结构的保温保湿维护工作。
工程实践表明, 结构裂缝的发生的原因很复杂, 也是不可避免的。如对建筑物抗裂要求过严, 必将付出巨大的经济代价。科学的要求应是将其有害程度控制在允许范围内。这些关于裂缝的预测、预防和处理工作, 统称之为“建筑物的裂缝控制”。我国科技界和工程界正在不断探索, 有许多成功经验值得借鉴。
摘要:本文分析建筑结构裂缝产生的各种原因, 提出从材料、设计施工和维护方面控制裂缝的技术措施。介绍我国现行防水技术规范;新型防水材料及其应用技术。
关键词:地下空间结构,裂缝控制,防水新技术
参考文献
地下空间应用广泛 篇8
世界各国大城市的地面土地, 已经开发的差不多了, 地下的广阔空间逐渐成为城市发展的后备力量。地铁从一出世, 就开始扮演刻录城市历史发展年轮的重要而复杂的角色。1863年1月10日, 历史之轨以英国伦敦为起始站, 第一班通往地下黑暗世界的交通工具——地铁, 正式诞生了。纽约地下空间系统443公里的地铁运营线路总长度, 以及504个水泥地面铺设的车站数量, 皆冠全球之最, 它每日接待510万人次, 每年接近20亿人次;纽约中心商业区有80%的上班族采用这种经济、高效的流动方式。纽约的地下空间开发, 强调功能为主, 商业区依托于地铁, 行政区或居住区则是地上地下空间互动互补的关系。
香港地铁曾是两大轨道交通系统之一, 媒体灯箱、平面广告、地铁商店, 这些香港地下空间的基建功能正向外延伸成为现代社会的消费空间, 使得香港地下空间系统产生新形态, 成为具有规模、流动、网状的地下城市的雏形。同时, 通过服务承担双重使命的乘客与游人, 令地铁及其四周空间呈现纷繁的语义——枢纽、通道、商场、“街”以及风景。
综合来看, 国外地下空间开发利用的经验, 可以归纳成北美、西欧、亚洲3种典型模式, 由于地域、经济、社会、文明、气候的差异, 因此不同的国家与地区形成各自的显著特点。比如, 生活场景是地下空间的另一重立面——地铁站被喻为美术馆, 这在巴黎的地铁站比比皆是。
地下空间欧洲模式的典型——巴黎, 有令世人推崇的拉德芳斯“双层城市”, 因非常有特色而被誉为“达芬奇之城”。这个现代化新城的地下空间建设清晰, 把轨道交通、道路和静态交通全部放置于地下, 地面只有绿地、公共活动空间、喷水池等景观设施。建筑物有6层地下室, 各种设备、设施均安装在地下, 城市的表面道路之下部建阡陌交通, 彼此相连, 城市生命线铺设在其中, 真正实现了“双层城市”的梦想!巴黎的第二个案例是市中心的中央商场大改造。随着城市的发展, 中央市场旧的功能衰退, 活力降低。规划中有2条轨道交通线路将通过此地, 政府利用轨道交通建设机会, 进行了大规模的再开发, 把地面规划建设成开放型公共绿地, 把所有交通、商业、服务设施置于地下, 开发建设4层地下空间和大型下沉式广场, 外形上营造了现代、近代和古代风貌的和谐展示。
另外, 巴黎的列·阿莱地区, 在作为食品交易和批发中心的功能衰退后, 它最终成为大型地下空间综合体。目前建成的综合体分为4层, 地铁、城郊铁路、公交换乘站、车库、商店、步道、游泳池等都被有序归置于地下, 形成一个总面积超过20万平方米的地下城, 成为世界上最成功的地下旧城改造范例。
亚洲的典型是日本。日本因国土狭小, 促使其始终致力于延展空间的不饱和性, 最终铺筑526公里的地下城。日本地下空间开发建设方面, 取得的最大成就在于轨道交通与地下街。随着轨道交通的建设, 通过地下街的方式整合道路地下空间资源。1957年, 大阪地下街的名称被翻译成英文“Underground Shopping Centre” (地下购物中心) , 这在国际上美名传扬, 它令城市地下空间的发展, 逐步形成了一套成熟的理论方法和建设体系。因为土地是公用的, 所以政府把这块土地的使用权拿出来, 提供解决交通问题的资金, 让有名的商户品牌店加入, 与轨道交通公司和政府机构三方合作成立了“地下街株式会社”, 进行系统的资源开发。
此外, 1930年东京上野火车站, 政府在地下步行通道两侧设置“地下街”。如今, 其现有地下街的业态模式, 也已从纯商业性转向为有交通、商业及其他设施共同组成的多功能城市综合体。对于日本国民来说, 地下空间与日常息息相关, 进出地下街的人数达1200万每天, 占国民总数的1/9。由于土地狭窄, 车位紧俏, 因此一种新型的全自动地下停车场出现了。日本全自动地下停车场, 深11米, 直径18米, 能停放50辆汽车。无论是停车还是取车, 只要20秒, 一切搞定!它可以建在各个写字楼、大厦、居民楼等建筑物的地基之下, 汽车停得又快又多, 极大方便了楼里的员工和居民。这种地下停车场不仅节省了用地面积, 而且安全性更强。毕竟那是10多米深的地下, 四周又没有通道, 想要偷车至少先得想办法把车开出来, 这可比在地面上解决一个车门锁, 就能开车跑路的情况复杂多了。同样是地下停车场, 普通的做法只是把地面停车场平移到了地下, 无论是占地面积还是停车数量, 都没什么变化。而这种立体多层地下停车场就不一样了, 加上与之配套的技术, 这种停车场停、取车的速度也都用秒来计算, 说到底, 这就是在地下空间的利用方法上棋高一招。
除了地下停车场, 日本最大的“国会图书馆”也是半地下的。由于这里的藏书量非常大, 而且每天都在增加, 如此沉重的图书给建筑物造成了很大的负担。为了给图书楼“减负”, 人们修建了八层的地下藏书库, 将大部分藏书都放到了那里。上面轻, 下面沉, 这样“底盘重”的建筑物当然会更安全。不过, 建筑物安全了, 常年在地下工作的图书馆员工却难免会产生心理负担。为此, 地下藏书库在设计方面, 特别加强了能够引入阳光的构造, 使人感觉不到是在地下工作, 时刻保持阳光心情。
日本地下空间的相关法规很健全。在上世纪80年代末90年代初, 日本研究了地表50米以下的深层地下空间利用。2001年, 日本政府颁布实施了《大深度地下使用特别措施法》, 把私有土地地下50米以下的空间使用权, 无偿提供给公共事业使用。这是一个重大突破, 解决了私有土地制度下, 实施公共工程的权属问题的瓶颈。因为土地产权所有者的反对, 日本曾有几条地铁线路耗时10多年才修通。我国应该借鉴这种法规, 国有土地批租, 变成个人或团体、民营组织来使用以后, 一定要给出一个空间使用权属的范围, 使地下空间开发通过该地块时, 使用权所有者不能提出无理要求。
再看北美地区的代表——美国和加拿大。美国有一种创新性和先导性的发展模式, 当城市发展到一个阶段, 高架道路成为城市发展的制约因素时, 就把它拆掉搬入地下去。波士顿有一段1970年建设的高架道路, 尽管它在建成后的很长时间内, 改善了城市交通状态, 但也使沿街最繁华的地段活力减弱, 房地产使用效率下降, 人气不足, 逐渐形成“空洞化”。为了使这一城市中心地区的繁荣再生, 市政府下决心把高架道路转入地下, 并与周边建筑的地下室连通, 地面则营造景观和绿化, 这才恢复了市中心区域的生机与活力。
地下空间结构 篇9
钢筋砼结构出现裂缝是不可避免的, 在保证结构安全和耐久性的前提下, 裂缝是人们可接受的材料特征。近十多年来, 随着钢筋砼结构的长大化和复杂化, 以及商品砼的大量推广和砼强度等级的提高, 结构裂缝出现机率大大增加, 有些已危及结构的安全性和耐久性, 有的地下工程裂渗已影响其使用功能。建设部对此十分重视, 召开多次学术研讨会, 工程界各方专家提出许多技术措施, 认为控制裂缝是个系统工程。针对地下工程裂渗比较普遍的现象, 我国研制许多新型防水材料, 建设部提出今后主要开发应用环保型的中、高档防水材料, 刚柔结合, 全面提高我国防水工程的质量和耐久性。
2 结构裂缝产生的原因
结构裂缝产生的原因很复杂, 根据国内外的调查资料, 引起裂缝有两大类原因, 一种由外荷载 (如静、动荷载) 的直接应力和结构次应力引起的裂缝, 其机率约20%;一种是结构因温度、膨胀、收缩、徐变和不均匀沉降等因素由变形变化引起的裂缝, 其机率约80%。裂缝发生与材料、设计、施工和维护有关, 现作以下分析。
2.1 材料缺陷
在变形裂缝中收缩裂缝占有80%的比例, 从砼的性质来说大概有:
2.1.1 干燥收缩
研究表明, 水泥加水后变成水泥硬化体, 其绝对体积减小。每100克水泥水化后的化学减缩值为7~9ml, 如砼水泥用量为350kg/m3, 则形成孔缝体积约25~30L/m3之巨。这是砼抗拉强度低和极限拉伸变形小的根本原因。研究表明, 每100克水泥浆体可蒸发水约6ml, 如砼水泥用量为350kg/m3, 当砼在干燥条件下, 则蒸发水量达21L/m3。毛细孔缝中水逸出产生毛细压力, 使砼产生“毛细收缩”。由此引起水泥砂浆的干缩值为0.1~0.2%;砼的干缩值为0.04~0.06%。而砼的极限拉伸值只有0.01~0.02%, 故易引起干缩裂缝。
2.1.2 温差收缩
水泥水化是个放热过程, 其水化热为165~250焦尔/克, 随砼水泥用量提高, 其绝热温升可达50~80℃。研究表明, 当砼内外温差10℃时, 产生的冷缩值εc=△T/α=10/110-5=0.01%, 如温差为20~30℃时, 其冷缩值为0.02~0.03%, 当其大于砼的极限拉伸值时, 则引起结构开裂。
2.1.3 塑性收缩
砼初凝之前出现泌水和水份急剧蒸发, 引起失水收缩, 此时骨料与水泥之间也产生不均匀的沉缩变形, 它发生在砼终凝之前的塑性阶段, 故称为塑性收缩。其收缩量可达1%左右。在砼表面上, 特别在抹压不及时和养护不良的部位出现龟裂, 宽度达1~2mm, 属表面裂缝。水灰比过大, 水泥用量大, 外加剂保水性差, 粗骨料少, 振捣不良, 环境温度高, 表面失水大等都能导致砼塑性收缩而发生表面开裂现象。
2.2 自生收缩
密封的砼内部相对湿度随水泥水化的进展而降低, 称为自干燥。自干燥造成毛细孔中的水分不饱和而产生负压, 因而引起砼的自生收缩。高水灰比的普通砼 (OPC) 由于毛细孔隙中贮存大量水分, 自干燥引起的收缩压力较小, 所以自生收缩值较低而不被注意。但是, 低水灰比的高性能砼 (HPC) 则不同, 早期强度较高的发展率会使自由水消耗较快, 以至使孔体系中的相对湿度低于80%。而HPC结构致密, 外界水泥很难渗入补充, 在这种条件下开始产生自干收缩。研究表明, 龄期2个月水胶比为0.4的HPC, 自干收缩率为0.01%, 水胶比为0.3的HPC, 自干收缩率为0.02%。HPC的总收缩中干缩和自收缩几乎相等, 水胶比越小自收缩所占比例越大。由此可知, HPC的收缩性与OPC完全不同, OPC以干缩为主, 而HPC以自干收缩为主。问题的要害是:HPC自收缩过程开始于水化速率处于高潮阶段的头几天, 湿度梯度首先引发表面裂缝, 随后引发内部微裂缝, 若砼变形受到约束, 则进一步产生收缩裂缝。这是高标号砼容易开裂的主要原因之一。
2.3 减水剂的影响
人们发现, 自八十年代中期推广商品 (泵送) 砼以来, 结构裂缝普遍增多, 这是为什么呢?除了与砼的水泥用量和砂率提高有关外, 人们忽视了减水剂引起的负面影响。例如过去干硬性及预制砼的收缩变形约为4~6×10-4, 而现在泵送砼收缩变形约为6~8×10-4, 使得砼裂缝控制的技术难度大大增加。研究表明, 在砼配合比相同情况下, 掺入减水剂的坍落度可增加100~150mm, 但是它与基准砼的收缩值相比, 却增加120~130%。所以, 在《砼减水剂》规范GB138076-97中规定掺减水剂的砼与基准砼的收缩比≤135%。研究表明, 掺入不同类型的减水剂砼的收缩比是不相同的, 一般是:木钙减水剂>萘磺酸盐减水剂>三聚氰胺减水剂>氨基磺酸减水剂>聚丙烯酸减水剂。这说明商品砼浇筑的结构开裂机率大与减水剂带来负面影响有关。其机理尚不清楚。
以上是从水泥砼物理化学特性分析其各种收缩现象, 早期塑性收缩会导致结构出现表面裂缝, 砼进入硬化阶段后, 砼水化热使结构产生温差收缩和干燥收缩 (包括自干收缩) , 这是诱发裂缝的主要原因。近十年大量使用商品砼开裂增加, 除与单方砼水泥和掺合料用量增加外, 减水剂增加砼收缩值变形的负面影响也是一个重要因素。
2.4 砼后期膨胀出现裂缝, 主要是:
水泥中游离Ca O过高, Ca (OH) 2体积膨胀所致;水泥中Mg O过高, Mg (OH) 2体积膨胀所致;水泥和外加剂碱含量过高, 与集料中活性硅等发生碱-集料反应所致;有害离子Cl-、SO4、Mg++等侵入砼内部, 导致钢筋锈蚀或形成二次钙矾石膨胀破坏所致。
3 施工管理问题
砼配合比设计是否科学合理, 水泥与外加剂是否相适应, 砂石级配及其含泥量是否符合规范要求, 砼坍落度控制是否合理, 这些都影响到砼的质量及其收缩变形。
砼浇筑震捣不均匀密实, 施工缝和细部处理马虎, 会带来结构开裂的后患;过震则使浮浆过厚, 抹压又不及时, 则砼表面出现塑性裂缝, 十分难看。
边墙拆摸板过早 (1~3d) , 砼水化热正处于高峰, 内外温差最大;砼易“感冒”开裂。
砼养护十分重要, 但许多施工单位忽视这一环节, 尤其是墙体和柱梁的保温保湿养护不到位, 容易产生收缩裂缝。某些露天构筑物尽管当地湿度很大, 但由于吹风影响, 加速了砼水分蒸发速度, 亦即增加干缩速度, 容易引起早期表面裂缝, 这也许是夏季比秋冬季, 南方比北方出现结构裂缝较多的原因。
从已建工程调查中发现, 底板养护较好, 出现裂缝概率较低, 而底板上外墙裂缝概率很高约占80%, 这与保温保湿养护不足有很大关系。除上述技术因素外, 施工管理不严, 赶进度, 偷工减料, 工人素质差, 施工马虎等也是造成结构裂缝的人为因素。
4 对维护缺乏认识
我们发现不少结构是在浇筑完3~6个月, 甚至在1~2年内出现裂缝。除荷载问题外, 主要是环境温度和风速引起的收缩变形所致。有些地下室不及时复土;上部结构不及时做好封闭;出入口长期敞开, 屋面防水层破坏不及时修补等。这些与施工和业主对结构维护缺乏认识有关。钢筋砼结构与其他物件一样都存在“热胀冷缩”的特征, 尤其超长结构更为明显, 所以, 应重视已浇结构的保温保湿维护工作。
总结
工程实践表明, 结构裂缝的发生的原因很复杂, 也是不可避免的。如对建筑物抗裂要求过严, 必将付出巨大的经济代价。科学的要求应是将其有害程度控制在允许范围内。这些关于裂缝的预测、预防和处理工作, 统称之为“建筑物的裂缝控制”。我国科技界和工程界正在不断探索, 有许多成功经验值得借鉴。
摘要:本文分析建筑结构裂缝产生的各种原因, 提出从材料、设计施工和维护方面控制裂缝的技术措施。介绍我国现行防水技术规范;新型防水材料及其应用技术。
地下空间结构 篇10
在施工的过程中, 各类工程结构难免会出现质量问题, 对于钢筋砼结构来说, 最常见的就是裂缝问题。一般情况下, 细小的不危害结构使用的裂缝是被允许的, 但是随着工程建筑的多样化和复杂化, 钢筋砼结构对于工程的质量要求也越来越高。在施工过程中, 应该严格控制钢筋砼结构的裂缝, 避免其威胁整体的安全性, 尤其是对于一些地下工程来说, 严重的结构裂缝会导致渗漏问题的出现, 威胁工程的正常使用。下文中笔者将结合自己的工作经验和专业知识, 主要针对地下空间结构的裂缝问题进行技术分析, 并提出一定的防水措施, 以供参考。
2 结构裂缝产生的原因
试验发现, 导致结构裂缝产生的原因是多方面的, 但是根据其具体成因的不同, 可以分为以下两种:其一是由于来自外部的荷载导致的裂缝, 在这个裂缝中这种裂缝的发生概率大约占五分之一左右;其二是由于各种物理原因, 即结构的温度、膨胀、收缩等原因导致的裂缝, 据统计这种裂缝目前是钢筋砼结构裂缝的最主要形式, 占到总的裂缝的五分之四左右, 下文中笔者将对导致裂缝的具体原因进行逐一分析, 希望为裂缝的预防和解决提供有效的参考。
2.1 材料缺陷
所谓材料缺陷, 就是由于建筑材料的质量问题导致的钢筋砼结构裂缝, 因为砼结构的性质较为特殊, 所以材料方面的问题主要有以下几个具体因素:
2.1.1 干燥收缩。
在施工过程中, 由于水泥不能直接用于施工, 所以必须经过一定比例的拌合, 才能形成硬化体。但是由于水泥的性质决定了水泥变硬后其绝对体积就会有所减小。据统计, 每一百克水泥在水化的过程中, 其大约会缩减七至九毫升左右。也就是说, 一袋施工用的三百五十克的水泥, 在其硬化后, 将会形成二十五到三十的缝隙差。这个数字对于钢筋砼结构来说, 是非常大的。而导致这种现象的最主要原因在于砼结构本身的抗拉强度低, 并且极限拉伸变形小, 所以一旦产生“毛细收缩”, 就会导致裂缝的出现。
2.1.2 温差收缩。
水泥在水化的过程中, 在不停的以165~250焦尔/克的形式和速度在放热, 所以, 水泥的用量越高, 其施工温度也就越高, 据测量最高可达到五十度至八十度左右。但是一旦砼结构的内外部的温差达到十摄氏度及以上时, 其冷缩值也会随之发生变化, 大概在0.02~0.03%左右, 所以必然导致结构开裂。
2.1.3 塑性收缩。
所谓塑性收缩, 就是指砼结构在初凝之前活出现道路的失水现象, 而由于材料中的水分的蒸发, 不可避免的会引起水泥以及其他骨料的沉缩变形, 由于这种现象大部分发生在它砼终凝之前的塑性阶段, 所以被成为塑性收缩。据统计, 由于这种初凝水分引起的收缩, 其体积变化大约在百分之一左右, 同时如果养护不当会出现龟裂现象, 其裂缝的宽度在1~2mm左右。
2.2 自生收缩
所谓滋生收缩, 就是在在水泥水化的过程中, 砼内部由于逐渐干燥而产生的收缩现象, 这些收缩是哟与材料中的水分的蒸发导致的, 也是最不被注意的一种收缩现象。一般俩说, 高水灰比的普通砼由于结构孔隙较大, 所以其含水量也较高, 而低水灰比的高性能砼 (HPC) , 则由于结构相对致密, 导致外界水泥很难渗入补充。所以, 也就火形成自生收缩现象导致的裂缝。
2.3 减水剂的影响
人们发现, 自20世纪80年代中期推广商品 (泵送) 砼以来, 结构裂缝普遍增多, 这是为什么呢?除了与砼的水泥用量和砂率提高有关外, 人们忽视了减水剂引起的负面影响。例如过去干硬性及预制砼的收缩变形约为4~6×10-4, 而现在泵送砼收缩变形约为6~8×10-4, 使得砼裂缝控制的技术难度大大增加。研究表明, 在砼配合比相同情况下, 掺入减水剂的坍落度可增加100~150mm, 但是它与基准砼的收缩值相比, 却增加120~130%。所以, 在《砼减水剂》规范GB138076-97中规定掺减水剂的砼与基准砼的收缩比≤135%。研究表明, 掺入不同类型的减水剂砼的收缩比是不相同的, 一般是:木钙减水剂>萘磺酸盐减水剂>三聚氰胺减水剂>氨基磺酸减水剂>聚丙烯酸减水剂。这说明商品砼浇筑的结构开裂机率大与减水剂带来负面影响有关。其机理尚不清楚。
以上是从水泥砼物理化学特性分析其各种收缩现象, 早期塑性收缩会导致结构出现表面裂缝, 砼进入硬化阶段后, 砼水化热使结构产生温差收缩和干燥收缩 (包括自干收缩) , 这是诱发裂缝的主要原因。近十年大量使用商品砼开裂增加, 除与单方砼水泥和掺合料用量增加外, 减水剂增加砼收缩值变形的负面影响也是一个重要因素。
2.4 砼后期膨胀出现裂缝, 主要是:
水泥中游离Ca O过高, Ca (OH) 2体积膨胀所致;水泥中Mg O过高, Mg (OH) 2体积膨胀所致;水泥和外加剂碱含量过高, 与集料中活性硅等发生碱-集料反应所致;有害离子Cl-、SO4、Mg++等侵入砼内部, 导致钢筋锈蚀或形成二次钙矾石膨胀破坏所致。
3 施工管理问题
砼配合比设计是否科学合理, 水泥与外加剂是否相适应, 砂石级配及其含泥量是否符合规范要求, 砼坍落度控制是否合理, 这些都影响到砼的质量及其收缩变形。
砼浇筑震捣不均匀密实, 施工缝和细部处理马虎, 会带来结构开裂的后患;过震则使浮浆过厚, 抹压又不及时, 则砼表面出现塑性裂缝, 十分难看。
边墙拆摸板过早 (1~3d) , 砼水化热正处于高峰, 内外温差最大;砼易“感冒”开裂。
砼养护十分重要, 但许多施工单位忽视这一环节, 尤其是墙体和柱梁的保温保湿养护不到位, 容易产生收缩裂缝。某些露天构筑物尽管当地湿度很大, 但由于吹风影响, 加速了砼水分蒸发速度, 亦即增加干缩速度, 容易引起早期表面裂缝, 这也许是夏季比秋冬季, 南方比北方出现结构裂缝较多的原因。
从已建工程调查中发现, 底板养护较好, 出现裂缝概率较低, 而底板上外墙裂缝概率很高约占80%, 这与保温保湿养护不足有很大关系。
4 对维护缺乏认识
据统计, 大部分的结构裂缝的发生时间在施工浇筑后的三到六个月内, 而这种时间上的集中应该引起有关质量管理部门的重视, 因为可以通过统一的维护来减少裂缝的产生。除荷载问题外, 主要是环境温度和风速引起的收缩变形所致。有些地下室不及时复土;上部结构不及时做好封闭;出入口长期敞开, 屋面防水层破坏不及时修补等。这些与施工和业主对结构维护缺乏认识有关。钢筋砼结构与其他物件一样都存在“热胀冷缩”的特征, 尤其超长结构更为明显, 所以, 应重视已浇结构的保温保湿维护工作。
5 总结
城市地下空间利用及制度研究 篇11
关键词:城市地下空间,有偿使用制度,解析结构模型
中图分类号:TU984.113文献标识码:B
文章编号:1001-9138-(2015)07-0060-63收稿日期:2015-07-03
随着经济与社会的快速发展,城市化进程加快,城市规模不断扩大,土地资源紧缺,从而城市地下空间开发利用进入了一个快速发展的新时期。通过分析郑州市在城市地下空间开发利用中存在的问题、现状及发展趋势,结合发达地区经验,对城市地下空间有偿使用制度进行分析研究,从而使城市地下空间开发利用健康有序、集约化发展。
1 早期郑州市地下空间开发利用存在的问题
与发达国家及国内经济发达地区相比,郑州市在城市地下空间开发利用方面存在较大差距。郑州市的地下空间开发建设在2000年以前一直处于发展初期,地下空间在功能用途上以人防工程、普通地下室、少量老地铁隧道和过街隧道、污水收集系统以及分散布置的各类地下管线为主,其他设施不多。2000年后,随着土地资源的减少及市政府对城市建设的大量投入,地下空间的开发利用才得到重视。其存在的问题有:
1.1 缺乏统筹规划,造成资源浪费
由于缺少统筹规划,绝大多数地下建筑属单体建设,互不连通,不能充分发挥其作用,这不仅使设施的功用大大削弱,还造成地下空间资源的严重浪费。地下管线的铺设由于缺少长期统一规划,市民口中“郑州郑州,天天挖沟”的现象普遍存在,影响地面交通,同时也造成了资源浪费。缺乏多系统的综合设计和城市空间竖向设计以及城市地下空间的发展规划和建设规划。
1.2 管理体制不顺
在地下空间开发利用初期,地下建筑物以人防工程为主,地下空间资源开发的经济利益不明显,特别是在中小城市这种现象更为突出。因此,这个时期的地下管理权之争矛盾较小,人防工程管理工作较为单纯。随着经济快速增长所带来的城市地面空间拥挤,地下资源的重要性越来越明显,人防部门和其他地下建筑管理部门在地下空间的规划、设计、功能、投资、经营管理等方面会产生一定矛盾。这种城市建设中“条块分割、多头管理、缺乏统一、职责不清”的弊端越来越突出,严重制约了城市地下空间的开发建设。
1.3 管理体系不完善
城市地下空间开发利用政策法规方面的研究、规划和建设起步晚、不配套,法制不健全,执法难度大。人防部门的执法只能管理人防工程建设,对其他地下空间开发无权干涉,使地下空间开发中非人防部分随意性较大。同时,各级政府因招商引资、政策性减免或异地配套等原因,使人防工程总建设量大大低于应配建量,严重滞后于经济发展和城市现代化建设的速度,成为可持续发展的严重障碍。
1.4 智力支持不充分
主要体现在:技术规程不健全、不配套,技术更新速度慢,对地下工程结构和地下环境技术的研究不深入,信息化、自动化、智能化程度低等;专业人才整体素质不高、观念陈旧、知识更新及再教育能力不足等。
2 郑州市地下空间利用现状及规划
据统计,截至2014年8月3日,郑州市机动车保有量约266.6万余辆,市区机动车保有量约144.35万余辆,小型汽车约125万余辆。平时每天进入市区的外埠车辆约有10万辆,节假日将近30万辆。为了适应日益增大的交通需求量,必须建造新的交通设施,并提高设施使用率。在城市浅层地下空间已得到充分开发利用的情况下,研究开发利用深层地下空间是建设城市新交通网(深层地铁和地下高速道路隧道)快速、高效、节地的最佳解决途径。
郑州市开发利用地下空间的必要性有以下几点:第一,郑州市已出现了“城市综合症”。人口密度越来越大,交通越来越拥挤,可用的土地空间越来越少。因此,如何拓展新的城市发展空间,推进郑州市城市化的可持续发展,成为当前要解决的首要问题。第二,郑州市已具备了开发地下空间的经济实力。根据发达国家统计分析,当城市或地区的人均GDP超过3000美元时,就具备了有序化、规模化开发利用城市地下空间资源的经济基础。目前,郑州市的人均GDP已达4400美元,已初步具备大规模开发地下空间的经济基础。国内外经验表明,只有加快地下空间的开发利用才能有效缓解现代城市出现的各种矛盾,保证城市建设与资源、环境的可持续发展。
郑州市地下空间规划分为3个阶段:2008-2010年开发规模170-230万平方米,开发深度为地下0至-10m,局部0至-20m;2011-2020年开发规模920-980万平方米,开发深度为地下0至-10m,局部0至-30m;2020年以后开发规模2000-2400万平方米,开发深度为0至-30m。
2009年6月郑州市首条地铁开始动工,2013年12月28日正式运营,这标志着郑州市成为中原第一个拥有轨道交通、全国第19个开通地铁的城市。
郑州市规划建设6条地铁,线网由6条轨道交通线路组成,全长202.53公里,共设置22个轨道间换乘车站。核心区轨道交通线网密度为每平方公里1.12公里,中心城区内线网密度为每平方公里0.47公里。
3 郑州市地下空间有偿使用制度构建及完善
3.1 完善城市地下空间有偿使用供应制度
依据我国法律规定,地下空间所有权归国家所有,其他组织、法人和个人均需要从国家和集体处获得地下空间使用权。具体而言,地下空间使用权的获得方式主要有出让、划拨和转让三种。
3.2 明确城市地下空间产权制度
由于我国实行土地所有权与使用权分离制度,因此,为保护依法获得土地使用权的投资者的合法权益,在明确国家对地下空间的拥有权之后,还需明确地下空间使用权的主体、主体的权利范围和责任义务等内容。但法律程序没有对城市已经开发利用的地下空间明确其权属范围,也没有对已经依法出让地表土地使用权的土地,明确其地下空间土地使用权即地下空间权。
3.3 制定城市地下空间使用权登记制度
城市地下空间权利的登记可以从法律上明确城市地下空间权利主体对于空间的支配范围,使得城市地下空间权人可以根据法律所限定的范围依自己的意思对空间进行利用,享有空间上的利益,排除他人的干涉,从而实现对权利的保护。
3.4 地下空间开发的激励机制
目前,一些投资人对开发利用地下空间的热情不高,这不仅与地下空间的固有缺陷有关,还同城市地下空间的开发利用缺乏激励机制密不可分。因此,引入财税和金融方面的支持对于地下空间的开发利用十分必要。
3.4.1 联合开发机制
我国香港地区的地铁经营模式对于我们开发利用地下空间具有极大的借鉴意义。在全球地铁普遍亏损的大潮中,香港地铁始终处于盈利状态。这种盈利模式被世界称为“港铁模式”。“港铁模式”的亮点就在于其联合开发机制,香港地铁通过引入商铺、广告等渠道获得巨大的收益,并且地铁与物业绑定的开发策略也是香港地铁盈利的关键。
3.4.2 财税金融鼓励
开发地下空间往往难度大、耗时长,这样的事业需要财税金融予以支持。金融的支持就是银行提供无息贷款。对开发项目的政策支持主要有两个方面:一是国家对项目的直接财政支持;二是国家对地方的财政予以支持。目前,我国不仅要处理好中央和地方对于地下空间建设的财政分配比例,还应减免公共事业中的赋税。
3.4.3 政策支持
为达到地下空间开发的目的,地方应打破地方保护主义,吸收外来资金,制定相关政策,国家应当建立全国领域的政策。只有通过这两种方式的结合,才能促进城市地下空间开发利用的繁荣。
4 结语
城市地下空间有偿使用制度化,可以有效消除供求双方的信息时空不对称,实现在时间和空间上的资源转移。能够降低投资开发者在信息搜集和处理上的单位成本,节约社会支出成本,满足企业当前和长期经营发展需要,提高资本的利用率及流动性,为企业财务战略管理提供一种良性的保障机制。此外,可以为投资提供良好的环境与平台,拓宽投资渠道,降低投资风险,给投资带来正面效应,提高城市地下空间利用率。
参考文献:
1.何芳.土地政策参与宏观调控的作用.沪港经济.2008.8
2.崔留森 邵丽 李超群.郑州市地下空间开发利用问题研究.资源导刊.2012.2
作者简介:
高忠,高级工程师,就职于河南英地置业有限公司,研究方向为房地产投资开发管理。
张兴胜,就职于河南英地置业有限公司,同济大学博士,研究方向为城市地下空间建设用地开发利用。
地下空间结构 篇12
1 工程概况
本工程位于深圳某地区, 是一大型地下雨水调蓄池工程。为单建掘开式地下工程, 采用框架结构梁板柱结构体系, 设计为地下一层, 工程长224 m, 宽87.6 m, 顶板覆土厚度2m, 土的天然重度为18 kN/m3, 地下水位按-1.5 m考虑, 主体剖面如图1所示。
初步设计结构调蓄池条件如下: 混凝土均为C35 S8 。 柱网为6 000 mm×6 000 mm, 框架柱为800 mm×800 mm, 中间拉梁层无楼板:主梁 500 mm×1 000 mm, 次梁350 mm×800 mm; 顶板层:主梁500 mm×1 200 mm, 次梁350 mm×800 mm, 400 mm×900 mm。地下侧墙厚800 mm, 局部1 000 mm。底板700厚, 顶板300厚, 侧墙高14 550 mm, 底板下设抗浮锚杆;顶板上荷载为2 000 mm覆土, 及部分絮凝池底板传递荷载。沿池底板、侧墙、顶板每30 m设置后浇带, 在主框架1/3范围内设置宽度1 000 mm的后浇带。
2 结构荷载
主要荷载统计见表1。
3 空间计算模型
此结构顶板、侧墙、底板采用壳单元模拟, 梁柱结构采用空间梁柱单元模拟, 作用在结构上的荷载, 边界条件按实际输入, 其计算模型如图2、图3所示。
4 空间计算模型结果与分析 (对比SATWE与SAP2000)
4.1 SATWE 计算结果
由程序读出各构件内力简图 (以顶板层框架梁为例, 图4、图5) , 可直观得出结构受力分布情况, 根据程序自动转化配筋简图, 可作为施工图计算依据。
4.2 SAP2000计算结果
根据SAP2000读出构件的内力简图 (以顶板层框架梁为例, 图6、图7) , 可直观看出结构受力分布情况, 根据梁板柱构件内力统计表可遴选出最大内力值, 从而可由构件计算出配筋值。
由两种程序计算比较详见表2。
5 结 语
在大型地下雨水调蓄池结构设计中, 三维空间计算软件与空间有限元计算软件均可采用。在大型结构设计中, 用空间有限元计算更接近实际情况, 使得投资可控经济效益明显, 三维空间计算软件偏于安全, 二者各有特点。